[发明专利]高压启动电路

说明书

本发明公开了一种高压启动电路，可以直接从输入电压取电，用于给控制器供电端外接的启动电容充电，以启动控制器。本发明的高压启动电路具备多种保护功能，且当电源发生故障后，在保证电源和控制器可靠性的前提下，本发明的高压启动还可以重启控制器。

技术领域

本发明涉及开关电源，特别涉及开关电源的高压启动电路。

背景技术

一般来讲，电源电路都会包含启动电路，以便在电源上电时启动控制器，驱动变压器转换电压，实现电源的正常工作，此时控制器的供电可由辅助绕组提供。

如图1所示，传统的电源启动电路，由一个大电阻RST(通常为兆欧量级)接到电源输入电压和启动电容之间来提供一个电流对电容充电以完成控制器的启动。这个大电阻在启动过程结束后，会造成不必要的功耗浪费。这一点在2013年7月10日公开的公开号为CN103199692A的中国专利中有详细的说明，同时该专利还提出了一种低功耗高压启动电路，即用一个高压晶体管从电源输入端取电，给启动电容充电，高压晶体管由另一个电路控制，当控制器完成启动后，就关闭高压晶体管，截断取电路径，节省功耗。与这种高压启动方式类似的还有2014年8月6日公开的公布号CN 103973089 A的中国专利。

上述举例的专利中虽然都能在控制器完成启动后，关闭高压取电路径，节省功耗，但是缺少了一些必要的保护功能，例如，在启动电容出现连锡或虚焊等电源生产方面的工艺缺陷时，上述高压启动电路不能提供合理的保护策略，保护控制器和高压启动电路不损坏。

1、启动电容连锡的危害

启动电容连锡，即控制器供电端与参考地连接，控制器无法完成启动。这种情况下，若没有采取相应保护策略，高压启动电路将失去控制，一直从电源输入端取电。举例而言，电源输入电压为300V，高压启动电流为2mA，高压启动电路将以600mW功率发热，若这些热量长时间持续堆加，将引发启动电路热损坏。

2、启动电容虚焊的危害

启动电容虚焊，即控制器供电端只存在焊盘电容及布线电容等寄生电容(一般为1pF～3pF)。上述举例专利的高压启动电路的控制信号都是在控制器完成启动后，由控制器或其他电路输出的，而在启动完成到控制信号输出之间不可避免存在传输延时(一般至少为30ns～50ns)。若在启动电容虚焊的情况下，由于控制信号存在传输延时，使得高压启动电路来不及关断，进而导致控制器供电端电压超过其耐受电压，控制器就会过压损坏。

现按照一般情况给出以下参数：高压启动电流I_C为2mA，上述寄生电容C为2pF，控制器的启动电压V_ST为18V，控制器供电端耐受电压V_BV为30V，则由电容充放电公式可以算出，高压启动电路将控制器供电端电压由启动电压V_ST充至耐受电压V_BV的时间T：

可见时间T小于上述传输延时，即使不考虑恶劣环境导致传输延时增加的情况，因启动电容虚焊而损坏控制器的风险也不可忽视。

此外，为了保证在电源输出短路时，电源停止工作的时间足够长(以充分散热)，启动电路还需要具备在控制器欠压锁定后延迟一段时间再重新开启的功能。若没有这个功能，则控制器一欠压锁定，启动电路马上又给启动电容充电，控制器再一次启动，电源立刻又在输出端短路的情况下工作，造成发热量长时间堆加，导致电源热损坏。

发明内容

(一)要解决的技术问题

1、在控制器完成启动后，关闭启动电路，节省功耗；

2、在控制器供电端发生短路或断路的情况下，对电路进行保护；

3、在控制器欠压锁定后延迟一段时间再重新开启启动电路。

(二)技术方案