一种启动电路及开关电源的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种启动电路，包括第一开关管、第二开关管、电压设定单元，所述第一开关管的输入端连接第二开关管的控制端，第一开关管的控制端通过所述电压设定单元连接于开关电源输出端，第一开关管的输出端接地；所述第二开关管的输入端通过一第三电阻连接于所述第一电阻和第二电阻的公共端点，所述第二开关管的控制端还连接于电源的输出电压端用于获取所需驱动电压，第二开关管的输出端接地。开关电源启动期间，当电源输出电压小于电压基准单元的电压时，所述第一开关管关断、所述第二开关管导通，所述电流控制环路开环，开关电源以开环模式工作，不限制启动时的电流大小，启动速度快。本实用新型还公开了一种采用该启动电路的开关电源。
【专利说明】
-种启动电路及开关电源
技术领域
[0001] 本实用新型设及开关电源技术领域，尤其设及一种启动电路及开关电源。
【背景技术】
[0002] 开关电源中往往设置有恒流源电路，W保证开关电源在宽电压输入情况下仍然能 正常工作。WLm)驱动电源为例，为了配合Lm)的伏安特性，该电源一般使用恒流驱动的方 式。另外，从成本的角度考虑，中小功率的LED驱动电源一般采用单级PFC技术，且没有辅助 电源，因此使用恒流驱动的电源在启动时容易造成一些问题。具体的，因为Lm)驱动电源是 恒流的输出模式，电源启动期间，DC/DC转换器对输出电容进行快速充电，要求输出电流较 大，通常需要大于恒流源正常工作最大电流，而电流环限制了启动电流的进一步增加，因此 启动时间较长;另一方面，启动时开关电源的主控制器IC供电主要依靠输入电容上的储能， 如果输入电容取值太大，储能时间也越长，导致电源启动时间更长，在特定应用场合用户无 法接受，如果电容取值太小，有可能储能不足导致启动失败，电源无法启动。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型所解决的技术问题在于提供一种启动电路，应用于开关电源中，该启 动电路有利于缩短电源的启动时间，减少对电源主控制器ICl供电电容的能量需求，能避免 电源启动失败。
[0004] 为解决上述技术问题，本实用新型采用如下所述的技术方案。
[0005] -种启动电路，用于与开关电源的电流控制环路连接而控制电流控制环路的工 作，所述电流控制环路包括运算放大器、第一电阻、第二电阻，该运算放大器的反相输入端 连接于串联的第一电阻、第二电阻的公共端点，该第一电阻的另一端连接于电源的输出电 流检测端，获取一与开关电源的输出电流等比例的电压采样信号，该第二电阻的另一端接 地，该运算放大器的同相输入端与一基准电压连接，该运算放大器的输出端连接开关电源 的初级功率控制电路，所述启动电路包括第一开关管、第二开关管、电压设定单元，所述第 一开关管的输入端连接第二开关管的控制端，用于控制第二开关管的关断，第一开关管的 控制端通过所述电压设定单元连接于开关电源输出端，第一开关管的输出端接地;所述第 二开关管的输入端通过一第=电阻连接于所述第一电阻和第二电阻的公共端点，所述第二 开关管的控制端还连接于电源的输出电压端用于获取所需驱动电压，第二开关管的输出端 接地；
[0006] 开关电源启动期间，当电源输出电压小于电压设定单元所提供的设定电压时，所 述第一开关管关断、所述第二开关管导通，按照预设的参数设置所述第=电阻的阻值、所述 设定电压，使得开关电源的电流控制环路开环，开关电源W开环模式启动。
[0007] 当电源输出电压进一步增大，等于或大于设定电压时，所述第一开关管导通、所述 第二开关管关断，开关电源由电流控制环路控制，开关电源启动阶段结束，按设定的恒流模 式工作，开关电源正常工作。
[0008] 进一步地，所述电压设定单元包括第一稳压二极管，所述第一稳压二极管的阴极 连接开关电源输出端，该第一稳压二极管的阳极连接第一开关管的控制端。
[0009] 进一步地，所述第=电阻的阻值远小于第一电阻的阻值，所述第=电阻的阻值远 小于第二电阻的阻值。
[0010] 进一步地，所述第一开关管、第二开关管为MOS开关管或开关=极管。
[0011] -种开关电源，包括主变压器，位于主变压器初级侧的电源输入端，与电源输入端 连接的初级功率控制电路，位于变压器Tl次级侧的次级控制电路，W及用于将次级控制电 路的反馈信号传递到功率控制电路的隔离器件，所述初级功率控制电路包括主控制器、连 接于主控制器供电端而为主控制器供电的输入电容W及连接于主控制器输出端的功率开 关管，主控制器的反馈端与隔离器件的输出端连接，其特征在于，所述次级控制电路包括电 流控制环路、电压控制环路、基准电压电路、启动电路和环路选择单元，其中：
[0012] 所述环路选择单元分别连接电流控制环路的输出端、电压控制环路的输出端，根 据预设的规则控制电流控制环路或电压控制环路中的至多一个工作；
[0013] 所述基准电压电路用于为电压控制环路提供第一基准电压，为电流控制环路提供 第二基准电压；
[0014] 所述电压控制环路包括第一运算放大器，该第一运算放大器的反相输入端与开关 电源的输出端连接，该第一运算放大器的同相输入端与基准电压电路的第一基准电压端 Vclref连接，该第一运算放大器的输出端连接开关电源的初级功率控制电路；
[0015] 所述电流控制环路包括第二运算放大器、第一电阻、第二电阻，该第二运算放大器 的反相输入端连接于串联的第一电阻、第二电阻的公共端点，该第一电阻的另一端连接于 电源的输出电流检测端，获取一与开关电源的输出电流等比例的电压采样信号，该第二电 阻的另一端接地，该运算放大器的同相输入端与基准电压电路产生的第二基准电压端Vlref 连接，该运算放大器的输出端连接开关电源的初级功率控制电路；
[0016] 所述启动电路包括第一开关管、第二开关管、电压设定单元，所述第一开关管的输 入端连接第二开关管的控制端，用于控制第二开关管的关断，第一开关管的控制端通过所 述电压设定单元连接于开关电源输出端，第一开关管的输出端接地;所述第二开关管的输 入端通过一第=电阻连接于所述第一电阻和第二电阻的公共端点，所述第二开关管的控制 端还连接于电源的输出电压端用于获取所需驱动电压，第二开关管的输出端接地；
[0017] 开关电源启动期间，当电源输出电压小于电压设定单元所提供的设定电压时，所 述第一开关管关断、所述第二开关管导通，按照预设的参数设置所述第=电阻的阻值、所述 设定电压，使得开关电源的电流控制环路开环，开关电源W开环模式启动；当电源输出电压 进一步增大，等于或大于设定电压时，所述第一开关管导通、所述第二开关管关断，开关电 源由电流控制环路控制，开关电源启动阶段结束，按设定的恒流模式工作，开关电源正常工 作。
[0018] 进一步地，所述电压设定单元包括第一稳压二极管，所述稳压二极管的阴极连接 开关电源输出端，该稳压二极管的阳极连接第一开关管的控制端。
[0019] 进一步地，所述环路选择单元包括第一二极管、第二二极管，所述第二二极管的阴 极连接于电流控制环路的输出端，所述第一二极管的阴极连接于电压控制环路的输出端， 所述第一二极管的阳极、所述第二二极管的阳极分别通过限流电阻连接于所述隔离器件的 输入端。
[0020] 进一步地，所述基准电压电路包括一NPNS极管、偏置电阻、第二稳压二极管，该 NPNS极管的基极连接于第二稳压二极管的阴极，第二稳压二极管的阳极接地，所述NPNS 极管的集电极与开关电源的输出电压端连接，偏置电阻连接于NPNS极管的基极与集电极 之间，所述NPN立极管的发射极连接于第一运算放大器的同相输入端，为第一运算放大器的 同相输入端提供第一基准电压，所述NPN立极管的发射极还通过两串联的分压电阻接地，所 述两串联的分压电阻的公共端连接于第二运算放大器的同相输入端，为所述第二运算放大 器的同相输入端提供第二基准电压。
[0021] 进一步地，所述基准电压电路包括可控精密稳压源、连接于可控精密稳压源的阴 极和阳极间的二串联的第一分压电阻、第二分压电阻，所述第一分压电阻、第二分压电阻的 公共端点连接可控精密稳压源的参考端，所述可控精密稳压源的阴极连接于第一运算放大 器的同相输入端，为所述第一运算放大器提供第一基准电压;所述可控精密稳压源的参考 端还通过两串联的第=分压电阻、第四分压电阻接地，该第=分压电阻、第四分压电阻的公 共端连接于第二运算放大器的同相输入端，为所述第二运算放大器的同相输入端提供第二 基准电压。
[0022] 本实用新型的有益技术效果在于:本实用新型的开关电源启动期间，当电源输出 电压小于电压基准单元的电压时，所述第一开关管关断、所述第二开关管导通，所述电流控 制环路开环，开关电源W开环模式工作，不限制启动时的电流大小，启动速度快，避免了现 有技术中恒流模式启动时间较长的问题。另外，开关电源启动时间的缩短也减低对开关电 源主控制器ICl的供电电容的能量要求，能降低开关电源启动失败的可能性。
【附图说明】
[0023] 图1是本实用新型启动电路与电流控制环路连接的电路示意图。
[0024] 图2是应用图1启动电路的一种开关电源的电路示意图。
[0025] 图3是图2中次级控制电路的放大图。
[0026] 图4是在另一些实施例中开关电源的电路示意图。
[0027] 图5是图4中次级控制电路的放大图。
【具体实施方式】
[0028] 为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本实用新型的目的、技术方案和优 点，W下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的阐述。
[0029] 本实用新型公开了一种启动电路，如图1所示，本启动电路用于与开关电源的电流 控制环路连接而控制电流控制环路的工作，所述电流控制环路包括运算放大器U'l、第一电 阻R'l、第二电阻R'6,该运算放大器U'l的反相输入端连接于串联的第一电阻R'l、第二电阻 R'6的公共端点，该第一电阻R'l的另一端连接于电源的输出电流检测端VI_sen，获取一与 开关电源的输出电流等比例的电压采样信号，该第二电阻R'6的另一端接地，该运算放大器 U'l的同相输入端与一基准电压VI_ref连接，该运算放大器U'l的输出端V扎连接开关电源 的初级功率控制电路，本实用新型的启动电路包括第一开关管Q'l、第二开关管Q'2、电压设 定单元，所述第一开关管Q'l的输入端连接第二开关管Q'2的控制端，用于控制开关管Q'2的 关断，第一开关管Q'I的控制端通过偏置电阻R'3、所述电压设定单元连接于开关电源输出 端Vo,第一开关管Q'l的控制端与地之间还连接有偏置电阻R'4,所述第一开关管Q'l的输出 端接地;所述第二开关管Q'2的输入端通过一第=电阻R'5连接于所述第一电阻R'l和第二 电阻R'6的公共端点，所述第二开关管Q'2的控制端通过偏置电阻R'2连接到电源的输出电 压端Vo, W获取该控制端的驱动电压，第二开关管Q'2的输出端接地。在本实施例中，优选 的，电压设定单元包括第一稳压二极管ZD'1，所述第一稳压二极管ZD'1的阴极连接开关电 源输出端Vo,该第一稳压二极管ZD'l的阳极连接第一开关管Q'l的控制端。当忽略第一开关 管Q'l的基极-发射极结电压时，所述电压设定单元所提供的设定电压即为第一稳压二极管 ZD ' 1两端电压，记为Vzdi。优选的，所述第S电阻R ' 5的阻值远小于第一电阻R ' 1的阻值，所述 第S电阻R ' 5的阻值远小于第二电阻R ' 6的阻值。
[0030]开关电源启动期间，当电源输出电压小于电压设定单元所提供的设定电压时Vzdi 时，所述第一开关管Q'l关断、所述第二开关管Q'2导通，第二电阻R'6、第=电阻R'5并联后 与第一电阻Rl串联，此时：
[00 川
W
[0032] 其中，Vl表示运算放大器反相输入端电压，Vlsen表示与开关电源的输出电流等比 例的电压采样信号，R1、R6、R5分别表示第一电阻R'l、第二电阻R'6、第S电阻R'5的阻值。
[0033] 由于所述第一电阻R' 1的阻值远大于第S电阻R' 5的阻值、所述第二电阻R' 6的阻 值远大^错二由阳d'cAAKA/古曲化式（1)可W等效为：
[0034] 錢
[0035] 出Kl yw，化W 小于电压设置信号Vl_ref，电流控制环路相当于开环，开关 电源W开环模式启动，不限制启动时的电流大小，启动速度快。电源输出电压进一步增大， 当电源输出电压等于或大于设定电压Vzdi时，所述第一开关管Q'l导通、所述第二开关管Q'2 关断，开关电源由电流控制环路控制，开关电源启动阶段结束，按设定的恒流模式工作，开 关电源正常工作。通过本启动电路避免了现有技术中恒流模式启动时间较长的问题。另外， 开关电源启动时间的缩短也减低对开关电源主控制器的供电电容的能量要求，能降低开关 电源启动失败的可能性。
[0036] 如图2所示，本实用新型还公开了一种开关电源，其包括主变压器Tl,位于主变压 器Tl初级侧的电源输入端10,与电源输入端连接的初级功率控制电路20,位于变压器Tl次 级侧的次级控制电路30, W及用于将次级控制电路的反馈信号传递到初级功率控制电路的 隔离器件，本开关电源的隔离器件优选为光电禪合器0C1。
[0037] 在本实施例中，交流电化C通过整流桥BRl后输出。
[0038] 所述初级功率控制电路20包括主控制器IC1、功率开关管Q3及一些外围电路。主控 制器ICl为一种PWM控制忍片，其供电引脚Pvcc连接于二串联的电阻RU电阻R7的公共端点， 电阻Rl的另一端连接于电源输入端正极，电阻R7的另一端连接于光电禪合器OCl的4脚，主 控制器ICl的供电引脚Pvcc还通过一输入电容Cl接地。该输入电容Cl为主控制器ICl供电。 主控制器ICl的反馈信号引脚FB连接于光电禪合器OCl的3脚，主控制器ICl的输出引脚连接 功率开关管Q3的控制端，该主控制器ICl还和功率开关管Q3的输出端共地。功率开关管Q3 的输入端连接初级绕组Nl的第二端N12。初级绕组Nl的第一端Nll和第二端N12之间还连接 有一吸收电路。
[0039] 结合图3所示，所述次级控制电路30包括输出整流滤波电路31、电流控制环路32、 电压控制环路33、基准电压电路34、启动电路35和环路选择单元36。
[0040] 所述环路选择单元36分别连接电流控制环路32的输出端、电压控制环路33的输出 端，根据预设的规则控制择电流控制环路32或电压控制环路33中的至多一个工作。
[0041 ] 所述电压控制环路33包括第一运算放大器U1A、电阻R4、分压电阻R2、分压电阻 R12、及连接于第一运算放大器UlA输出端和反相输入端之间的电容巧，所述第一运算放大 器UlA的反相输入端连接于串联的分压电阻R2、分压电阻R12的公共端点，其中，分压电阻R2 的另一端与所述开关电源的输出电压Vo端连接，分压电阻R12的另一端接地。该第一运算放 大器UlA的同相输入端连接于基准电压电路34的第一基准电压端Vclref，该第一运算放大器 Ul A的输出端连接光电禪合器OCl的1脚。该第一运算放大器Ul A的反相输入端与输出端之间 还连接有由电阻RlO、电容C3构成的PI控制电路。
[0042] 所述电流控制环路32包括第二运算放大器U1B、第一电阻R15、第二电阻R16、分压 电阻R13、分压电阻R14W及连接于第二运算放大器UlB输出端和反相输入端之间的电容C6。 该第二运算放大器UlB的反相输入端连接于串联的第一电阻R15、第二电阻R16的公共端点， 该第一电阻Rl5的另一端连接于电源的输出电流检测端Vl_SEN，获取一与开关电源的输出电 流等比例的电压采样信号，该第二电阻R16的另一端接地，该第二运算放大器UlB的同相输 入端连接基准电压电路34第二基准电压端Vlref，该第二运算放大器UlB的反相输入端与输 出端之间还连接有由电阻Rl 1、电容C4构成的PI控制电路。该第二运算放大器UlB的输出端 通过光电禪合器OCl连接开关电源的初级功率控制电路。
[0043] 所述基准电压电路34用于为电压控制环路33提供第一基准电压，为电流控制环路 32提供第二基准电压W及为第一运算放大器U1A、第二运算放大器UlB提供供电电压。在图2 所示的实施例中，所述基准电压电路34包括一NPNS极管Q4、偏置电阻R6、第二稳压二极管 ZD2，该NPNS极管Q4的基极连接于第二稳压二极管ZD2的阴极，第二稳压二极管ZD2的阳极 接地，所述NPN立极管Q4的集电极与开关电源的输出电压Vo端连接，偏置电阻R6连接于NPN S极管Q4的基极与集电极之间。所述NPNS极管Q4的发射极连接于第一运算放大器UlA的 同相输入端及第一运算放大器UlA的供电端，为第一运算放大器UlA的同相输入端提供第一 基准电压Vclref，并为运算放大器UlA供电，所述NPNS极管Q4的发射极还通过两串联的分压 电阻R13、分压电阻R14接地，该分压电阻R13、分压电阻R14的公共端连接于第二运算放大器 UlB的同相输入端，为第二运算放大器UlB的同相输入端提供第二基准电压Vlref，。经分析可 得：
[0044] V〇_REF = VzD2+Vbe_Q4 (4)
[0045] 其中，Vclref为第一基准电压，VzD2为第二稳压二极管ZD2的阴极电压，化e_Q4表示NPN =极管Q4的be结电压。
[0046]
(3)
[0047] 当然，为了提高基准电压的精度，在另一些实施例中，结合图4、图5所示，本基准电 压电路34包括可控精密稳压源U2、连接于可控精密稳压源U2的阴极(3脚)和阳极(2脚）间的 二串联的第一分压电阻R6、第二分压电阻R24，该第一分压电阻R6、第二分压电阻R24的公共 端点连接可控精密稳压源U2的参考端（1脚）。如图5所示，图5为化431型可控精密稳压源U2 的应用电路图。可控精密稳压源U2的阴极连接于第一运算放大器UlA的同相输入端，为所述 第一运算放大器UlA提供第一基准电压，所述可控精密稳压源U2的参考端（1脚)还通过两串 联的第=分压电阻R13、第四分压电阻R14接地，该第=分压电阻R13、第四分压电阻R14的公 共端连接于第二运算放大器UlB的同相输入端，为所述第二运算放大器UlB的同相输入端提 供第二基准电压，连接于第二运算放大器UlB的同相输入端。TL431的内部含有一个2.5V的 基准电压，由化431的电路计算关系可得：
[004引
[0049] 其中，36、1?24、1?13、1?14分别表不第一分压电阻R6、第二分压电阻R24、第S分压电 阻R13、第四分压电阻R14的阻值。
[(K)加 ]
[0051] 其中，R13、R14分别表示第S分压电阻R13、第四分压电阻R14的阻值。
[0052] 为了给第一运算放大器U1A、可控精密稳压源U2供电，本基准电压电路34还包括一 NPNS极管Q4、偏置电阻R22、稳压二极管ZD2,所述NPNS极管Q4的发射极连接于第一运算放 大器UlA的供电端Svcc和可控精密稳压源U2的阴极，其基极连接于稳压二极管ZD2的阴极，稳 压二极管ZD2的阳极接地，所述NPNS极管Q4的集电极与开关电源的输出电压Vo端连接，偏 置电阻R22连接于NPN立极管Q4的基极与集电极之间。
[0053] 在本实施例中，如图所示，环路选择单元36包括第一二极管Dl、第二二极管D2，所 述第二二极管D2的阴极连接于电流控制环路32的输出端，其阳极通过一限流电阻R9连接于 光电禪合器OCl的输入端，所述第一二极管Dl的阴极连接于电压控制环路33的输出端，其阳 极通过串联的限流电阻R9连接于光电禪合器OCl的输入端（1脚）。通过此设计，第一运算放 大器U1A、第二运算放大器UlB中输出电平低的对开关电源的反馈环路起控制作用，且两者 不会同时参与开关电源的反馈控制。所W同一时刻只有一个控制环路起作用，另外一个控 制环路开环，电压控制环路33和电流控制环路32不同时参与反馈控制。
[0054] 所述启动电路35包括第一开关管Ql、第二开关管Q2、电压设定单元，第一开关管 Q1、第二开关管Q2可W为具有开关功能的MOS开关管或开关=极管等，在本实施例中，第一 开关管Ql、第二开关管Q2均为NPN立极管。
[0055] 所述第一开关管Ql的输入端连接第二开关管Q2的控制端，控制Q2的关断，第一开 关管Ql的控制端通过所述电压设定单元连接于开关电源输出Vo端，第一开关管Ql的输出端 接地。
[0056] 所述第二开关管Q2的输入端通过一第S电阻R17连接于所述第一电阻R15和第二 电阻R16的公共端点，所述第二开关管Q2的控制端连接第一开关管Ql的输入端，并通过电阻 R20连接到输出电压，从而获取驱动电压，第二开关管Q2的输出端接地。
[0057] 开关电源启动期间，当电源输出电压小于电压设定单元所提供的设定电压时，所 述第一开关管Ql关断、所述第一开关管Q2导通，按照预设的参数设置所述第=电阻R17的阻 值使得电流控制环路32开环，开关电源W开环模式启动，不限制启动时的电流大小，启动速 度快。
[0058] 具体的，在一些实施例中，如图2所示，所述电压设定单元包括第一稳压二极管 ZDl，所述第一稳压二极管ZDl的阴极连接开关电源输出Vo端，该第一稳压二极管ZDl的阳 极通过一限流电阻R18连接第一开关管Ql的控制端，该控制端还通过偏置电阻R19接地。当 忽略第一开关管Ql的基极-发射极结电压时，所述电压设定单元所提供的设定电压即为第 一稳压二极管ZDl两端电压，记为Vzdi。
[0059] 优选的，所述第=电阻R17的阻值远小于第一电阻R15的阻值，所述第=电阻R17的 阻值远小于第二电阻R16的阻值。例如，R15 = 100*R17，R16 = 200*R17。
[0060] 本实用新型启动电路35的工作原理如下：
[0061] 开关电源启动期间，当电源输出电压小于电压设定单元所提供的设定电压Vzdi时， 所述第一开关管Ql关断、所述第二开关管Q2导通，第二电阻R16、第=电阻R17并联后与第一 电阻R15串联，此时：
[0062]
[0063] 其中，Vl表不第二运算放大器UlB的反相输入端电压，Vi_sEN表不与开关电源的输出 电流等比例的电压采样信号，R15、R16、R17分别表示第一电阻R15、第二电阻R16、第S电阻 Rl 7的阻值。
[0064]由于所述第=电阻R17的阻值远小于第一电阻R15的阻值，所述第=电阻R17的阻 值远小于第二电阻R16的阻值，因此式(8)可W等效为：
[00 化]
[0066] 由式（9)可知，此时Vl远小于所述第二基准电压Vi_REF，电流控制环路32输出高电 平，电流控制环路32相当于开环，开关电源W开环模式启动：
[0067] 电源输出电压Vo继续增大，当电源输出电压等于或大于设定电压Vzdi时，所述第一 开关管Ql导通、所述第二开关管Q2关断，开关电源由电流控制环路32控制，开关电源启动阶 段结束，按设定的恒流模式工作，开关电源正常工作时：
[006引
[0069] 电源许路田电渝巧制许路3巧空制，弟二运算放大器UlB根据输出电流的情况调节 节点Vea的电压，当输出电流检测信号Vlsen超过第二电压基准信号时，降低节点电压Vea,从 而使得光电禪合器OCl的输入电流减小，光电禪合器OCl的输出电流减小，主控制器ICl的反 馈脚(FB)的电压增高，主控制器ICl的输出占空比减小，电源的输出电流减小，实现了开关 电源的闭环控制；反之，当输出电流检测信号Vi_sEN小于第二电压基准信号时，提高节点Vea 的电压，从而使得光电禪合器OCl的输出电流增加，主控制器ICl的的反馈脚的电压降低，主 控制器ICl的输出占空比增加，电源的输出电流增大，实现了开关电源的闭环控制。
[0070] 当负载异常导致电源输出电压Vo进一步增大等于或大于第一基准电压Vclref时，电 压控制环路33工作，开关电源W起保护作用的恒压源模式工作。
[0071] 本实用新型开关电源W开环模式启动，不限制启动时的电流大小，启动速度快，避 免了现有技术中恒流模式启动时间较长的问题。另外，开关电源启动时间的缩短也减低对 开关电源主控制器ICl的供电电容的能量要求，能降低开关电源启动失败的可能性。
[0072] W上仅为本实用新型的优选实施例，而非对本实用新型做任何形式上的限制。本 领域的技术人员可在上述实施例的基础上施W各种等同的更改和改进，凡在权利要求范围 内所做的等同变化或修饰，均应落入本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种启动电路，用于与开关电源的电流控制环路连接而控制电流控制环路的工作， 所述电流控制环路包括运算放大器、第一电阻、第二电阻，该运算放大器的反相输入端连接 于串联的第一电阻、第二电阻的公共端点，该第一电阻的另一端连接于电源的输出电流检 测端，获取一与开关电源的输出电流等比例的电压采样信号，该第二电阻的另一端接地，该 运算放大器的同相输入端与一基准电压连接，该运算放大器的输出端连接开关电源的初级 功率控制电路，其特征在在于，所述启动电路包括第一开关管、第二开关管、电压设定单元， 所述第一开关管的输入端连接第二开关管的控制端，用于控制第二开关管的关断，第一开 关管的控制端通过所述电压设定单元连接于开关电源输出端，第一开关管的输出端接地； 所述第二开关管的输入端通过一第三电阻连接于所述第一电阻和第二电阻的公共端点，所 述第二开关管的控制端还连接于电源的输出电压端用于获取所需驱动电压； 开关电源启动期间，当电源输出电压采样信号小于电压设定单元所提供的设定电压 时，所述第一开关管关断、所述第二开关管导通，按照预设的参数设置所述第三电阻、所述 设定电压，使得开关电源的电流控制环路开环，开关电源以开环模式启动；当电源输出电压 进一步增大，等于或大于设定电压时，所述第一开关管导通、所述第二开关管关断，开关电 源由电流控制环路控制，开关电源启动阶段结束，按设定的恒流模式工作，开关电源正常工 作。2. 如权利要求1所述的启动电路，其特征在于，所述电压设定单元包括第一稳压二极 管，所述第一稳压二极管的阴极连接开关电源输出端，该第一稳压二极管的阳极连接第一 开关管的控制端。3. 如权利要求1所述的启动电路，其特征在于，所述第三电阻的阻值远小于第一电阻的 阻值，所述第三电阻的阻值远小于第二电阻的阻值。4. 如权利要求1所述的启动电路，其特征在于，所述第一开关管、第二开关管为MOS开关 管或开关三极管。5. -种开关电源，包括主变压器，位于主变压器初级侧的电源输入端，与电源输入端连 接的初级功率控制电路，位于变压器T1次级侧的次级控制电路，以及用于将次级控制电路 的反馈信号传递到功率控制电路的隔离器件，所述初级功率控制电路包括主控制器、连接 于主控制器供电端而为主控制器供电的输入电容以及连接于主控制器输出端的功率开关 管，主控制器的反馈端与隔离器件的输出端连接，其特征在于，所述次级控制电路包括电流 控制环路、电压控制环路、基准电压电路、启动电路和环路选择单元，其中： 所述环路选择单元分别连接电流控制环路的输出端、电压控制环路的输出端，根据预 设的规则控制电流控制环路或电压控制环路中的至多一个工作； 所述基准电压电路用于为电压控制环路提供第一基准电压，为电流控制环路提供第二 基准电压； 所述电压控制环路包括第一运算放大器，该第一运算放大器的反相输入端与开关电源 的输出端连接，该第一运算放大器的同相输入端与基准电压电路的第一基准电压端Vci_REF连 接，该第一运算放大器的输出端连接开关电源的初级功率控制电路； 所述电流控制环路包括第二运算放大器、第一电阻、第二电阻，该第二运算放大器的反 相输入端连接于串联的第一电阻、第二电阻的公共端点，该第一电阻的另一端连接于电源 的输出电流检测端，获取一与开关电源的输出电流等比例的电压采样信号，该第二电阻的 另一端接地，该运算放大器的同相输入端与基准电压电路产生的第二基准电压端V^REF连 接，该运算放大器的输出端连接开关电源的初级功率控制电路； 所述启动电路包括第一开关管、第二开关管、电压设定单元，所述第一开关管的输入端 连接第二开关管的控制端，用于控制第二开关管的关断，第一开关管的控制端通过所述电 压设定单元连接于开关电源输出端，第一开关管的输出端接地;所述第二开关管的输入端 通过一第三电阻连接于所述第一电阻和第二电阻的公共端点，所述第二开关管的控制端还 连接于电源的输出电压端用于获取所需驱动电压，第二开关管的输出端接地； 开关电源启动期间，当电源输出电压小于电压设定单元所提供的设定电压时，所述第 一开关管关断、所述第二开关管导通，按照预设的参数设置所述第三电阻、所述设定电压， 使得开关电源的电流控制环路开环，开关电源以开环模式启动； 当电源输出电压进一步增大，等于或大于设定电压时，所述第一开关管导通、所述第二 开关管关断，开关电源由电流控制环路控制，开关电源启动阶段结束，按设定的恒流模式工 作，开关电源正常工作。6. 如权利要求5所述的开关电源，其特征在于，所述电压设定单元包括第一稳压二极 管，所述稳压二极管的阴极连接开关电源输出端，该稳压二极管的阳极连接第一开关管的 控制端。7. 如权利要求5或6所述的开关电源，其特征在于，所述环路选择单元包括第一二极管、 第二二极管，所述第二二极管的阴极连接于电流控制环路的输出端，所述第一二极管的阴 极连接于电压控制环路的输出端，所述第一二极管的阳极、所述第二二极管的阳极分别通 过一限流电阻连接于所述隔离器件的输入端。8. 如权利要求5所述的开关电源，其特征在于，所述基准电压电路包括一 NPN三极管、偏 置电阻、第二稳压二极管，该NPN三极管的基极连接于第二稳压二极管的阴极，第二稳压二 极管的阳极接地，所述NPN三极管的集电极与开关电源的输出电压端连接，偏置电阻连接于 NPN三极管的基极与集电极之间，所述NPN三极管的发射极连接于第一运算放大器的同相输 入端，为第一运算放大器的同相输入端提供第一基准电压，所述NPN三极管的发射极还通过 两串联的分压电阻接地，所述两串联的分压电阻的公共端连接于第二运算放大器的同相输 入端，为所述第二运算放大器的同相输入端提供第二基准电压。9. 如权利要求5或6所述的开关电源，其特征在于，所述基准电压电路包括可控精密稳 压源、连接于可控精密稳压源的阴极和阳极间的二串联的第一分压电阻、第二分压电阻，所 述第一分压电阻、第二分压电阻的公共端点连接可控精密稳压源的参考端，所述可控精密 稳压源的阴极连接于第一运算放大器的同相输入端，为所述第一运算放大器提供第一基准 电压;所述精密稳压源的参考端还通过两串联的第三分压电阻、第四分压电阻接地，该第三 分压电阻、第四分压电阻的公共端连接于第二运算放大器的同相输入端，为所述第二运算 放大器的同相输入端提供第二基准电压。
【文档编号】H02M1/36GK205584009SQ201620305756
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月13日
【发明人】邓勇, 丁华, 张杨
【申请人】深圳市赢新光电发展有限公司