启动电路及反激式开关电源的制作方法

本实用新型涉及开关电源领域，更具体地说，涉及一种启动电路及反激式开关电源。

背景技术：

反激式开关电源以其成本低、体积小等优点，广泛应用于电子产品的供电电源。如图1所示，为典型的反激式开关电源原理图，在电源通电后，首先通过启动电阻R1为电容C1充电，并在电容C1的电压达到预定值时使控制芯片开始工作；之后控制芯片通过V_G引脚输出预定电平，使开关管Q1导通，从而可通过绕设在变压器T1上的辅助供电绕组为控制芯片工作。

在高压、宽范围输入的反激式开关电源系统中，为了提高系统的起机时间，需要减小启动电阻R1的电阻值，但是随着启动电阻R1的电阻值减小，启动电阻R1上的功耗会增加，从而降低了系统的效率。并且，启动电阻R1自身的温升也会很高。而为了降低启动电阻R1的损坏，需尽可能增加启动电阻R1的电阻值，但这又导致起机时间很长。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对上述反激式开关电源无法同时满足高效率、快速启动的问题，提供一种启动电路及反激式开关电源。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案是，提供一种启动电路，包括第一启动单元、第二启动单元以及启动复位单元，且所述第一启动单元的等效电阻值小于第二启动单元的等效电阻值；其中：所述第一启动单元和第二启动单元的输入端分别连接到供电电源；所述启动复位单元连接到第二启动单元的输出端，且所述启动复位单元在控制端电压为第二预设电压时导通；所述第二启动单元的输出端连接到所述第一启动单元的控制端并在所述启动复位单元截止时输出第一预设电压、在所述启动复位单元导通时输出第三预设电压，所述第三预设电压小于第一预设电压；所述第一启动单元在控制端达到第一预设电压时通过输出端输出启动电压。

在本实用新型所述的启动电路中，所述第一启动单元包括第一电阻、第一开关管以及第一电容，所述第一电阻的一端连接到供电电源、另一端经由所述第一开关管连接到第一电容；所述第一开关管的控制端构成所述第一启动单元的控制端；所述第一电容与第一开关管的连接点构成所述第一启动单元的输出端。

在本实用新型所述的启动电路中，所述第二启动单元包括串联连接的第二电阻和稳压二极管，且所述第二电阻与所述稳压二极管的连接点构成所述第二启动单元的输出端、所述第二电阻的另一端构成所述第二启动单元的输入端；所述第二电阻的电阻值大于第一电阻的电阻值。

在本实用新型所述的启动电路中，所述启动复位单元包括第二开关管、第三电阻以及第二电容，所述第三电阻的一端连接所述启动复位单元的控制端、另一端分别连接到第二电容及第二开关管的控制端，所述第二开关管的一端连接到第一启动单元的控制端、另一端连接第三预设电压。

在本实用新型所述的启动电路中，所述启动复位单元包括二极管，且所述二极管的阳极连接所述启动复位单元的控制端、阴极连接所述第三电阻。

在本实用新型所述的启动电路中，所述启动复位单元包括第三电容，所述第三电容的一端连接所述二极管的阳极、另一端连接第三预设电压。

在本实用新型所述的启动电路中，所述第一预设电压大于第一开关管的导通高压、所述第三预设电压低于所述第一开关管的导通电压。

本实用新型还提供一种反激式开关电源，包括控制芯片和变压器，其特征在于：所述反激式开关电源还包括如上所述的启动电路，且所述第二启动单元的输出端连接到所述控制芯片的电源引脚；所述控制芯片的参考信号输出引脚连接到启动复位单元的控制端。

在本实用新型所述的反激式开关电源中，所述变压器包括辅助电源绕组，且所述辅助电源绕组的输出端连接到所述控制芯片的电源引脚。

本实用新型的启动电路及反激式开关电源具有以下有益效果：通过具有较低电阻值的第一启动单元输出启动电压，并在启动完成后通过第二启动单元和启动复位单元将第一启动单元旁路，不仅可实现快速启动，而且可降低整个启动电路的功耗。

附图说明

图1是现有反激式开关电源的电路示意图；

图2是本实用新型启动电路的示意图；

图3是本实用新型反激式开关电源实施例的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图2所示，是本实用新型启动电路实施例的示意图，该启动电路可应用于反激式开关电源，并向反激式开关电源中的控制芯片提供启动电压。本实施例中的启动电路包括第一启动单元21、第二启动单元22以及启动复位单元23，且第一启动单元21的等效电阻值大于第二启动单元22的等效电阻值；其中：第一启动单元21和第二启动单元22的输入端分别连接到供电电源(例如直流电源的正电极)。启动复位单元23连接到第二启动单元22的输出端，且该启动复位单元23在控制端(该启动复位单元23的控制端连接到反激式开关电源中的控制芯片)电压为第二预设电压(例如高电平)时导通；第二启动单元22的输出端连接到第一启动单元21的控制端并在启动复位单元23截止时输出第一预设电压(即根据输入端的供电电源电压产生第一预设电压，并通过输出端输出)、在启动复位单元23导通时输出第三预设电压，其中第三预设电压小于第一预设电压。第一启动单元21在控制端达到第一预设电压时通过输出端输出启动电压(该启动电压大于第一预设电压)，即根据输入端的供电电源电压产生启动电压，并通过输出端输出。第一启动单元21在控制端为第三预设电压时无电流，不输出启动电压。

由于第二启动单元22输出的第一预设电压小于第一启动单元21输出的启动电压，因此可实现启动电压的快速输出；同时由于第一启动单元21的等效电阻值小于第二启动单元22的等效电阻值，因此在启动复位单元23导通后(即控制芯片正常工作时)，供电电源流经第二启动单元22，而不再流经第一启动单元21，整个启动电路中电流较小，从而降低了启动电路的整体功耗。

结合如图3，上述第一启动单元21包括第一电阻R1、第一开关管Q1以及第一电容C1，第一电阻R1的一端连接到供电电源(即Vin的正极)、另一端经由第一开关管Q1连接到第一电容C1；第一开关管Q1的控制端构成第一启动单元21的控制端；第一电容C1与第一开关管Q1的连接点构成第一启动单元21的输出端。在第一开关管Q1导通时，第一电阻R1为第一电容C1充电，在第一电容C1的电压达到启动电压时，连接到第一启动单元21的输出端的控制芯片即可启动。上述第一开关管Q1可采用MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金氧半场效晶体管)，也可采用三极管、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)等。

上述第二启动单元22包括串联连接的第二电阻R2和稳压二极管D1，且第二电阻R2与稳压二极管D1的连接点构成第二启动单元22的输出端、第二电阻R2的另一端构成第二启动单元R1的输入端；第二电阻R2的电阻值大于第一电阻R1的电阻值。第二电阻R2及稳压二极管D1可为第一启动单元21的第一开关管Q1提供导通电压，从而第一启动单元21可输出启动电压到控制芯片。

启动复位单元23包括第二开关管Q2、第三电阻R3以及第二电容C2，第三电阻R3的一端连接启动复位单元23的控制端(该启动复位单元23的控制端可连接到控制芯片的参考电压输出引脚)、另一端分别连接到第二电容C2及第二开关管Q2的控制端，第二开关管Q2的一端连接到第一启动单元21的控制端、另一端连接到具有第三预设电压的接线端(例如供电电源Vin的负极)。上述第二开关管Q2可采用MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金氧半场效晶体管)，也可采用三极管、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)等。

在上述启动电路中，在供电电源上电后(此时控制芯片未启动，第二开关管Q2因控制端电压未达到导通电压而截止)，稳压二极管D1保持一定电压(即第一预设电压，该第一预设电压大于或等于第一开关管Q1的导通电压)，使得第一开关管Q1导通，第一电阻R1经由第一开关管Q1迅速为第一电容C1充电；当第一电容C1的电压达到一定值(即启动电压)后，控制芯片开始工作，其参考电压输出引脚(即V_REF脚)输出高电平，第二开关管Q2导通，并将第一开关Q1的控制端电压拉低到第三预设电压(该第三预设电压低于第一开关管Q1的导通电压)，使得第一开关管Q1截止；之后第二电阻R2、第二开关管Q2将第一电阻R1旁路，第一电阻R1不再产生损耗。由于第二电阻R2的电阻值大于第一电阻R1的电阻值，因此整个启动电路的损耗大大降低。

此外，为防止倒流，上述启动复位单元23还可包括二极管D2，该二极管D2的阳极连接启动复位单元23的控制端、阴极连接第三电阻R3。

上述启动复位单元23还可包括第三电容C3，该第三电容C3的一端连接二极管的阳极、另一端连接到具有第三预设电压的接线端(或连接参考地)。通过第三电容C3，可滤除电路中的干扰信号，提高电路的稳定性。

如图3所示，本实用新型还提供一种反激式开关电源，包括控制芯片、变压器以及上述的启动电路，且第一启动单元21的输出端连接到控制芯片的电源引脚V_CC；控制芯片的参考信号输出引脚V_REF连接到启动复位单元23的控制端。

上述变压器T1包括辅助电源绕组，且该辅助电源绕组的输出端连接到控制芯片的电源引脚V_CC。在控制芯片启动后，引脚VG输出高压使第三开关管Q3导通，从而变压器T1中产生磁通变化，辅助电源绕组向控制芯片电源的引脚V_CC输出供电电压。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。