[发明专利]高压启动电路

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年4月18日提交的美国实用申请号为13/449,407的优先权，以及于2011年5月16日提交的美国临时申请号为61/486,488的权益。

本申请涉及于2011年6月8日提交的美国临时申请号为61/494,619的申请。

以上申请公开的内容在此通过整体引用结合于此。

技术领域

本公开涉及一种高压启动电路，其用于当电源最初被接通时需要DC功率来操作的系统。

背景技术

在此提供的背景描述用于一般性地呈现本公开的内容。现指定的发明人的工作，至在本背景技术段所描述的工作的程度，以及在提交时另外不可以构成现有技术的描述的方面，既非明示也非暗示地对本公开构成现有技术。

现参考图1，电源100将交流(AC)线电压101转换成适合于负载102的一个或多个直流(DC)电压。AC线电压101可以为110V，60Hz或者220V，50Hz。DC电压可以包括1V、1.5V、±5V、±12V、24V的一部分或者任何其它合适的值来驱动负载102。电源100包括降压变压器104，和整流器106。降压变压器104根据要生成的DC电压值将AC线电压101转换成具有小于AC线电压101的值的AC电压(例如，24V AC、12V AC等)。整流器106将由降压变压器104输出的AC电压转换成DC电压，并将DC电压输出到负载102。

现参考图2，电源150将AC线电压101转换成适合于负载102的一个或多个DC电压。电源150包括整流器152和DC-DC转换器154。整流器152将AC线电压101转换成DC电压。DC-DC转换器154将由整流器152输出的DC电压转换成适于运行负载102的一个或多个DC电压。

DC-DC转换器154通常包括开关控制器(例如，脉宽调制(PWM)控制器)。该开关控制器需要DC电压来操作。在启动时(即，当电源被接通时)所需用来操作开关控制器的DC电压通常使用电阻器来生成。该电阻器将AC线电压101降至被用来在启动时对开关控制器进行供电的低值。随后，当生成操作负载102的DC电压时，使用DC电压中的一个电压来操作开关控制器。

通过电源的输出电压对电源的输入电压的比率可以得到电源的效率。电源150的效率非常低。例如，如果由电源150供应到负载102的DC电压值为5V，并且AC线电压101的值时120V(即，约为170V RMS)，那么电源150的效率为5/170＝大约3％。如果供应到负载102的DC电压为12V，并且AC线电压101为220V(即，约为311V RMS)，那么电源150的效率为12/311＝大约4％。

此外，用来在启动时对开关控制器进行供电的电阻器消耗功率。进一步地，在某些应用中，尽管负载102可能被从正常操作模式切换到节电模式，电源150仍继续运行并且因此消耗功率。

发明内容

一种系统，包括被配置成接收交流(AC)线电压的功率晶体管以及控制电路。在该AC线电压的半周期的上升段期间，该控制电路被配置成在该AC线电压达到第一值时接通该功率晶体管，并且在该AC线电压达到第二值时断开该功率晶体管。该第二值比该第一值大。在该半周期的下降段期间，该控制电路被配置成在该AC线电压达到该第二值时接通该功率晶体管，并且在该AC线电压达到该第一值时关断该功率晶体管。

在其它特征中，该系统进一步包括电容，其中当该功率晶体管接通时该功率晶体管对该电容进行充电，并且该电容输出具有小于该第一值的值的电压。

在其它特征中，该控制电路被配置成当由该电容输出的该电压大于或者等于该第一值时断开该功率晶体管。

在其它特征中，该系统进一步包括被配置成基于该AC线电压生成直流(DC)电压的电源，以及被配置成控制该电源的控制器。由该电容输出的电压对该控制器进行供电。

在其它特征中，该控制电路被配置成禁用该功率晶体管。