CN203747641U - 开关电源的加速和降耗启动电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种开关电源的加速和降耗启动电路，本电路的电阻与稳压二极管串联后连接输入电压正负端，第一三极管基极连接稳压二极管阴极、集电极连接输入电压正端、发射极连接驱动模块的工作电压端，电容两端连接稳压二极管阳极和第一三极管发射极，驱动模块接地端连接输入电压负端、输出端连接第二三极管基极，第二三极管发射极连接输入电压负端、集电极连接变压器第一初级绕组一端，第一初级绕组另一端连接输入电压正端，第二二极管阴极连接第一三极管发射极、阳极连接第二初级绕组一端，第二初级绕组另一端连接输入电压负端，第一二极管串接于变压器次级绕组中。本电路缩短驱动模块工作电压充电时间，降低开关电源能耗，减少启动时间。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种开关电源的加速和降耗启动电路。
背景技术
由于汽车电子的可靠性要求很高，绿色环保概念也越来越受关注，故带有电气隔离功能的高效率开关电源在汽车电子领域得到了越来越广泛的应用，尤其是在高低压混合电路功能模块中，例如为整车提供动力的驱动器。
为了提高开关电源的工作可靠性，通常都会采用软启动电路。其工作原理如图1所示，首先输入电压Vin通过电阻R1给开关电源驱动模块IC提供工作电源，然后驱动模块IC控制三极管Q2的开通/关断，变压器T1初级绕组储存的能量便得以传递到次级，再通过整流二极管D1和D2输出电压Vout给工作电路。
通常为了让开关电源尽快得到工作电压，以使汽车快速启动并加速，电阻R1不会选择较大的阻值，一般在几十欧姆到几百欧姆之间，但这样就会带来一个问题，电阻R1始终处于工作状态，会不断地消耗能量，尤其是在输入电压较高的时候，其消耗功率就会等于输入电压Vin与驱动模块IC工作电压VCC差值的平方除以电阻值，假设输入电压Vin为30V，VCC通常为10V左右，电阻R1选择400欧姆，那么消耗功率就是1瓦。这会严重降低开关电源的效率，如对于10瓦的开关电源会降低10%，这是是难以接受的。如果电阻R1选择2K，那么一方面开关电源启动时间会是原来的5倍以上，同时功耗还是有0.2瓦，也不是一个好的方案。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种开关电源的加速和降耗启动电路，本电路缩短了初始上电时开关电源驱动模块工作电压的充电时间，避免持续工作所产生的功耗，减少了开关电源启动时间，保证了汽车启动及加速性能。
为解决上述技术问题，本实用新型开关电源的加速和降耗启动电路包括电阻、电容、第二三极管、第一二极管、第二二极管、驱动模块和变压器，所述变压器包括第一初级绕组、第二初级绕组和次级绕组，本电路还包括第一三极管和稳压二极管，所述电阻与稳压二极管串联后连接输入电压正负端，所述第一三极管基极连接所述稳压二极管阴极、集电极连接输入电压正端、发射极连接所述驱动模块的工作电压端，所述电容两端连接所述稳压二极管阳极和第一三极管发射极，所述驱动模块接地端连接输入电压负端、输出端连接所述第二三极管的基极，所述第二三极管的发射极连接输入电压负端、集电极连接所述变压器第一初级绕组一端，所述变压器第一初级绕组另一端连接输入电压正端，所述第二二极管阴极连接所述第一三极管发射极、阳极连接所述变压器第二初级绕组一端，所述变压器第二初级绕组另一端连接输入电压负端，所述第一二极管串接于所述变压器的次级绕组中。
由于本实用新型开关电源的加速和降耗启动电路采用了上述技术方案，即本电路的电阻与稳压二极管串联后连接输入电压正负端，第一三极管基极连接稳压二极管阴极、集电极连接输入电压正端、发射极连接驱动模块的工作电压端，电容两端连接稳压二极管阳极和第一三极管发射极，驱动模块接地端连接输入电压负端、输出端连接第二三极管基极，第二三极管的发射极连接输入电压负端、集电极连接变压器第一初级绕组一端，变压器第一初级绕组另一端连接输入电压正端，第二二极管阴极连接第一三极管发射极、阳极连接变压器第二初级绕组一端，变压器第二初级绕组另一端连接输入电压负端，第一二极管串接于变压器的次级绕组中。本电路缩短了初始上电时开关电源驱动模块工作电压的充电时间，避免持续工作所产生的功耗，减少了开关电源启动时间，保证了电动汽车启动及加速性能。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明：
图1为传统开关电源启动电路原理示意图；
图2为本实用新型开关电源的加速和降耗启动电路示意图。
具体实施方式
如图2所示，本实用新型开关电源的加速和降耗启动电路包括电阻R1、电容C1、第二三极管Q2、第一二极管D1、第二二极管D2、驱动模块IC和变压器T1，所述变压器T1包括第一初级绕组B1、第二初级绕组B2和次级绕组B3，本电路还包括第一三极管Q1和稳压二极管D3，所述电阻R1与稳压二极管D3串联后连接输入电压Vin正负端，所述第一三极管Q1基极连接所述稳压二极管D3阴极、集电极连接输入电压Vin正端、发射极连接所述驱动模块IC的工作电压端2，所述电容C1两端连接所述稳压二极管D3阳极和第一三极管Q1发射极，所述驱动模块IC接地端3连接输入电压Vin负端、输出端连接所述第二三极管Q2的基极，所述第二三极管Q2的发射极连接输入电压Vin负端、集电极连接所述变压器T1第一初级绕组B1一端，所述变压器T1第一初级绕组B1另一端连接输入电压Vin正端，所述第二二极管D2阴极连接所述第一三极管Q1发射极、阳极连接所述变压器T1第二初级绕组B2一端，所述变压器T1第二初级绕组B2另一端连接输入电压Vin负端，所述第一二极管D1串接于所述变压器T1的次级绕组B3中。
本电路相对于传统的电阻式启动电路，采用第一三极管启动控制驱动模块IC的工作电压端VCC电压，缩短初始上电时驱动模块IC工作电压VCC的充电时间，一旦充电启动工作，即第二二极管阳极端的VCC1电压建立后，VCC就由VCC1提供，此时就断开第一三极管，避免充电电路持续工作所产生的功耗。而且VCC1建立后，由于驱动模块IC与输入电压Vin回路断开，可以避免驱动模块IC受输入电压Vin的浪涌电压冲击，此时受冲击的回路主要是第一三极管和稳压二极管，故仅需要考虑较高耐压得第一三极管和较大的稳压二极管的限流电阻。
本电路初始上电时，充电的第一三极管的基极和集电极正偏，导通向电容充电，驱动模块IC工作电压建立，驱动开关电源主回路工作，一旦VCC1电压建立后，VCC1电压+第二二极管Vbe电压高于第一三极管基极电压，导致第一三极管基极反偏，第一三极管断开，从而降低了整个电路的功耗；同时根据本电路的输入电压Vin以及驱动模块IC的工作电压VCC，通过本电路中各元器件参数的选择，开关电源的启动时间可小于35ms，达到了开关电源加速和降耗启动的目的，保证了电动汽车启动及加速性能。
Claims (1)
1.一种开关电源的加速和降耗启动电路，包括电阻、电容、第二三极管、第一二极管、第二二极管、驱动模块和变压器，所述变压器包括第一初级绕组、第二初级绕组和次级绕组，其特征在于：还包括第一三极管和稳压二极管，所述电阻与稳压二极管串联后连接输入电压正负端，所述第一三极管基极连接所述稳压二极管阴极、集电极连接输入电压正端、发射极连接所述驱动模块的工作电压端，所述电容两端连接所述稳压二极管阳极和第一三极管发射极，所述驱动模块接地端连接输入电压负端、输出端连接所述第二三极管的基极，所述第二三极管的发射极连接输入电压负端、集电极连接所述变压器第一初级绕组一端，所述变压器第一初级绕组另一端连接输入电压正端，所述第二二极管阴极连接所述第一三极管发射极、阳极连接所述变压器第二初级绕组一端，所述变压器第二初级绕组另一端连接输入电压负端，所述第一二极管串接于所述变压器的次级绕组中。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105391292A (zh) * | 2015-11-18 | 2016-03-09 | 宁德时代新能源科技有限公司 | 低压启动电路 |
| WO2018148998A1 (zh) * | 2017-02-14 | 2018-08-23 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 一种降低电源功耗的电路及液晶显示装置 |
| CN108880274A (zh) * | 2017-05-15 | 2018-11-23 | 赤多尼科两合股份有限公司 | 一种谐振变换器的输出电流检测电路 |
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