[发明专利]一种基于光耦的开关电源模块延时控制电路

说明书

技术领域

本发明属于开关电源上电顺序控制技术，涉及一种开关电源模块延时控制电路，通过控制开关电源的使能端电平，确定开关电源是否输出，通过控制使能端上电时间控制各模块间上电顺序。

背景技术

开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。开关电源是否输出由它的使能端INHIBIT的电平高低控制，开关电源使能端内部通过10K的上拉电阻连接到VIN，该使能端高电平有效，使能端要求外接OC门输出控制。当外部悬空或者加OC门(处于关断状态)时，该使能端为高电平，模块正常输出。在整个控制系统中，不同功能模块对上电顺序有要求，为了满足不同模块上电时间要求，控制该类电源模块需使用具有延时控制的芯片。目前该类开关电源模块延时控制一般使用进口芯片ADM1085，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提出一种开关电源模块延时控制电路，采用简单电路实现ADM1085 的上电延时使能控制功能，可以替代进口器件ADM1085，以降低成本。

本发明的技术方案如下：

一种基于光耦的开关电源模块延时控制电路，其特征在于：包括两路光耦和RC电路结合，光耦提供OC输出，RC电路控制上电时间，实现开关电源模块的上电延时控制；

第一路光耦的输入1脚通过电阻R1连接到上电控制正极，第一路光耦的输入2脚连接上电控制负极，第一路光耦的输出8脚通过电阻R2连到系统电源输入端，并且通过电阻R3 连接到第二路光耦的输入3脚；第二路光耦的输入4脚连接上电控制负极，第二路光耦的输出6脚和5脚作为OC输出，分别与开关电源模块的输入脚和开关电源负极连接；

RC电路由一可变电容和开关电源模块内部的上拉电阻R0组成，可变电容一端接系统电源负极，一端接开关电源模块的输入脚。

本发明基于光耦的开关电源上电延时控制，通过两路光耦提供OC输出，通过RC电路控制开关电源模块间的上电时序。根据选取RC电路中电容的不同容值，达到上电时间不同，满足不同模块间上电顺序控制。该方法电路简单，使能和延迟功能齐全。通过多次上电控制，验证其作为控制电路安全可靠，从功能和性能上对比，可以替代进口器件ADM1085。

本发明的替代方法电路简单易懂，功能齐全，且占用电路板面积小。该方法也适用于需要精确控制上电时间的开关电源应用电路。

附图说明

图1是本发明的电路结构图。

具体实施方式

ADM1085芯片主要有两个功能。一方面提供OC输出，另一方面内部有延时控制，可以控制不同模块上电顺序。为了实现这两个功能，本发明采用光耦和RC电路结合，实现开关电源的上电延时控制，电路图如图1所示，其原理如下：

1、光耦提供OC输出：

由光耦的工作原理可知，光耦的通断可以作为开关使用，这也是光耦的通用用法。由于开关电源的使能端是高电平控制，所以为了保障输入高电平，输出仍为高电平，需要通过两路光耦或者后端加一个反相器，才能实现高-高的控制，通过实验验证光耦的上电控制能力。

2、RC电路控制上电时间：

RC充电方程如式(1)所示：

其中，V_c为任一瞬间的电容两端电压，即图1中的INHT3电压；

V_S为充电的源电压，即图1中的28V；

RC即为τ，电容器充放电时间常数，C为图1中的C3，R为开关电源内部的上拉电阻 R0。

t为以秒为单位的时间长度；

由式(1)可知，RC电路的充电时间由电容容值和电阻值决定，R由开关电源使能端上拉电阻R0决定，阻值为常数，则上电时间由电容容值决定。要求上电快的电路可以采用小电容，反之相反。当V_c达到开关电源使能端的高电压时，开关电源输出，所以V_c由开关电源使能端电压决定。

图1中N1为两路光耦，控制信号TTL+通过R1连接到第一路光耦的输入1脚，两路的光耦的另一输入(2脚和4脚)连TTL-，第一路光耦的输出8脚通过上拉电阻连到28V，并且通过电阻R3连接到第二路光耦的输入3脚。第二路光耦的输出(6脚和5脚)作为OC 输出，分别与开关电源模块的INH脚和IN COM脚连接。

RC电路由一可变电容C3和开关电源模块内部的上拉电阻R0组成，可变电容C3一端接电路公共端，一端接开关电源模块的INH脚。