专利名称：一种串联谐振开关电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种开关电源，尤其涉及采用具有软启动电路的LLC串联谐振变换器芯片的开关电源。
背景技术：
现有的开关电源中，多采用FSFR2100系列谐振变换器，其是一种高效率架构LLC 谐振变换器，可以实现原边开关管在全负载下的零电压软开关(zvs)，副边整流二极管电压应力低，因此高输出电压应用情况下可以实现较高的效率等。这些优点使得LLC谐振变流器特别适合高输出电压的应用场合，可应用于LED路灯、LED投光灯等LED驱动电源及液晶电视(IXD TV)和等离子电视(PDP TV)等用开关电源。图1所示的为其具体应用的电路图。该芯片组成电源效率高，电路相对简单，电路有开机软启动电路，但没有软启动复位电路，在电源瞬间掉电或者负载瞬间短路的情况下，当立即再次上电时，容易造成电路保护误动作使电源不启动或者电源内部锁死最终电源无输出，需要断电重新加电启动才可恢复工作。
发明内容本实用新型目的是提供一种避免立即上电电源电路不启动或电源内部被锁死的开关电源。为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为一种串联谐振开关电源，其主要由LLC谐振变换器芯片、与LLC谐振变换器芯片输出端相连接的变压器、电连接在变压器输出端与LLC谐振变换器芯片电压输入端之间用于为LLC串联谐振变换器芯片提供工作电压的整流电路和稳压电路组成，所述的LLC谐振变换器芯片用于接收高压直流电源并将其转换为设定频率交流电输入至变压器，所述的LLC谐振变换器芯片内置有开机软启动电路，该开关电源还包括延时重启电路，所述的延时重启电路包括连接在高压直流电源输出端与稳压电路之间的电压比较电路、延时电路、开关控制电路，当所述的电压比较电路采样到高压直流电压再次正常输出，在延时电路设定的延时时间内，所述的开关控制电路断开稳压电路输出至LLC谐振变换器芯片的工作电压，所述的延时电路的延时时间大于LLC谐振变换器芯片的软启动电路复位时间。进一步地，所述的延时重启电路还包括取样电路，所述的取样电路电连接在整流电路输出端与延时电路之间，所述的取样电路用于检测当变压器正常输出时，其控制延时电路短路，并使得开关控制电路断开与稳压电路的连接。所述的延时电路的延时时间大于软启动电路的复位时间。所述的LLC谐振变换器芯片为FSFR2100系列。在根据上述技术方案具体实施中，所述的电压比较电路由与高压直流电源输出相连接的取样电阻、与取样电阻相电连接的二极管组成，所述的延时电路由与取样电阻相并联的延时电容组成，所述的开关控制电路由与二极管相连接的三极管组成。[0009]所述的取样电路由与延时电容相并联的场效应管组成。由于采用上述技术方案，本实用新型具有以下优点本实用新型开关电源由于加入延时重启电路，可使开关电源每次启动都经过LLC谐振变换器芯片的软启动，避免了电源瞬间掉电或者负载瞬间短路的情况下，当立即上电容易出现电源不启动或电源内部锁死的问题，提高了开关电源的可靠性和应用性。
附图1为LLC谐振变换器芯片具体应用电路图；附图2为本实用新型开关电源电路原理框图；附图3为根据本实用新型技术方案所具体实施的开关电源电路图；其中1、LLC谐振变换器芯片；11、软启动电路；2、变压器；3、整流电路；4、稳压电路；5、延时重启电路；51、电压比较电路；52、延时电路；53、开关控制电路；54、取样电路； 6、高压直流电源。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型优选的具体实施例进行说明如图2所示的为开关电源组成原理图，其主要由LLC谐振变换器芯片1、变压器2、 整流电路3、稳压电路4以及延时重启电路5组成。LLC谐振变换器芯片1的高压直流电源 6通过前级电压转换电路(图中未显示)转换而得，即当接通供电电源，该高压交流电源经电压转换电路转换为高压直流电源输入至LLC谐振变换器1，所述的LLC谐振变换器1将高压直流电源转换为设定频率的交流电后输入至变压器2，经变压器2输出至负载。整流电路3与稳压电路4是用于从变压器2采集一定的电压，并转换为LLC谐振变换器芯片1的工作电压。所述的LLC谐振变换器芯片1内置有开机软启动电路51，当开关电源上电瞬间或发生短路时，由于电流较大，软启动电路51容易锁死，从而使电源不能启动输出。故本实用新型中，在开关电源电路中加入延时重启电路5，该延时重启电路5主要由电压比较电路51、延时电路52、开关控制电路53以及取样电路M组成。其中，电压比较电路51与高压直流电源6相连接，其用于采样高压直流电源输出是否正常，本实施例中，当电压比较电路51采集的电压超过350V以上就视为正常，延时电路52用于当电压比较电路 51检测到高压输出正常就延时设定时间，该延时时间大于LLC谐振变换器芯片1软启动电路5的自然复位时间，开关控制电路53输入端与延时电路52相连接，其输出端与稳压电路 4相连接，所述的开关控制电路53用于在延时电路52未达到设定延时时间时，切断稳压电路4输出至LLC谐振变换器芯片1的工作电压，从而使得LLC谐振变换器芯片1无法工作， 当达到延时时间，开关控制电路53控制稳压电路4，使其输出LLC谐振变换器芯片1所需的工作电压。取样电路M连接在整流电路3与延时电路52之间，其用于采样变压器2的输出电压，并当变压器2输出电压为正常时，控制延时电路52断路，从而切断开关控制电路 53与稳压电路4的连接。附图3为具体实施电路图，其中，LLC谐振变换器芯片1采用FSFR2100系列，电压比较电路51主要由采样电阻R201-R206与二极管D204组成，采样电阻与高压直流电源6输出相连接，延时电路52主要由与采样电阻相并联的C201组成，开关控制电路53由三极管Q301及外围电路组成，取样电路M由与电容C201相并联的场效应管Q203组成。采样电阻R201-R206采集高压直流电源输出，当采样电阻的电压为二极管D204导通电压，再经延时电路52后，控制电路53控制前级PFC-VCC电压经过稳压电路4后为FSFR2100供电， 电路正常启动后，变压器辅助绕组经整流电路3、稳压电路4为FSFR2100自供电，取样电路 M在电路正常启动后复位延时电路52，控制电路53断开前级PFC-VCC为FSFR2100供电， 这样无论前级电压瞬时不正常或是负载短时短路，电路都会经过延时后重新启动，延时电路延时时间大于FSFR2100芯片软启动电路自然复位时间，可使电源电路每次启动都经过芯片电路FSFR2100的软启动，避免了电源瞬间掉电或者负载瞬间短路的情况下，再启动造成电路保护误动作使电源不启动或者电源内部锁死的现象，最终提高了电源可靠性。 本实用新型是在现有开关电源电路的基础上增加延时重启电路，增加的电路部分本身成本及功耗都很小，对整个电源来说可以忽略不计，对这种LLC谐振电源增加延时重启电路后电路可靠性得以提高，避免了电源瞬间掉电或者负载瞬间短路的情况下，电源不启动的问题，而且可相对降低开关电源对电网的启动浪涌冲击电流。
权利要求1.一种串联谐振开关电源，其主要由LLC谐振变换器芯片(1)、与LLC谐振变换器芯片 (1)输出端相连接的变压器(2)、电连接在变压器(2)输出端与LLC谐振变换器芯片(1)电压输入端之间用于为LLC串联谐振变换器芯片(1)提供工作电压的整流电路(3)和稳压电路(4)组成，所述的LLC谐振变换器芯片(1)用于接收高压直流电源并将其转换为设定频率交流电输入至变压器(2)，所述的LLC谐振变换器芯片(1)内置有开机软启动电路(11)， 其特征在于该开关电源还包括延时重启电路(5)，所述的延时重启电路包括连接在高压直流电源输出端与稳压电路(4)之间的电压比较电路(51)、延时电路(52)、开关控制电路 (53)，当所述的电压比较电路(51)采样到高压直流电压再次正常输出，在延时电路(52)设定的延时时间内，所述的开关控制电路(53)断开稳压电路(4)输出至LLC谐振变换器芯片 (1)的工作电压，所述的延时电路(52)的延时时间大于LLC谐振变换器芯片(1)的软启动电路(11)复位时间。
2.根据权利要求1所述的串联谐振开关电源，其特征在于所述的延时重启电路(5)还包括取样电路(54)，所述的取样电路(54)电连接在整流电路(3)输出端与延时电路(52)之间，所述的取样电路(54)用于检测当变压器正常输出时，其控制延时电路(52)短路，并使得开关控制电路(53)断开与稳压电路(4)的连接。
3.根据权利要求1或2所述的串联谐振开关电源，其特征在于所述的延时电路(52) 的延时时间大于软启动电路(11)的复位时间。
4.根据权利要求1所述的串联谐振开关电源，其特征在于所述的LLC谐振变换器芯片⑴为FSFR2100系列。
5.根据权利要求1或2所述的串联谐振开关电源，其特征在于所述的电压比较电路 (51)由与高压直流电源输出相连接的取样电阻、与取样电阻相电连接的二极管组成，所述的延时电路(52)由与取样电阻相并联的延时电容组成，所述的开关控制电路(53)由与二极管相连接的三极管组成。
6.根据权利要求5所述的串联谐振开关电源，其特征在于所述的取样电路(54)由与延时电容相并联的场效应管组成。
专利摘要本实用新型涉及一种串联谐振开关电源，其主要由LLC谐振变换器芯片、变压器、整流电路和稳压电路组成，LLC谐振变换器芯片用于接收高压直流电源并将其转换为设定频率交流电输入至变压器，其内置有开机软启动电路，该开关电源还包括延时重启电路，其包括连接在高压直流电源输出端与稳压电路之间的电压比较电路、延时电路、开关控制电路，当电压比较电路采样到高压直流电压再次正常输出，在延时电路设定的延时时间内，开关控制电路断开稳压电路输出至LLC谐振变换器芯片的工作电压，由于加入延时重启电路，可使开关电源每次启动都经过LLC谐振变换器芯片的软启动，避免出现电源不启动或电源内部锁死的问题，提高了开关电源的可靠性。
文档编号H02M1/36GK201976026SQ20112008510
公开日2011年9月14日 申请日期2011年3月28日 优先权日2011年3月28日
发明者赵晖, 马敬义 申请人:张家港华峰电接插元件有限公司