[发明专利]一种高压直流输入开关电源及启动辅源封锁方法

权利要求书

1.一种高压直流输入开关电源，包括高压直流输入、DC/DC或DC/AC、控制和驱动单元、工作辅源以及启动辅源，其特征在于：

所述启动辅源包括第一开关管Q3、第一充电电阻R2、第一充电电容C1、第一稳压管Z1、第二开关管Q5、第一分压电阻R3、第二分压电阻R4、第二稳压管Z2、第二充电电阻R7以及第二充电电容C3；

所述第一开关管Q3的漏极通过第一充电电阻R2连接高压直流输入高端，其栅极与第一分压电阻R3和第二分压电阻R4的连接端相连，同时与第二开关管Q5的漏极连接；所述第一开关管Q3的源极与第一稳压管Z1的阴极连接，同时连接到所述控制和驱动单元的供电输入端；

所述第一分压电阻R3的另一端接地；所述第二分压电阻R4的另一端连接高压直流输入高端；所述第一稳压管Z1的阳极接地；所述第一充电电容C1与第一稳压管Z1并联；

所述第二开关管Q5的源极接地，其栅极与第二稳压管Z2的阴极以及第二充电电阻R7的一端连接，同时连接到所述工作辅源的封锁电压U3输出端；

所述第二充电电阻R7的另一端连接高压直流输入高端；所述第二稳压管Z2的阳极接地；所述第二充电电容C3与第二稳压管Z2并联；

所述第一充电电阻R2、第一充电电容C1、第二充电电阻R7以及第二充电电容C3的选择满足以下要求：

所述高压直流输入高端通过第一充电电阻R2给第一充电电容C1充电，定义该电压达到控制和驱动单元启动电压U1的时间为t1；定义控制和驱动单元从启动到完全由工作辅源控制电压U2供电的转换时间为t2；所述高压直流输入高端通过第二充电电阻R7给第二充电电容C3充电，定义该电压达到第二开关管Q5门极开通电压的时间为t3；则所述t1、t2及t3满足：

t3(t1+t2)。

2.根据权利要求1所述一种高压直流输入开关电源，其特征在于：还包括电阻R8，所述电阻R8与第二充电电容C3并联。

3.根据权利要求1或2所述一种高压直流输入开关电源，其特征在于：所述第一稳压管Z1及第二稳压管Z2的稳压范围均为10V～15V。

4.根据权利要求3所述一种高压直流输入开关电源，其特征在于：所述高压直流输入高端的电压为4000V；

所述第二充电电阻R7阻值为200MΩ，第二充电电容C3取值为76μF；

所述第一充电电阻R2阻值为50kΩ，第一充电电容C1取值为2200μF。

5.一种权利要求1至4任一所述高压直流输入开关电源的启动辅源封锁方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)高压直流输入上电时，第二分压电阻R4和第一分压电阻R3的分压电压立即达到第一开关管Q3的门极开通电压，第一开关管Q3导通，高压直流输入高端通过第一充电电阻R2给第一充电电容C1充电，第一充电电容C1的电压为启动辅源的输出电压；

同时，高压直流输入高端通过第二充电电阻R7给第二充电电容C3充电；

2)第一充电电容C1的电压逐渐上升，启动辅源的输出电压逐渐上升，当该电压达到控制和驱动单元的启动电压U1时，控制和驱动单元驱动DC/DC或DC/AC工作，主电源启动；

第二充电电容C3的电压缓慢上升，当主电源启动时，该电压尚未达到第二开关管Q5的门极开通电压U_thQ5，第二开关管Q5处于关断状态；

3)主电源启动后，工作辅源输出控制电压U2和封锁电压U3；所述控制电压U2为控制和驱动单元提供工作电压；

所述封锁电压U3为第二充电电容C3提供充电电流，当第二充电电容C3的电压上升到第二开关管Q5的门极开通电压U_thQ5时，第二开关管Q5导通，则第一开关管Q3的门极电压被拉低到0V，第一开关管Q3关断，第一充电电阻R2停止向第一充电电容C1充电，启动辅源无电压输出；

4)当主电源发生故障保护时，主电源输出封锁，DC/DC或DC/AC停止工作，工作辅源输出的控制电压U2和封锁电压U3掉电，控制和驱动单元掉电，高压直流输入电压通过第二充电电阻R7为第二充电电容C3充电，维持第二开关管Q5的门极电压，第二开关管Q5维持导通状态，第一开关管Q3保持关断状态，启动辅源无电压输出，则控制和驱动单元保持掉电状态，主电源保持输出封锁状态。