一种快速的基准电压放电电路的制作方法

1.本发明属于控制电路技术领域，具体涉及一种快速的基准电压放电电路。


背景技术：

2.开关电源以其体积小、重量轻和效率高等优点，被广泛应用于各行各业。开关电源是利用控制芯片控制开关管的导通和关断的时间，来维持输出电压稳定，其和线性电源相比，都需要反馈回路来进行稳压，不同的是开关电源的调整管工作在开关状态，线性电源的调整管工作在线性放大状态，相比较而言，开关电源的损耗要小得多，功率密度也高得多，缺点是其内部功率器件工作在高频状态，会带来一些高频干扰，其内部电路也更复杂。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种快速的基准电压放电电路。
4.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
5.一种快速的基准电压放电电路，其特征在于：包括
6.用于进行充电的可变电流源；
7.电流量调整电路，其具有用于施加第1电压的第1电阻和用于施加第2电压的第2电阻，将所述可变电流源的电流量调整到对应于所述第1电压及所述第2电压的差值电压的电流量；
8.比较电路，其对在所述电容器的一端产生的充电电压和基准电压的大小进行比较；
9.放电电路，其根据所述充电电压超过所述基准电压时的所述比较电路的比较结果，进行所述电容器的放电；
10.基准电压电路，其当所述第1电阻或所述第2电阻的电阻值依存于温度特性而变化时，为了使来自所述比较电路频率信号恒定，将所述基准电压变更为对应于所述第1电阻或所述第2电阻的电阻值的变化的值。
11.进一步的，所述所述电流量调整电路具有电流量调整用误差放大器，其用于将对应于所述第1电压及所述第2电压的差值电压的电流提供给所述第1电阻或上述第2电阻任意一方和所述电容器。
12.进一步的，所述基准电压放电电路，具有：
13.反比例可变电流源，其提供对应于所述第1电压及所述第2电压的差值电压的电流并产生与所述第1电阻或所述第2电阻任意一方的电阻值成反比例的电流；
14.充放电用电容器；
15.开关电路，其利用来自所述反比例可变电流源的电流，仅在第1期间进行所述充放电用电容器的充电，其后，仅在第2期间保持所述充放电用电容器的充电电压，其后，仅在第3期间进行所述充放电用电容器的充电电压的放电；
16.开关控制电路，其控制所述开关电路的开闭动作；
17.输出电路，其利用所述充放电用电容器的保持电压，输出所述基准电压的。
18.进一步的，所述反比例可变电流源具有：
19.第3电阻，其提供对应于所述第1电压及所述第2电压的差值电压的电流并具有与所述第1电阻或所述第2电阻任意一方相同的温度特性；
20.误差放大器，其根据在所述第3电阻上产生的电压及恒压的差值电压动作；
21.晶体管，其利用所述误差放大器的输出，调整提供给所述第3电阻的电流量；
22.设流过所述第3电阻的电流为与所述反比例的电流。
23.本发明的有益效果是：
24.1)本发明通过对电源加转基准放电电路，从而保证证开关电源开机时输出电压处于单调上升，使电压输出稳定。
附图说明
25.图1为带有基准电压快速放电电路反激拓扑原理框图；
26.图2为反激拓扑原理框图；
27.图3为基准电压快速放电电路工作过程示意图；
28.图4为开机波形图；
29.图5为快速再次开机波形图；
30.图6为有基准电压快速放电电路工作时的开机波形图。
具体实施方式
31.下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.参阅图1
‑
6，本发明提供一种技术方案：
33.一种快速的基准电压放电电路，其特征在于：包括
34.用于进行充电的可变电流源；
35.电流量调整电路，其具有用于施加第1电压的第1电阻和用于施加第2电压的第2电阻，将所述可变电流源的电流量调整到对应于所述第1电压及所述第2电压的差值电压的电流量；
36.比较电路，其对在所述电容器的一端产生的充电电压和基准电压的大小进行比较；
37.放电电路，其根据所述充电电压超过所述基准电压时的所述比较电路的比较结果，进行所述电容器的放电；
38.基准电压电路，其当所述第1电阻或所述第2电阻的电阻值依存于温度特性而变化时，为了使来自所述比较电路频率信号恒定，将所述基准电压变更为对应于所述第1电阻或所述第2电阻的电阻值的变化的值。
39.进一步的，所述所述电流量调整电路具有电流量调整用误差放大器，其用于将对应于所述第1电压及所述第2电压的差值电压的电流提供给所述第1电阻或上述第2电阻任
意一方和所述电容器。
40.进一步的，所述基准电压放电电路，具有：
41.反比例可变电流源，其提供对应于所述第1电压及所述第2电压的差值电压的电流并产生与所述第1电阻或所述第2电阻任意一方的电阻值成反比例的电流；
42.充放电用电容器；
43.开关电路，其利用来自所述反比例可变电流源的电流，仅在第1期间进行所述充放电用电容器的充电，其后，仅在第2期间保持所述充放电用电容器的充电电压，其后，仅在第3期间进行所述充放电用电容器的充电电压的放电；
44.开关控制电路，其控制所述开关电路的开闭动作；
45.输出电路，其利用所述充放电用电容器的保持电压，输出所述基准电压的。
46.进一步的，所述反比例可变电流源具有：
47.第3电阻，其提供对应于所述第1电压及所述第2电压的差值电压的电流并具有与所述第1电阻或所述第2电阻任意一方相同的温度特性；
48.误差放大器，其根据在所述第3电阻上产生的电压及恒压的差值电压动作；
49.晶体管，其利用所述误差放大器的输出，调整提供给所述第3电阻的电流量；
50.设流过所述第3电阻的电流为与所述反比例的电流。
51.本实施例提供以下实施方式：
52.开关电源具有快速的环路响应，使得其在输入电压变化、负载变化时能快速进行调整而保持输出电压稳定，不光如此，在开机时，其输出电压波形单调上升至额定输出电压，不会出现过冲的情况。开关电源的开机波形与其内部的基准源的工作情况有很大关系，以反激拓扑为例对这种情况进行说明，反激拓扑原理框图如图2所示，c1
‑
c3为电容，r1
‑
r3为电阻，q1、q2为mos管，u1为隔离器，用于实现原边和次边的电气隔离，并将原边pwm信号传递到次边，u2为pwm控制器，u3为光耦，u4为基准源，u5为运算放大器，u6为驱动器，用于驱动次边整流mos管，tc1为电流互感器，用于采集原边输入电流信号，t1为变压器。此反激拓扑工作原理简述为，输出电压通过电阻r2和r3分压后送入u5与u4产生的基准电压vref进行比较后由u5输出误差信号，误差信号经过光耦u3传输至原边u2，与电流互感器tc1采集的信号一起产生mos管q1的驱动信号，同时u2产生的用于驱动次边整流mos管的驱动信号经过隔离器u1的1通道传输至驱动器u6，u6得到信号后驱动整流管q2，当输出电压升高时pwm控制器输出的q1驱动信号占空比减小，当输出电压降低时pwm控制器输出的q1驱动信号占空比增加，以此来实现输出电压稳定。当电源开机时，基准电压vref从低电位开始上升至设计值，输出电压也单调上升至额定输出电压，如图2所示。在调试开关电源时，很多时候会在基准电压vref端并联电容c2，并联的电容对优化开机波形有较明显的效果，当电源关机后快速再次开机时，电容c2可能会无法及时放电至低电位，此时基准电压vref从一个较高电压水平开始上升，u5同向输入端“+”电位与反向输入端
“‑”
电位有较大差异，u5输出端会输出一个大的误差信号，使pwm控制器迅速增大驱动信号的占空比，输出电压会快速上升，此时输出电压很容易冲高，当u5检测到输出电压冲高时又会迅速输出误差信号使pwm控制器减小驱动信号的占空比，经历过这样的调整过程后，输出电压很容易出现过冲现象，如53所示。这种输出电压在开机过程中有过冲的现象，有时候会对后级用电设备或系统造成危害，电压冲得过高时可能会造成后级设备过压损坏，有时候过冲尖峰可能会触发后级系统开启门
限，使后级系统短暂开启后关闭再开启，这期间的关闭过程可能会使后级系统误检测到关闭动作而采取保护措施，导致后级系统无法正常工作；
53.在添加基准电压放电后，电路图如图1虚线框中所示，其中d1是二极管，c4是电容，r4、r5是电阻，q3是pnp型三极管。当开关电源正常工作时，pwm控制器产生的方波信号通过隔离器u1的第2通道传递至次边，经过二极管d1、电容c4和电阻r4后使pnp型三极管q3的基极处于高电位，q3处于关闭状态，此时q3对基准电压vref无影响；当开关电源关机时，pwm控制器输出的方波信号也随即关闭，此时电容c4通过r4放电，q3的基极电位迅速下降，q3随即导通与电阻r5一起形成对基准电压vref的放电通路，基准电压vref迅速降低，再次开机时基准电压从很低处开始上升，可使开关电源快速再次开机时开机波形平滑上升，开机波形如图5所示，其工作过程如图3所示，放电时间长短可通过改变电容c4和电阻r4、r5的值来进行调整，保证开关电源开机时输出电压单调上升。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过所述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。