[发明专利]一种超宽电压辅助电源PWM芯片的启动电路

说明书

本发明公开了一种超宽电压辅助电源PWM芯片的启动电路，包括电压切换开关电路、电压检测电路和充电电路；电压切换开关电路由MOS管Q1、电阻R4和电阻R5组成；电压检测电路由MOS管Q2、电阻R7和电阻R8组成；充电电路由电阻R1和电阻R2组成。该超宽电压辅助电源PWM芯片的启动电路，不管输入电压怎样的变化，对PWM芯片VCC对充电电流是稳定的，相对变化量要小；在电源发生故障时，芯片能够重新启动，不会进入锁死状态，在故障排除后，可以重新启动，不需要断电重启，特别是在超高压电压下工作，电路损耗和常规电路相比要小得多。

技术领域

本发明涉及到电源模块及开关电源PWM辅助电源启动电路，特别涉及一种超宽电压辅助电源PWM芯片的启动电路；输入电压可宽至100-2000V。

背景技术

在光伏逆变器、超高压直流输电系统中，其电压范国非常宽，低至一百伏、高达四千多伏，所以系统捕助电源很难设计，尤其是高压肩动电路的设计非常困难，一方面需要寻找可以承受高压的电子元器件，另一方面从可靠性方面考虑，需把肩动部分的电路损耗減小，防止关键元器件发热损坏。

目前常用的开关电源启动电路(如图1所示)，由于电阻R1一直与电源输入端VIN相连，其上产生的功耗P＝(VIN-VCC)2/R1，显然，如果当开关电源工作在高压输入的情况下，电阻R1上的功耗将会非常大，将会影响电源转換效率、散热和可靠性，同时必须选用大功率电阻，使开关电源体积较大，成本高。

现有解决上述电阻R1功耗同题的方法是，如图2所示，在开关电源工作在高压输入的情况下，开关管Q2需要承受高电压，而市面上难以找到能够承受高压的器件，即使有高压IGBT管可选用，其成本非常高，且使用较少存在缺货的风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低损耗、低成本、高可靠性的超宽范围的输入开关电源的启动电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种超宽电压辅助电源PWM芯片的启动电路，包括电压切换开关电路、电压检测电路和充电电路；电压切换开关电路由MOS管Q1、电阻R4和电阻R5组成；电压检测电路由MOS管Q2、电阻R7和电阻R8组成；充电电路由电阻R1和电阻R2组成；MOS管Q1的漏极连接于电阻R1和电阻R2的一端，电阻R1的另一端接到电压输入接口+Vin端，电阻R2的另一端连接于MOS管Q1的源极以及MOS管Q2的源极，MOS管Q1的栅极与MOS管Q2的漏极相连；MOS管Q1的栅极与MOS管Q2的漏极的连接线上还连接电阻R4接到电压输入接口+Vin端，以及连接电阻R5分别接到MOS管Q1和MOS管Q2的源极；电阻R2的另一端还连接于电容C1的正极和二极管D1的阴极，电容C1的负极串联电阻R8接到MOS管Q2的栅极并接地；二极管D1的阳极与辅助绕组N1相连后接地；MOS管Q2的栅极还串联电阻R7接到电压输入接口+Vin端。

优选的，电压输入接口+Vin端输入的宽电压为直流200V-600V。

优选的，宽电压分为最低输入电压Vinmin＝200V，正常工作电压Vinnor＝400V，最高输入电压Vinmax＝600V；

其中Vinmax＝3Vinmin，Vinnor＝(Vinmin+Vinmax)/2＝2Vinmin＝2/3Vinmax。

优选的，当输入电压在Vinmin和Vinnor时，电阻R7和电阻R8分压后的电压值小于MOS管Q2的开通电压，MOS管Q2处于关断状态；

电阻R4和电阻R5分压后的电压值大于MOS管Q1的开通电压，MOS管Q1导通，充电电阻R2短路，此时对PWM芯片VCC充电路径是电压输入Vin→电阻R1→电容C1，充电电流分为以下几种情况：

当输入电压等于Vinmin时，充电电流为最小:Imin＝Vinmin/R1＝Vinmax/2R1；