一种快速开机启动电路及驱动电源的制作方法

文档序号:15195205发布日期:2018-08-18 20:26阅读:156来源:国知局

本发明涉及电源的技术领域,更具体地说,涉及一种快速开机启动电路及驱动电源。



背景技术:

led正在逐步取代传统的照明光源,在各个照明领域中得到越来越广泛的应用。随着社会经济建设的日益发展,城市道路基础照明建设水平已经成为城市发展速度快慢与水平高低的重要标志,照明工程质量优劣不仅影响到车辆及行人的安全与否,也关系到节能环保目标能否实现。当前我国道路照明能耗十分严重,存在的主要问题有照明系统设计超标、照明控制方式落后、照明节能理念有误、照明节能措施单一,更重要的是出现异常保护的问题等。众所周知户外照明是不管天气是晴朗天还是雷雨天都要求能正常工作,尤其是偏远地区。如电网电压的波动所带来的led电源输出不稳定,导致整灯不能正常工作了。

led照明驱动电源必然成为行业关注的焦点,从而人们要求能有高性能高可靠性的led驱动电源为人们的生活保驾护航。然而,现有的led驱动电源由于自身设计的特性,经常存在开机缓慢、开机不稳定、以及损耗大的问题。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种快速开机启动电路及驱动电源。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种快速开机启动电路,包括pfc电感,所述pfc电感包括原边绕组,还包括:与所述pfc电感的原边绕组适配的辅助绕组、与所述辅助绕组连接的整流滤波电路以及与所述整流滤波电路连接的开关电路;

在开机时,所述辅助绕组和所述开关电路导通,所述辅助绕组产生辅助电压并将所述辅助电压传输至所述整流滤波电路,所述整流滤波电路对所述辅助电压进行整流滤波处理后输出vcc电压,并将所述vcc电压通过所述开关电路发送给主控ic,控制所述主控ic启动。

优选地,所述整流滤波电路包括:耦合电容c1和整流电路;

所述耦合电容c1一端与所述辅助绕组的一端连接,所述耦合电容c1另一端与所述整流电路的第一端连接,所述整流电路的第二端与所述辅助绕组的另一端共同接地,所述整流电路的第三端与所述开关电路的输入端连接。

优选地,所述整流电路包括第一二极管d1和第二二极管d2;

所述第一二极管d1的阴极与所述第二二极管的d2的阳极的连接端作为所述整流电路的第一端与所述耦合电容c1的另一端连接,所述第二二极管d2的阴极作为所述整流电路的第三端与所述开关电路连接;

所述第一二极管d1的阳极作为所述整流电路的第二端与所述辅助绕组的另一端共同接地。

优选地,所述开关电路包括vcc输出端和供电端;

所述开关电路还包括第一控制开关和第二控制开关;

所述第一控制开关的输入端作为所述开关电路的输入端连接至所述整流电路的第三端,所述第一控制开关的输出端作为所述开关电路的vcc输出端与所述主控ic连接,所述第一控制开关的另一端还与所述第二控制开关的第一端连接,所述第二控制开关的第二端作为所述开关电路的供电端与电源主变压器的辅助绕组连接。

优选地,所述第一控制开关包括偏置电路、钳位电路以及第二开关管;

所述偏置电路一端与所述第二开关管的第二端连接,且所述偏置电路与所述第二开关管的第二端的连接端作为所述第一控制开关的输入端连接至所述整流电路的第三端,所述偏置电路另一端通过所述钳位电路接地,所述偏置电路的另一端还与所述第二开关管的第一端连接;

所述第二开关管的第一端作为所述第一控制开关的另一端连接至所述第二控制开关的第一端,所述第二开关管的第三端作为所述第一控制开关的输出端与所述主控ic连接。

优选地,所述第二开关管包括mos管q2,所述mos管q2的栅极为所述第二开关管的第一端,所述mos管q2的源极为所述第二开关管的第二端,所述mos管q2的漏极为所述第二开关管的第三端。

优选地,所述钳位电路包括稳压器zd1,所述稳压器zd1的阴极与所述偏置电路连接,所述稳压器zd1的阳极接地。

优选地,所述第二控制开关包括:第一开关管和电阻r2;

所述第一开关管的第一端作为所述开关电路的供电端连接至所述电源主变压器的辅助绕组,所述第一开关管的第一端还通过所述电阻r2接地,所述第一开关管的第二端作为所述第二控制开关的第一端连接至所述第一控制开关,所述第一开关管的第三端接地。

优选地,所述第一开关管包括三极管q1,所述三极管q1的基极为所述第一开关管的第一端,所述三极管q1的集电极为所述第一开关管的第二端,所述三极管q1的发射极为所述第一开关管的第三端。

本发明还提供一种驱动电源,包括以上所述的快速开机启动电路。

实施本发明的快速开机启动电路,具有以下有益效果:本发明通过在pfc电感增加辅助绕组,可在电源开机时通过辅助绕组直接给开关电路供电使开关电路迅速导通,进而可通过开关电路向电源的主控ic提供vcc电压,使电源可以快速、稳定地启动,而且在电源正常启动后,本电路可自动关闭内部功率器件,大大降低了电源的损耗,提升电源效率,电路结构简单、可靠性好。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:

图1是本发明实施例提供的一种快速开机启动电路的结构示意图;

图2是本发明实施例提供的一种快速开机启动电路的电路图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

参阅图1,图1为本发明实施例提供的一种快速开机启动电路的结构示意图。如图所示,该实施例的快速开机启动电路可以应用于led驱动电源,具体可以包括:pfc电感,pfc电感包括原边绕组,还包括:与pfc电感的原边绕组适配的辅助绕组、与辅助绕组连接的整流滤波电路10以及与整流滤波电路10连接的开关电路20;

在开机时,辅助绕组和开关电路20导通,辅助绕组产生辅助电压并将辅助电压传输至整流滤波电路10,整流滤波电路10对辅助电压进行整流滤波处理后输出vcc电压,并将vcc电压通过开关电路20发送给主控ic,控制主控ic启动。

本发明通过在pfc电感增加辅助绕组,在电源开机瞬间,通过辅助绕组与原边绕组的能量关系,在电源开机瞬间,由辅助绕组直接产生相应的电压并经整流滤波电路10整流后,产生可适于电源主控ic正常启动的启动电压,即vcc电压,达到了快速开机启动的目的。另外,由于在开机瞬间所产生的浪涌或者其他电流流过pfc电感时,在pfc电感上所产生的电动势是变化的,相应的,所增加的辅助绕组上所产生的电动势也是变化的,因此,通过设计整流滤波电路10对所产生电压信号进行整流滤波处理,可避免开机瞬间浪涌或电流对主控ic的冲击,有效地保护主控ic,并可使主控ic稳定可靠启动。

本发明实施例中,整流滤波电路10可以包括:耦合电容c1和整流电路101。

耦合电容c1一端与辅助绕组的一端连接,耦合电容c1另一端与整流电路101的第一端连接,整流电路101的第二端与辅助绕组的另一端共同接地,整流电路101的第三端与开关电路20的输入端连接。

优选地,整流电路101可以包括:第一二极管d1和第二二极管d2。

第一二极管d1的阴极与第二二极管的d2的阳极的连接端作为整流电路101的第一端与耦合电容c1的另一端连接,第二二极管d2的阴极作为整流电路101的第三端与开关电路20连接;第一二极管d1的阳极作为整流电路101的第二端与辅助绕组的另一端共同接地。

本发明实施例中,开关电路20可以包括vcc输出端和供电端;开关电路20还包括第一控制开关21和第二控制开关22。

第一控制开关21的输入端作为开关电路20的输入端连接至整流电路101的第三端,第一控制开关21的输出端作为开关电路20的vcc输出端与主控ic连接,第一控制开关21的另一端还与第二控制开关22的第一端连接,第二控制开关22的第二端作为开关电路20的供电端与电源主变压器的辅助绕组连接。

可选的,第一控制开关21包括偏置电路211、钳位电路213以及第二开关管212。

偏置电路211一端与第二开关管212的第二端连接,且偏置电路211与第二开关管212的第二端的连接端作为第一控制开关21的输入端连接至整流电路101的第三端,偏置电路211另一端通过钳位电路213接地,偏置电路211的另一端还与第二开关管212的第一端连接;第二开关管212的第一端作为第一控制开关21的另一端连接至第二控制开关22的第一端,第二开关管212的第三端作为第一控制开关21的输出端与主控ic连接。

优选地,第二开关管212包括mos管q2,mos管q2的栅极为第二开关管212的第一端,mos管q2的源极为第二开关管212的第二端,mos管q2的漏极为第二开关管212的第三端。

本发明实施例中,钳位电路213可以由稳压器实现,具体的,可以包括稳压器zd1,稳压器zd1的阴极与偏置电路211连接,稳压器zd1的阳极接地。可选的,稳压器zd1可以为tl431稳压器。

作为选择,偏置电路211可以由偏置电阻实现,通过设置偏置电阻,可向mos管q2的基极提供偏置电压以控制mos管q2可快速导通。

本发明实施例中,第二控制开关22包括:第一开关管221和电阻r2;

第一开关管221的第一端作为开关电路20的供电端连接至电源主变压器的辅助绕组,第一开关管221的第一端还通过电阻r2接地,第一开关管221的第二端作为第二控制开关22的第一端连接至第一控制开关21,第一开关管221的第三端接地。

作为选择,第一开关管221包括三极管q1,三极管q1的基极为第一开关管221的第一端,三极管q1的集电极为第一开关管221的第二端,三极管q1的发射极为第一开关管221的第三端。

参阅图2,图2为本发明实施例提供的一种快速开机启动电路的电路图。该实施例为llc拓扑的电路,该快速开机启动电路可以有效加快ac启动时间。

如图2所示,整流滤波电路10包括耦合电容c1、整流电路101包括第一二极管d1和第二二极管d2,偏置电路211包括偏置电阻r1、第二开关管212包括mos管q2,钳位电路213包括稳压器zd1,第一开关管221包括三极管q1,还包括第一滤波电容c2、第二滤波电容ce2,开关电路20的vcc输出端为vcc1,开关电路20的供电端为vcc2,所增加的pfc电感的辅助绕组为l1。

辅助绕组l1一端通过耦合电容c1与第二二极管d2的阳极连接,辅助绕组l1另一端与第一二极管d1的阳极连接,并连接至地;第一二极管d1的阴极与耦合电容c1和第二二极管d2的阳极的连接节点连接,第一滤波电容c1并联在第二二极管d2的阴极与第一二极管d1的阳极之间。第二二极管d2的阴极作为整流电路101的第三端连接至mos管q2的源极,第二二极管d2的阴极与mos管q2的源极的串联连接端还通过偏置电阻r1与mos管q2的栅极连接,mos管q2的栅极还通过稳压器zd1接地,mos管q2的栅极还与三极管q1的集电极连接,mos管q2的漏极作为开关电路20的vcc输出端(vcc1)与主控ic连接(具体为与主控ic的高压启动引脚连接),mos管q2的漏极还通过第二滤波电容ce2接地。

三极管q1的发射极接地,三极管q1的基极通过电阻r2接地,三极管q1的基极与电阻r2的串联连接端作为开关电路20的供电端(vcc2)与电源的主变压器的辅助绕组连接。

以图2为例对本发明实施例的具体工作原理作进一步说明。

在电源开机瞬间,辅助绕组l1所产生的辅助电压经耦合电容c1、第二二极管d2整流后,通过偏置电阻r1提供一偏置电压至mos管q2的栅极,mos管q2的栅极接收至该偏置电压后,即迅速导通,进而将经整流后的vcc电压通过vcc1迅速传输至主控ic的高压启动引脚,主控ic迅速启动,其中,设置第一滤波电容c2和第二滤波电容ce2可以滤除vcc电压的干扰信号,使提供给主控ic的vcc电压更加稳定,主控ic可以稳定地可靠启动。

当电路快速启动后,此时,由主变压器的辅助绕组提供的关断电压经供电端vcc2由电阻r2进行限流后,使三极管q1的基极可获得使其导通的导通电压,三极管q1导通。当三极管q1导通时mos管q2的栅极被短接到地,此时,mos管q2无法导通,mos管q2处于截止状态。大大降低了电路的工作损耗,即在电路快速启动后,本发明的快速开机启动电路的功率器件处于截止状态,不产生损耗,节约能量,提高了电源的效率。

本发明还公开了一种驱动电源,包括前述的快速开机启动电路。该驱动电源通过设计上述快速开机启动电路,既可以在电源开机瞬间,达到快速、稳定开机启动电源的目的,又可以在电源正常启动后,自动关闭电路内部的功率器件,避免功率器件产生损耗,大大降低了电路的损耗,提高电源的整机效率。

以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施,并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰,均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

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