一种开关电源软启动电路及开关电源软启动方法_2

文档序号:8907359阅读:来源:国知局
[0035] 在本实施例中,电流型PWM控制芯片为UC2842芯片,开关管为M0SFET(金属-氧 化层-半导体-场效晶体管),需要说明的是,电流型PWM控制芯片不仅仅为UC2842,对于 其它同类型的PWM控制芯片也同样适用。通过软启动模块,可精确控制UC2842芯片Output 端输出PWM脉冲的时间,实现开关电源的软启动,防止开关时间过长而导致过流、过热现象 的发生。
[0036] 在本实施例中,还包括第二电容C2,第二电容C2-端与第二二极管V2的负极连 接,一端与第一电容C1接地端连接。
[0037] 在本实施例中,还包括电流取样电路,电流取样电路包括第三电阻R3、第四电阻 R4和第四电容C4 ;第三电阻R3的一端与电流型PWM控制芯片的Isence端连接,第三电阻 R3的另一端分为两路,一路与开关管的源极连接,另一路与第四电阻R4的一端连接,第四 电阻R4的另一端接地,第四电容C4连接在电流型PWM控制芯片的Isence端与第四电阻R4 的接地端之间。
[0038] 在本实施例中,还包括第三电容C3,第三电容C3的一端与电流型PWM控制芯片的 RT/CT端连接,另一端接地。用于调节UC2842芯片的振荡器频率和最大输出占空比。
[0039] 如图3所示,本实施例,一种开关电源软启动方法,启动过程包括如下步骤:
[0040] S1.给电流型PWM控制芯片的Vcc端加电;
[0041] S2.电流型PWM控制芯片的Comp端通过第一二极管VI给电容C1充电,使得Comp 端的电压被第一电容Cl拉低,电流型PWM控制芯片的Output端输出为低电平;
[0042] S3.随着第一电容C1的储能水平升高,第一电容C1对电流型PWM控制芯片的Comp 端的电压箝位功能逐渐消失,电流型PWM控制芯片的Output端输出PWM脉冲,软启动结束。
[0043] 其具体的实施过程为:给UC2842芯片端加电(5V),由于刚开机时第一电容C1 上的电压为零,UC2842芯片Comp端电压通过第一二极管VI给第一电容C1充电,由于Comp 端输出能力有限,所以Comp端的电压被第一电容Cl拉低,使得UC2842芯片内部的电流补 偿器反向输入端的误差电压也为零,电流补偿器输出也为零,最终控制Output端输出为低 电平,随着Comp端和基准电压Vref(5V)持续给第一电容C1充电,第一电容C1对Comp端 的电压箝位功能逐渐消失,使加在UC2842芯片内部电流补偿器反向输入端的误差电压也 逐渐升高,UC2842芯片Output端输出PWM脉冲,软启动结束。
[0044] 在本实施例中,UC2842芯片启动保护时间通过式(1)计算得出;
[0045] -t Vt =V〇+(Vu-V0)x[l-e^] (1)
[0046] 式(1)中,t为电流型PWM控制芯片从加电到Output端输出PWM脉冲的时间,V。 为第一电容C1上的初始电压值,Vu为第一电容C1充满电时的终止电压值,Vt为电流型PWM 控制芯片的Output端输出PWM脉冲时第一电容C1上的电压值,R为第一电阻R1的阻值, C为第一电容C1的电容值。通过式(1),代入已知数据,即可计算出电流型PWM控制芯片从 加电到Output端输出PWM脉冲的时间,即软启动保护时间。
[0047] 上述只是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明 已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明。因此,凡是未脱离本发明技术方案的 内容,依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均应落在 本发明技术方案保护的范围内。
【主权项】
1. 一种开关电源软启动电路,包括电流型PWM控制芯片和开关管,所述电流型PWM控制 芯片的Output端与开关管的栅极连接,其特征在于:还包括连接在所述电流型PWM控制芯 片Comp端与Vref端之间的软启动模块;所述软启动模块包括第一二极管VI、第二二极管 V2、第一电阻Rl和第一电容Cl ;所述第一二极管Vl的负极与第二二极管V2的正极连接,第 一二极管Vl的正极与电流型PWM控制芯片的Comp端连接,所述第二二极管V2的负极与电 流型PWM控制芯片的Vref端连接,所述第一电阻Rl的一端与第二二极管V2的负极连接, 另一端与第二二极管V2的正极连接,第一电容Cl的一端与第二二极管V2的正极连接,另 一端接地。2. 根据权利要求1所述的开关电源软启动电路,其特征在于:还包括第二电容C2,所述 第二电容C2 -端与所述第二二极管V2的负极连接,一端与所述第一电容Cl接地端连接。3. 根据权利要求1所述的开关电源软启动电路,其特征在于:还包括电流取样电路,所 述电流取样电路包括第三电阻R3、第四电阻R4和第四电容C4 ;所述第三电阻R3的一端与 电流型PWM控制芯片的Isence端连接,第三电阻R3的另一端分为两路,一路与所述开关管 的源极连接,另一路与第四电阻R4的一端连接,所述第四电阻R4的另一端接地,第四电容 C4连接在电流型PWM控制芯片的Isence端与第四电阻R4的接地端之间。4. 根据权利要求1所述的开关电源软启动电路,其特征在于:还包括第三电容C3,所述 第三电容C3的一端与电流型PWM控制芯片的R T/CT端连接,另一端接地。5. 根据权利要求1~4中任一项所述的开关电源软启动电路,其特征在于:所述电流 型PWM控制芯片为UC2842芯片。6. 根据权利要求1~4中任一项所述的开关电源软启动电路,其特征在于:所述开关 管为金属-氧化层-半导体-场效晶体管。7. -种基于上述权利要求1~6中任意一项所述的开关电源软启动电路的开关电源软 启动方法,其特征在于步骤为:51. 给电流型PWM控制芯片的Vcc端加电;52. 电流型PWM控制芯片的Comp端通过第一二极管Vl给电容Cl充电,使得Comp端的 电压被第一电容Cl拉低,电流型PWM控制芯片的Output端输出为低电平;53. 随着第一电容Cl的储能水平升高,第一电容Cl对电流型PWM控制芯片的Comp端 的电压箝位功能逐渐消失,电流型PWM控制芯片的Output端输出PWM脉冲,软启动结束。8. 根据权利要求7所述的开关电源软启动方法,其特征在于:所述电流型PWM控制芯 片从加电到Output端输出PWM脉冲的时间通过式(1)计算得出; -t Vt = V0+(Vu-V0)x[l-e^] (1) 式(1)中,t为电流型PWM控制芯片从加电到Output端输出PWM脉冲的时间,V。为第 一电容Cl上的初始电压值,Vu为第一电容Cl充满电时的终止电压值,Vt为电流型PWM控 制芯片的Output端输出PWM脉冲时第一电容Cl上的电压值,R为第一电阻Rl的阻值,C为 第一电容Cl的电容值。
【专利摘要】本发明公开了一种开关电源软启动电路,该电路包括电流型PWM控制芯片和开关管,该控制芯片的Output端与开关管的栅极连接,该电路还包括由第一二极管V1、第二二极管V2、第一电阻R1和第一电容C1组成的软启动模块;第一二极管V1的负极与第二二极管V2的正极连接,正极与该控制芯片的Comp端连接;第二二极管V2的负极与芯片的Vref端连接;第一电阻R1的一端与第二二极管V2的负极连接,另一端与第二二极管V2的正极连接;第一电容C1的一端与第二二极管V2的正极连接,另一端接地。本发明电路简单,具有较强的抗干扰能力和对环境的适应能力,发热量小,可以精确控制软启动时间,避免了常规的软启动电路的局限性。
【IPC分类】H02M1/36
【公开号】CN104883045
【申请号】CN201510282861
【发明人】杨磊, 曹洋, 初蕊, 徐振, 王桂华, 曾迪晖, 陶洪亮, 周成, 彭勃, 陈孟君
【申请人】株洲变流技术国家工程研究中心有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月28日
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