一种基于光耦的开关电源模块延时控制电路的制作方法

文档序号:15046795发布日期:2018-07-27 22:50阅读:725来源:国知局

本实用新型属于开关电源上电顺序控制技术,涉及一种开关电源模块延时控制电路,通过控制开关电源的使能端电平,确定开关电源是否输出,通过控制使能端上电时间控制各模块间上电顺序。



背景技术:

开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。开关电源是否输出由它的使能端INHIBIT的电平高低控制,开关电源使能端内部通过10K的上拉电阻连接到VIN,该使能端高电平有效,使能端要求外接OC门输出控制。当外部悬空或者加OC门(处于关断状态)时,该使能端为高电平,模块正常输出。在整个控制系统中,不同功能模块对上电顺序有要求,为了满足不同模块上电时间要求,控制该类电源模块需使用具有延时控制的芯片。目前该类开关电源模块延时控制一般使用进口芯片ADM1085,成本较高。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提出一种开关电源模块延时控制电路,采用简单电路实现 ADM1085的上电延时使能控制功能,可以替代进口器件ADM1085,以降低成本。

本实用新型的技术方案如下:

一种基于光耦的开关电源模块延时控制电路,其特征在于:包括两路光耦和RC电路,两路光耦采用四脚光耦提供OC输出,RC电路控制上电时间,实现开关电源模块的上电延时控制;

第一路光耦的第一输入脚通过电阻R1连接到上电控制正极,第一路光耦的第二输入脚连接上电控制负极,第一路光耦的第一输出脚连接开关电源模块的公共端,第一路光耦的第二输出脚通过电阻R2连到系统电源输入端,并且通过电阻R3连接到第二路光耦的第一输入脚;第二路光耦的第二输入脚连接上电控制负极,第二路光耦的第二输出脚和第一输出脚作为OC输出,分别与开关电源模块的输入脚和开关电源模块公共端连接;

RC电路由一可变电容和开关电源模块内部的上拉电阻R0组成,可变电容一端接开关电源模块公共端,一端接开关电源模块的输入脚。

本实用新型基于光耦的开关电源上电延时控制,通过两路四脚光耦提供OC输出,通过 RC电路控制开关电源模块间的上电时序。根据选取RC电路中电容的不同容值,达到上电时间不同,满足不同模块间上电顺序控制。该方法电路简单,使能和延迟功能齐全。通过多次上电控制,验证其作为控制电路安全可靠,从功能和性能上对比,可以替代进口器件 ADM1085。

本实用新型的替代方法电路简单易懂,功能齐全,且占用电路板面积小。该方法也适用于需要精确控制上电时间的开关电源应用电路。

附图说明

图1是本实用新型的电路结构图。

具体实施方式

ADM1085芯片主要有两个功能。一方面提供OC输出,另一方面内部有延时控制,可以控制不同模块上电顺序。为了实现这两个功能,本实用新型采用光耦和RC电路结合,实现开关电源的上电延时控制,电路图如图1所示,其原理如下:

1、光耦提供OC输出:

由光耦的工作原理可知,光耦的通断可以作为开关使用,这也是光耦的通用用法。由于开关电源的使能端是高电平控制,所以为了保障输入高电平,输出仍为高电平,需要通过两路光耦或者后端加一个反相器,才能实现高-高的控制,通过实验验证光耦的上电控制能力。

2、RC电路控制上电时间:

RC充电方程如式(1)所示:

其中,Vc为任一瞬间的电容两端电压,即图1中的INHT3电压;

VS为充电的源电压,即图1中的28V;

RC即为τ,电容器充放电时间常数,C为图1中的C3,R为开关电源内部的上拉电阻 R0。

t为以秒为单位的时间长度;

由式(1)可知,RC电路的充电时间由电容容值和电阻值决定,R由开关电源使能端上拉电阻R0决定,阻值为常数,则上电时间由电容容值决定。要求上电快的电路可以采用小电容,反之相反。当Vc达到开关电源使能端的高电压时,开关电源输出,所以Vc由开关电源使能端电压决定。

图1中N1为两路四脚光耦,第一路光耦的第一输入脚1通过电阻R1连接到上电控制正极TTL+,第一路光耦的第二输入脚2连接上电控制负极TTL-,第一路光耦的第一输出脚 7连接开关电源模块的公共端,第一路光耦的第二输出脚8通过电阻R2连到系统电源输入端,并且通过电阻R3连接到第二路光耦的第一输入脚3;第二路光耦的第二输入脚4连接上电控制负极TTL-,第二路光耦的第二输出脚6和第一输出脚5作为OC输出,第二路光耦的第二输出脚6通过R4与开关电源模块的输入脚INH连接,第二路光耦的第一输出脚5 与开关电源模块的公共端连接。

RC电路由一可变电容C3和开关电源模块内部的上拉电阻R0组成,可变电容C3一端接开关电源模块公共端,一端接开关电源模块的INH脚。

图1所示的电路中,当控制上电信号TTL+加电时,光耦的两路输出状态分别为第一路导通,第二路截止,使得输出悬空,由于INHT3接到开关电源的使能端上,内部为上拉,所以INHT3为高电平,使开关电源正常输出。相反,当控制信号为0V时,第一路截止,第二路导通,使得输出为低电平,直接将开关电源使能端拉低,开关电源关闭。

延时控制通过改变C3的容值实现,容值越大上电越慢,所以根据电路功能确定开关电源开关顺序选用合适的容值。

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