一种开关电源关机延时线路的制作方法

本实用新型涉及开关电源领域，特别是涉及开关电源中的关机延时线路。

背景技术：

开关电源是当今电力电子系统中的主要器件，广泛应用于通信、轨道交通、电动汽车等领域，广泛的应用领域也使得开关电源要面临更为复杂的应用环境，在实际应用中，客户一般会在开关电源的输出端加比较大的电容，以使得供给系统稳定的电压，然而由于空间的限制在开关电源的输入端又不能提供足够大的电源供给电流，当开关电源起机时一方面提供负载电流，一方面给输出电容充电，输入端的电源供给电流受限的话，输入电压就会掉电，掉到开关电源的PWM控制器的UVLO欠压点以下，开关电源就会关机，关机后输入电源的电压没有了电流下拉，电压升高，一旦UVLO检测到电压足够，PWM控制器就会有PWM驱动信号发出，开关电源重新起机，如此反复，开关电源就会频繁开关机，从而会导致开关电源副变整流管超应力并损坏，还有其它一些保护线路引起的关机再重新起机，也会导致频繁开关机，为了解决这一问题，急需要引入关机延时线路。在功率密度要求越来越高的今天，增加线路势必对空间来讲是一个很大的压力，那么尽量用较少的零件完成更多的功能势在必行。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种结构简单的开关电源关机延时线路。

技术实现要素：

本实用新型所解决的技术问题是提供一种开关电源关机延时线路。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种开关电源关机延时线路，该线路包含开关电源原边功率线路，副边整流线路，耦合原边线路和副边线路的隔离变压器，延时触发线路，关机延时线路，关机线路，上述延时触发线路与PWM控制器的一个第一端口VREF和一个第二端口ENA连接，关机延时线路与VREF连接，关机线路与PWM控制器的一个第三端口UVLO连接，其特征在于，该线路利用电阻电容的充电时间常数建立延时线路，利用PWM 控制器的端口建立延时触发线路，使得开关电源在关机时能够触发延时线路。

优选地，上述开关电源关机延时线路，其特征在于，上述延时触发线路包含一个第一电阻、一个第一电容、一个第一三极管、一个第二三极管、一个集成二极管，第一电阻一端连接PWM控制器的一个第一端口VREF，另一端连接第一三极管的集电极，第一三极管的发射极连接第一电容的一端和第二三极管的发射极，第一三极管的基极与第二三极管的基极一起连接PWM控制器的第二端口ENA，第一电容的另外一端接地，第二三极管的集电极连接集成二极管的阳极，集成二极管里面由两个二极管同向串联而成，中间结点连接关机延时线路，阴极连接关机线路。

优选地，上述开关电源关机延时线路，其特征在于，上述关机延时线路包含一个第一MOS管、一个第二MOS管、一个第二电容、一个第二电阻、一个第三电阻、一个第二二极管，第一MOS管的源极连接PWM控制器的第一端口VREF，栅极连接第二MOS管的漏极，漏极与第三电阻、第二电容的一端一起与延时触发线路连接，第二MOS管的栅极连接第二电容的另外一端、第二二极管的阴极和第二电容的一端，第二MOS管的源极与第二二极管的阳极、第二电阻的另外一端、第三电阻的另外一端一起接地。

优选地，上述开关电源关机延时线路，其特征在于，上述关机线路包含一个第三二极管、一个第三三极管，第三二极管的阳极连接PWM控制器的第三端口UVLO，阴极连接第三三极管的集电极，第三三极管的发射极接地，基极连接关机延时触发线路和一个ON/OFF控制线路。

优选地，上述开关电源关机延时线路，其特征在于，上述ON/OFF控制线路能够在开关电源输入端有电的情况下控制模块的开通和关断。

优选地，上述开关电源关机延时线路，其特征在于，开关电源原边功率线路可以是半桥、全桥或者其他任何一种原边功率结构，副边整流线路可以是全桥、推挽或者其他任何一种开关电源整流线路。

优选地，上述开关电源关机延时线路，其特征在于，上述PWM控制器第一端口VREF是一个稳定的5V电压源，由PWM控制器本身产生，第三端口UVLO决定了电源模块的开机和关机电压，第二端口ENA在PWM控制器内部连接两个电流源，分别在开关电源开机和关机时上拉和下拉电流。

本实用新型提供的这种开关电源关机延时线路，利用电阻电容的充电时间常数建立延时线路，利用PWM 控制器的端口建立延时触发线路，使得开关电源在关机时能够触发延时线路，线路更为简单，所用元器件少，成本低，同时也提高了开关电源的工作效率，给开关电源中的关机延时线路提供了一种新的方案，为提高开关电源的功率密度做出贡献。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种开关电源关机延时线路结构示意图。

图2是本实用新型提供的开关电源关机延时线路的功率级线路一种具体实例。

具体实施方式

下面结合附图给出本实用新型线路的实施方式，以详细说明本实用新型的技术方案。

如下图1是本实用新型提供的一种开关电源关机延时线路，包含输入电压源，输入滤波线路，开关电源原边功率线路10，开关电源副边整流线路20，输出滤波线路，耦合在原副边之间的隔离变压器30，PWM控制器40，延时触发线路50，关机延时线路60，关机线路70，ON/OFF控制80。开关电源原边功率线路可以是半桥、全桥或者其他任何一种原边功率结构，副边整流线路可以是全桥、推挽或者其他任何一种开关电源整流线路，如下图2所示，是开关电源功率级的一种具体实例，原边、副边功率线路都是全桥线路。PWM控制器输出PWM驱动信号直接或者间接的提供给开关电源原边线路开关管的栅极，控制开关管的开通和关断。

延时触发线路50包含一个第一电阻R1、一个第一电容C1、一个第一三极管Q1、一个第二三极管Q2、一个集成二极管CR1，R1一端连接PWM控制器的一个第一端口VREF，另一端连接Q1的集电极，Q1的发射极连接C1的一端和Q2的发射极，Q1的基极与Q2的基极一起连接PWM控制器的第二端口ENA，C1的另外一端接地，Q2集电极连接CR2的阳极，CR2里面由两个二极管同向串联而成，中间结点Protect连接关机延时线路，阴极连接关机线路。

关机延时线路60包含一个第一MOS管Q3、一个第二MOS管Q4、一个第二电容C2、一个第二电阻R2、一个第三电阻R3、一个第二二极管CR2，Q3的源极连接PWM控制器的第一端口VREF，栅极连接Q4的漏极，Q4的漏极与R3、C2的一端Protect一起与延时触发线路连接，Q4的栅极连接C2另外一端、CR2阴极和R2的一端，Q4的源极与CR2的阳极、R2的另外一端、R3的另外一端一起接地。

关机线路包含一个第三二极管CR3、一个第三三极管Q5，CR3的阳极连接PWM控制器的第三端口UVLO，阴极连接Q5的集电极，Q5的发射极接地，基极连接关机延时触发线路和一个ON/OFF控制线路。

ON/OFF控制线路能够在开关电源输入端有电的情况下控制模块的开通和关断，工作原理为当ON/OFF控制线路提供一个高电平给Q5时，Q5是一个NPN管，Q5开通，PWM控制器的UVLO被拉低，UVLO决定了电源模块的开机和关机点，UVLO电压低于0.4V，PWM控制器不工作，在0.4V与1.25V之间，PWM控制器处于待机模式，VREF 端口上有5V的电压，UVLO 达到1.25以上PWM控制器输出PWM驱动信号，电源模块开机。

ENA在PWM控制器内部连接两个电流源，分别在开关电源开机和关机时上拉和下拉电流，在模块稳定工作状态下，ENA端口的电压为5V，Q1导通，VREF对电容C1充电，C1的电压为5V。当模块ON/OFF关机或者是当模块工作异常触发保护线路时，PWM控制器不再有PWM驱动信号输出，ENA开始掉电，当ENA电压低于Q2的发射极电压时，Q2导通，CR1导通，5V的电压到Q5的基极，Q5导通，UVLO被拉低，由于有二极管CR3的存在，UVLO的电压大于0.4V，PWM控制器处于待机模式，VREF不会掉电， CR1导通的同时，Protect变为高电平5V，触发了延时线路，Protect通过R2对C2充电，Q4的栅极电压从5V往下降低，Q4导通，Q3的栅极被拉低，P MOS管Q3开通，Protect由VREF供电，当Q4的栅极电压降低到门槛值以下后，Q4关断，则Q3关断，长延时结束，长延时时间由R2*C2的充电时间常数决定，可以根据实际需要调整R2、C2的参数，长延时结束后，C2上的电通过R3迅速放电，Protect为0V，那么Q5不会由延时触发线路提供电压开通，Q5关断，UVLO被释放，在ON/OFF控制允许的条件下，模块可以再次开机。

长延时线路避免了模块在关机后输出电压还没有掉到0V时再次频繁的开关机，损坏功率线路里的开关管。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施线路，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施线路做出多种变更或修改。因此，本实用新型的保护范围由所附权利要求书限定。