专利名称：自启动电路的控制方法及其电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及自启动电路技术，主要是指一种用于电源变换器的自启动电 路的控制方法及其电路。
技术背景电源作为各种电子电力设备的动力所在，是必不可少的关键部份。目前全球范围内的能源紧张已经成为各国头等大事，因此各国政府对AC/DC电源 的效率都做出明确的要求。开关电源具有高效、节能的特点，目前在AC/DC 电源领域已经基本取代传统的线性稳压电源。开关电源通常需要有自启动元件，用于判断芯片的工作状态正常工作， 短路工作，过压工作等。由比较器组成的启动电路，比较器有静态电流，使得启动电流很大，系 统的待机功耗过大。由MOS管分压构成的启动电路，启动与关闭的电压窄，系统的启动很困难。发明内容本发明的目的是提供一种自启动电路的控制方法及其电路，它不仅具有 自启动电路保证安全的启动主电路如开关电源电路，而且即使主电路由于某 种原因不能正常工作，或者主电路启动后停止其操作，也能够重新自启动主实现本发明的方法是通过采样控制、自启动产生控制和启动信号提供 实现，其中采样控制部分接受输入信号，判断其信号的强度，决定控制采样 电路是否要接受输入信号，即自启动电路待机状态或工作状态，当处在待机 状态时，采样控制部分的输出信号为低电平，不随输入信号变化，当处在工
作状态时，采样控制部分输出信号的强度与的强度成正比；自启动信号产生部分用于在待机状态时，当主电路的电压监测节的电压变到异常值时，将自启动信号提供给主电路的启动节点；启动信号提供部分，提供控制主电路工作状态的待机信号，当待机信号为待机电平时，主电路处于待机状态停止操作，当待机信号从待机电平转化为启动电平时，主电路处于工作状态，进行其操作。 该方法还包括启动信号提供部分的信号发送到主电路的控制节点，以便控制住主电路 的工作状态。实现本发明的电路是这种电路包括采样控制模块、自启动信号产生模 块和启动信号提供模块；其中启动信号提供模块分别连接采样控制模块、自 启动信号产生模块和主电路，其中采样控制模块接受输入信号并向启动信号 提供模块输出信号，自启动信号产生模块向启动信号提供模块输出自启动信 号，启动信号提供模块分别向采样控制模块和自启动信号产生模块输出反馈 信号、向主电路输出待机/启动信号。该电路还包括所述启动信号提供模块连接主电路的控制节点。所述电路包含NPN管和NMOS管、施密特反向器(I27)、反向器(128)， 其中NPN管(Q20—Q23)串联中的基极依次连接发射极，在Q20与Q21 之间经NMOS管(M24)漏极、电阻R20、 127、 128接NMOS管(M26) 栅极，M26漏极跨接在电阻R21与R22之间，R21接Q23，在Q21与Q22 之间跨接M24栅极。所述电路包含两个反向接的NPN管(Q20—Q21)，该NPN管工作在反 向击穿区。 所述电路包含正反馈电路，该电路由NPN管Q21、 NMOS管M24、电 阻R20和PMOS管M25组成。所述电路包含正反馈电路，该电路由NMOS管M24和M26、电阻R21 和R22、施密特反向器(127)、反向器(128)组成。本发明具有的有益效果本方案的启动电流非常小，系统在短路状态下 工作很稳定，同时其待机功耗很小。启动与关闭的电压宽，系统的启动很容 易。具有电路简单、元器件少、成本低等特点。
图l是本发明的框图。图2是图1的电路原理图。图3是图2的输入信号n20电压上升的节点波形图。 图4是图2的输入信号n20电压下降的节点波形图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明本发明提供一种用于主电路的自启动电路和控制方法，它连接到主电路 的控制节点，控制住电路的工作状态。该电路包括采样控制模块，自启动信 号产生模块和启动信号提供模块。采样控制模块接受输入信号，判断其信号的强度，决定控制采样电路是 否要接受输入信号，即自启动电路待机状态或工作状态。当处在待机状态时， 采样控制模块的输出信号为低电平，不随输入信号变化；当处在工作状态时， 采样控制模块输出信号的强度与输入信号的强度成正比。自启动信号产生模块用于在待机状态时，当主电路的电压监测节的电压 变到异常值时，将自启动信号提供给主电路的启动节点。启动信号提供模块，提供控制主电路工作状态的待机信号。当待机信号
为待机电平时，主电路处于待机状态停止操作。当待机信号从待机电平转化 为启动电平时，主电路处于工作状态，进行其操作。见图1，本自启动电路由采样控制模块ll、自启动信号产生模块12、启 动信号提供模块13组成。其输出信号待机信号连接到主电路14。采样控制模块11接受输入信号，当输入信号的强度上升达到一定值时，采样控制模块的输出信号102可以使启动信号提供模块13工作，即启动信 号提供模块13的输出信号105为待机信号，该待机信号从待机电平转化为 启动电平，使主电路14由停止操作状态变成开始操作状态。同时启动信号 提供部件13的反馈信号101和信号102可以形成正反馈，使整个启动电路 的操作更加稳定。该电路由工作在击穿区的NPN管实现。如果在待机信号105为启动电平时，主电路14的操作状态有异常状况。 在这种情况下，自启动信号产生模块12提供自启动信号103，自启动信号 103通过启动信号提供模块13给主电路发送待机信号105。同时启动信号提 供模块13的反馈信号104和自启动信号103可以形成正反馈，使整个启动 电路的操作更加稳定。见图2，其中n20为输入信号，n24为待机信号。在输入信号n20电压上升的过程，Q20和Q21时反向接的NPN管，工作 在可恢复的击穿区。当节点n20电压小于NPN管Q20和Q21的反向击穿电压 时，节点n21对地短路为低电平，丽OS管M24关断，电阻R20把节点n22 拉高为高电平，通过施密特反向器I27和反向器I28，使得待机信号n24与 节点n22同相位，这时丽0S管M26导通，电阻短路。当输入信号n20电压上升到大于NPN管Q20和Q21的反向击穿电压时， NPN管Q20通路开始有电流，电流流过NPN管Q22和Q23和电阻R21，在节 点n21上产生电压， 一旦节点n21电压大于丽OS管M24的开启电压，丽OS
管M24导通把节点n22的电压拉低，待机信号n24与节点n22同相位也为低 电平，丽0S管M26关断，节点n25的电压跳变增加电阻R22上的压降，这使 得节点n21电压增加，M24的导通加强，节点n22的电压更低，形成正反馈； 同时节点n22的电压拉低，PMOS管M25导通，把NPN管Q20短路掉，节点 n23的电压与输入信号n20完全相等，节点n23电压跳变增加一个NPN管的 反向击穿电压，节点n21电压也增加同样的值，M24的导通加强，节点n22 的电压更低，形成正反馈。节点的电压波形图如图3所示。当输入信号n20电压下降到小于NPN管Q21的反向击穿电压时，NPN管 Q20通路没有电流，节点n21的电压下降， 一旦节点n21电压小于丽OS管 M24的开启电压，丽0S管M24关断，电阻R20把节点n22拉高为高电平，待 机信号n24与节点n22同相位也为高电平，丽OS管M26开通，把电阻R22 短路，节点n25的电压跳变减少电阻R22上的压降，这使得节点n21电压减 少，丽0S管M24的关断加强，节点n22的电压更高，形成正反馈；同时节点 n22的电压拉高，PMOS管M25截止，节点n23的电压与输入信号n20相差一 个NPN管的反向击穿电压，节点n23电压跳变减少一个NPN管的反向击穿电 压，节点n21电压也继续减少，NMOS管M24的关断加强，节点n22的电压更 高，形成正反馈。节点的电压波形图如图4所示。而且输入信号n20电压在上升过程时要大于二个NPN管的反向击穿电 压，在下降过程时要小于一个NPN管的反向击穿电压，开启电压与关断电压 有一定差值，形成自启动特性。
权利要求
1. 一种自启动电路的控制方法，其特征是所述方法通过采样控制、自 启动产生控制和启动信号提供实现，其中采样控制部分接受输入信号，判断 其信号的强度，决定控制采样电路是否要接受输入信号，即自启动电路待机 状态或工作状态，当处在待机状态时，采样控制部分的输出信号为低电平， 不随输入信号变化，当处在工作状态时，采样控制部分输出信号的强度与的强度成正比；自启动信号产生部分用于在待机状态时，当主电路的电压监测节的电压 变到异常值时，将自启动信号提供给主电路的启动节点；启动信号提供部分，提供控制主电路工作状态的待机信号，当待机信号 为待机电平时，主电路处于待机状态停止操作，当待机信号从待机电平转化 为启动电平时，主电路处于工作状态，进行其操作。
2. 如权利要求l所述的自启动电路的控制方法，其特征是所述方法还 包括所述启动信号提供部分的信号发送到主电路的控制节点，以便控制住主 电路的工作状态。
3. 实现权利要求l的自启动电路控制方法的电路，其特征是所述电路 包括采样控制模块、自启动信号产生模块和启动信号提供模块；其中启动信 号提供模块分别连接采样控制模块、自启动信号产生模块和主电路，其中采 样控制模块接受输入信号并向启动信号提供模块输出信号，自启动信号产生 模块向启动信号提供模块输出自启动信号，启动信号提供模块分别向采样控 制模块和自启动信号产生模块输出反馈信号、向主电路输出待机/启动信号。
4. 如权利要求3所述的自启动电路，其特征是所述启动信号提供模块 连接主电路的控制节点。
5. 如权利要求3所述的自启动电路，其特征是所述电路包含NPN管和NMOS管、施密特反向器(127)、反向器(128)，其中NPN管(Q20—Q23) 串联中的基极依次连接发射极，在Q20与Q21之间经NMOS管(M24)漏 极、电阻R20、 127、 128接NMOS管(M26)栅极，M26漏极跨接在电阻 R21与R22之间，R21接Q23，在Q21与Q22之间跨接M24栅极。
6. 如权利要求3所述的自启动电路，其特征是所述电路包含两个反向 接的NPN管(Q20—Q21)，该NPN管工作在反向击穿区。
7. 如权利要求3所述的自启动电路，其特征是所述电路包含正反馈电 路，该电路由NPN管Q21、 NMOS管M24、电阻R20和PMOS管M25组 成。
8. 如权利要求3所述的自启动电路，其特征是所述电路包含正反馈电 路，该电路由NMOS管M24和M26、电阻R21和R22、施密特反向器(127)、 反向器(128)组成。
全文摘要
一种自启动电路的控制方法及其电路，包括采样控制模块、自启动信号产生模块和启动信号提供模块；其中启动信号提供模块分别连接采样控制模块、自启动信号产生模块和主电路，其中采样控制模块接受输入信号并向启动信号提供模块输出信号，自启动信号产生模块向启动信号提供模块输出自启动信号，启动信号提供模块分别向采样控制模块和自启动信号产生模块输出反馈信号、向主电路输出待机/启动信号。
文档编号H02M7/155GK101145739SQ20071007567
公开日2008年3月19日 申请日期2007年8月10日 优先权日2007年8月10日
发明者崔松叶, 立 李, 李照华, 王乐康, 贾相英 申请人:深圳市明微电子有限公司