[实用新型]启动电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及开关电源，特别涉及开关电源中为功率级电路的控制电路或控制IC供电用的启动电路。

背景技术

启动电路广泛应用于电子技术领域。在开关电源应用中，无论是DC-DC变换器还是AC-DC变换器，产品需要从宽范围的输入电压获得稳定的直流启动电源(如Vcc)，向控制IC(也可称为芯片)或控制电路供电，然后控制电路驱动电子开关，通过电子开关控制感性元器件周期性地向输出端传递电能。

对于AC-DC开关电源变换器，其输入电压为宽范围的工频交流电压(通常是85VAC-264VAC)，经过整流桥和滤波电容整流滤波，只能得到较宽范围的直流输入电压(120VDC-373VDC)，为了获得稳定的直流低压启动电源，如果采用传统的线性稳压电路作为启动电路，如图1所示，启动原理为：产品通电瞬间，晶体管Q1导通，晶体管Q1的发射极电流迅速向电容C2充电，当电容C2电压(也即启动电路的输出正端提供给控制IC的供电端Vcc的电压)爬升至稳压二极管D1的稳压值减去晶体管Q1的基极与发射极导通压降时，Vcc电压将稳定不再增加，在Vcc电压达到芯片的启动阈值时，芯片开始工作，芯片控制功率级电路工作，输出电压逐渐开始建立，稳态供电支路通过耦合输出电压的方式开始逐渐取代启动电路向Vcc供电，当稳态供电支路输出电压高于启动电路输出电压时，启动电路二极管D2反向偏置截止，晶体管Q1也因此关断，但是产品进入稳态后启动电阻R1与稳压二极管D1还是会产生损耗，为了确保低压输入时启动电流足够，电阻R1通常不能取得太小，导致高压输入时启动电路的待机功耗还是很大。

对于宽范围输入电压的DC-DC开关电源变换器，同样也会存在启动电路待机功耗大、高输入电压启动功耗大(为兼容低输入电压启动能力)的缺点。

除了以上问题点外，当传统的线性稳压启动电路(如图1)应用于开关电源时，在开关电源工作于输出短路保护状态下，输出电压为0V，此时无法通过耦合输出电压的形式向Vcc供电，即图1所示的稳压供电支路二极管因反向偏置而截止，启动电路将持续处于工作状态，为Vcc供电，启动电路功耗很大，发热严重，如本实用新型申请人在调试100W的2级方案的开关电源时，当启动电路采用图1所示的传统线性稳压启动电路，在开关电源处于输出短路保护状态时，无法通过耦合输出电压的支路向Vcc供电(即图1的稳态供电支路断开)，由于输出短路时开关电源第二级推挽电路的功率开关管的驱动仍未被关断(由控制IC决定)，导致启动电路持续提供驱动电流，输入电压为最高工作电压时，实测启动功耗达3W，常温下测试晶体管Q1的温度高达120度。

综上所述，目前行业内启动电路的应用局限在：启动电路工作后或在开关电源输出短路时要么无法彻底关断启动电路，要么需要增加非常复杂的控制逻辑电路，性能与成本无法兼得。

实用新型内容

鉴于上述电路所存在的技术缺陷，本实用新型提出一种结构简单，元器件少，成本低，启动后启动电路可以完全关断，待机功耗很小的启动电路。

为了实现上述发明目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种启动电路，用于向控制电路的供电端Vcc提供启动电流，包括晶体管Q1及晶体管Q1的偏置电路和输出电路，晶体管Q1的偏置电路输入端为启动电路的输入端，用于与输入电压连接；晶体管Q1的输出电路的输出端为启动电路的输出端，用于与控制电路的供电端Vcc连接，晶体管Q1的偏置电路包括定时关断电路，定时关断电路，包括电阻R1、电阻R3和电容C1，在启动阶段，输入电压通过电阻R1和电阻R3对电容C1充电，直到电容C1充满后，电容C1使电阻R1和电阻R3开路，进而使晶体管Q1的基极电流减小为0，晶体管Q1关断，启动电路被关断。

优选的，所述晶体管Q1的输出电路，包括二极管D2和电容C2，在启动阶段，输入电压还经过电阻R1、晶体管Q1、二极管D2给电容C2充电；当晶体管Q1的发射极电流减小到低于启动电路的输出负载电流值时，电容C2开始向控制电路的供电端Vcc放电。

优选的，所述晶体管Q1的偏置电路，还包括电阻R2，电阻R2设置在晶体管Q1的集电极。

优选的，所述晶体管Q1的偏置电路，还包括稳压二极管D1，稳压二极管D1的阴极与晶体管Q1的基极连接，稳压二极管D1的阳极接地，用以形成电容C1对输入电压后端负载的放电回路。

优选的，所述定时关断电路，通过电容C1的电容量、电阻R1的电阻值来设计定时关断时间T1，定时关断时间T1略大于开关电源输出延迟时间T2。