專利名稱：一種開關(guān)電源的零電流啟動(dòng)電路及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電氣控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種開關(guān)電源的零電流啟動(dòng)電路 及方法。
背景技術(shù)：
開關(guān)電源具有體積小，效率高以及電流大的優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于手機(jī)
充電器和筆記本電腦適配器等場(chǎng)合。近年來(lái)，由于綠色電源概念的興起，更加 強(qiáng)調(diào)高轉(zhuǎn)換效率和低待機(jī)功耗。
參見圖1,該圖為現(xiàn)有技術(shù)中反激式開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器電路圖。
當(dāng)線電壓Vac加到開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器輸入端時(shí)，在電壓VCC小于啟動(dòng)電壓 之前，芯片102不輸出開關(guān)脈沖。這個(gè)階段稱為啟動(dòng)階段。
在啟動(dòng)階段，芯片102的供電主要由Vin通過(guò)啟動(dòng)電阻100(Rst)和啟動(dòng)電 容101(Cst)來(lái)提供。啟動(dòng)電流I^Ii+l2。其中I!為電容101的充電電流，12為芯
片102的啟動(dòng)電流，它與啟動(dòng)電容IOI的電容值共同決定了啟動(dòng)時(shí)間Tst的大 小
Tst=Cst*Vst/(Is-I2) 其中，IS=(Vin-VCC)/Rst
從上面的公式可以看出，在相同的線電壓Vac和啟動(dòng)電阻Rst及啟動(dòng)電容 Cst情況下，可以通過(guò)減小芯片102的啟動(dòng)電流12來(lái)降^[氐啟動(dòng)時(shí)間Tst。
當(dāng)電壓VCC高于啟動(dòng)電壓Vst之后，啟動(dòng)階段結(jié)束，芯片102的OUT端輸出 開關(guān)信號(hào)來(lái)控制功率管107的開通和關(guān)斷，從而控制副邊繞組114的輸出電壓。 因?yàn)閱?dòng)以后芯片102的工作電流要遠(yuǎn)大于啟動(dòng)階段芯片的啟動(dòng)電流，所以啟 動(dòng)電容101在芯片的正常工作階段必須要從輔助繞組115獲得能量。
上述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器的缺點(diǎn)是啟動(dòng)電流Is必須足夠大，因?yàn)樵谛酒?02 正常工作之前，啟動(dòng)電流Is—方面要提供芯片102的啟動(dòng)電流12,另一方面要 提供電容101的充電電流。芯片102的啟動(dòng)電流12很大，造成電阻100不能選 擇很大的電阻值，否則系統(tǒng)將不能啟動(dòng)。系統(tǒng)的待機(jī)功耗主要來(lái)自Vin和VCC 的電勢(shì)差在電阻IOO上造成的損耗，電阻100越大，在其上面的功率損壽毛就越?。煌瑫r(shí)由于12分流的原因，延緩了啟動(dòng)時(shí)間。
綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中反激式開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器的電路存在啟動(dòng)電流大，待 機(jī)功耗大，啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問(wèn)題是提供一種開關(guān)電源的零電流啟動(dòng)電路及方法，能夠 使開關(guān)電源的啟動(dòng)電流為零，縮短啟動(dòng)時(shí)間。
本發(fā)明提供一種開關(guān)電源的零電流啟動(dòng)電路，包括啟動(dòng)電壓檢測(cè)電路、 正反饋電路和欠壓鎖定電路；
所迷啟動(dòng)電壓檢測(cè)電路，用于檢測(cè)開關(guān)電源控制器的供電電壓小于啟動(dòng)電 壓之前，控制啟動(dòng)電路不工作；
所述正反饋電路，用于當(dāng)所述啟動(dòng)電壓檢測(cè)電路檢測(cè)的開關(guān)電源控制器的 供電電壓大于啟動(dòng)電壓之后，鎖定啟動(dòng)電路處于正常工作狀態(tài)；
所述欠壓鎖定電路，用于當(dāng)所述啟動(dòng)電壓檢測(cè)電路檢測(cè)的開關(guān)電源控制器 的供電電壓低于啟動(dòng)電路的關(guān)斷電壓時(shí)，打破所述正反饋電路的鎖定狀態(tài)。
優(yōu)選地，所述啟動(dòng)電壓檢測(cè)電3各包括第一二極管和第 一 電阻；
所述第一二極管的陰極4妄第 一節(jié)點(diǎn)，陽(yáng)極接第二節(jié)點(diǎn)；
所述第 一 電阻的兩端分別連接所述第二節(jié)點(diǎn)和第三節(jié)點(diǎn)。
優(yōu)選地，所述正反饋電路包括第二電阻、第二 NMOS管、第一 PMOS管、 第四電阻、第二二極管和第一電壓源模塊；
所述第二電阻的一端和所述第一PMOS管的漏極均接所述第一節(jié)點(diǎn)；
所述第二電阻的另一端同時(shí)連接所述第一 PMOS管的柵極和所述第二 NMOS管的漏才及；
所述第四電阻的一端連接所述第一 PMOS管的源極，另一端連接同時(shí)連 接所述第 一 電壓源模塊的正極和所述第二二極管的陽(yáng)極；
所述第二 NMOS管的柵極同時(shí)連接所述第二節(jié)點(diǎn)和所述第二二極管的陰
極；
所述第二 NMOS管的源極和所述第一電壓源模塊的負(fù)極均接所述第三節(jié)點(diǎn)。
優(yōu)選地，所述欠壓鎖定電路包括第三電阻、第一電容、第二PMOS管、基準(zhǔn)源模塊、比較器、第一分壓電阻、第二分壓電阻、下拉電阻和第一NMOS
管；
所述第三電阻的一端連接所述第一 PMOS管的4冊(cè)極，另一端同時(shí)連接所 述第一電容和所述第二PMOS管的柵極；
所述第一電容的另 一端和所述第二 PMOS管的漏極均連接所述第 一節(jié)點(diǎn)； 所述第二 PMOS管的源極同時(shí)連接所述第一分壓電阻和所述基準(zhǔn)源模塊
的豐lr入端；
所述基準(zhǔn)源模塊輸出的基準(zhǔn)電壓連接所述比較器的正輸入端，輸出的電源 VDD連接所述比較器的電源輸入端；
所述比較器的負(fù)輸入端同時(shí)連接所述第 一分壓電阻和第二分壓電阻； 所述第二分壓電阻的另 一端接所述第三節(jié)點(diǎn)；
所述比較器的輸出端同時(shí)連接所述下拉電阻和所述第一 NMOS管的才冊(cè)
極；
所述第一NMOS管的源極接所述第三節(jié)點(diǎn)，漏極接所述第二節(jié)點(diǎn)。 優(yōu)選地，所述啟動(dòng)電壓4全測(cè)電3各還包括第三二極管和第四二極管； 所述第三二極管的陽(yáng)極連接所述第 一節(jié)點(diǎn)，陰極連接所述第四二極管的陽(yáng) 極；所述第四二極管的陰極連接所述第一二極管的陰極。
優(yōu)選地，所述第一電壓源模塊為電壓源、高阻值電阻或4-7個(gè)串聯(lián)的二極管。
本發(fā)明還提供一種開關(guān)電源的零電流啟動(dòng)方法，包括 檢測(cè)開關(guān)電源控制器的供電電壓小于啟動(dòng)電壓之前，控制啟動(dòng)電路不工
作；
當(dāng)檢測(cè)的開關(guān)電源控制器的供電電壓大于啟動(dòng)電壓之后，鎖定啟動(dòng)電路處
于正常工作狀態(tài)；
當(dāng)檢測(cè)的開關(guān)電源控制器的供電電壓低于啟動(dòng)電路的關(guān)斷電壓時(shí)，打破所 述啟動(dòng)電5^的鎖定狀態(tài)。
優(yōu)選地，所述^^測(cè)開關(guān)電源控制器的供電電壓小于啟動(dòng)電壓之前，控制啟 動(dòng)電路不工作的步驟由啟動(dòng)電壓檢測(cè)電3各實(shí)現(xiàn)
所述啟動(dòng)電壓4企測(cè)電路包括第一二極管和第 一 電阻；所述第一二極管的陰極接第一節(jié)點(diǎn)，陽(yáng)極接第二節(jié)點(diǎn)；
所述第 一 電阻的兩端分別連接所述第二節(jié)點(diǎn)和第三節(jié)點(diǎn)。
優(yōu)選地，所述步驟當(dāng)檢測(cè)的開關(guān)電源控制器的供電電壓大于啟動(dòng)電壓之
后，鎖定啟動(dòng)電路處于正常工作狀態(tài)由正反饋電路實(shí)現(xiàn)
所述正反饋電路包括第二電阻、第二NMOS管、第一PMOS管、第四電
阻、第二二極管和第一電壓源模塊；
所述第二電阻的一端和所述第一PMOS管的漏極均接所述第一節(jié)點(diǎn)； 所述第二電阻的另一端同時(shí)連接所述第一 PMOS管的柵極和所述第二
NMOS管的漏極；
所述第四電阻的一端連接所述第一 PMOS管的源才及，另 一端連4妄同時(shí)連 接所述第 一 電壓源模塊的正極和所述第二二極管的陽(yáng)極；
所述第二 NMOS管的柵極同時(shí)連接所述第二節(jié)點(diǎn)和所述第二二極管的陰
極；
所述第二 NMOS管的源極和所述第一電壓源模塊的負(fù)極均接所述第三節(jié)
斷電壓時(shí)，打破所述啟動(dòng)電路的鎖定狀態(tài)由欠壓鎖定電路實(shí)現(xiàn)
所述欠壓鎖定電路包括第三電阻、第一電容、第二 PMOS管、基準(zhǔn)源模
塊、比較器、第一分壓電阻、第二分壓電阻、下拉電阻和第一NMOS管；
所述第三電阻的一端連接所述第一 PMOS管的柵極，另一端同時(shí)連接所
述第一電容和所述第二 PMOS管的柵極；
所述第 一電容的另 一端和所述第二 PMOS管的漏極均連接所述第一節(jié)點(diǎn)； 所述第二 PMOS管的源極同時(shí)連接所述第一分壓電阻和所述基準(zhǔn)源模塊
的輸入端；
所述基準(zhǔn)源模塊輸出的基準(zhǔn)電壓連接所述比較器的正輸入端，輸出的電源 VDD連接所述比較器的電源輸入端；
所述比較器的負(fù)輸入端同時(shí)連接所述第 一分壓電阻和第二分壓電阻； 所述第二分壓電阻的另 一端接所述第三節(jié)點(diǎn)；
所述比較器的輸出端同時(shí)連接所述下拉電阻和所述第一 NMOS管的柵極；
所述第一NMOS管的源極接所述第三節(jié)點(diǎn)，漏極接所述第二節(jié)點(diǎn)。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明提供的開關(guān)電源的零電流啟動(dòng)電路及方法，通過(guò)啟動(dòng)電壓檢測(cè)電路 控制當(dāng)供電電壓小于啟動(dòng)電壓時(shí)，啟動(dòng)電^各不工作，義人而4吏啟動(dòng)電流為零。通 過(guò)正反饋電路使開關(guān)電源控制器繼續(xù)工作直到VCC低于關(guān)斷電壓。當(dāng)VCC 低于關(guān)斷電壓時(shí)，通過(guò)欠壓鎖定電路打破正反饋電路的工作狀態(tài)，使開關(guān)電源 控制器停止工作。本發(fā)明提供的零電流啟動(dòng)電路，可以說(shuō)使開關(guān)電源控制器在 VCC低于啟動(dòng)電壓之前不消耗電流，從而使啟動(dòng)電流大幅度降低，從而可以 將啟動(dòng)電阻做大，降低系統(tǒng)的待機(jī)功耗。
圖l是現(xiàn)有技術(shù)中反激式開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器電路圖； 圖2是基于本發(fā)明電路第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖； 圖3是基于本發(fā)明電路第二實(shí)施例電路原理圖； 圖4是基于本發(fā)明電路第三實(shí)施例電路原理圖； 圖5是基于本發(fā)明方法第一實(shí)施例流程圖； 圖6是基于本發(fā)明的零電流啟動(dòng)電路及方法的主要節(jié)點(diǎn)波形圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì) 本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說(shuō)明。
參見圖2，該圖為基于本發(fā)明電路第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖。
本實(shí)施例提供的開關(guān)電源的零電流啟動(dòng)電路包括啟動(dòng)電壓檢測(cè)電路 100、正反饋電路200和欠壓鎖定電路300。
所述啟動(dòng)電壓檢測(cè)電路100,用于^r測(cè)開關(guān)電源控制器的供電電壓小于啟 動(dòng)電壓之前，控制啟動(dòng)電i 各不工作。
所述正反饋電路200,用于當(dāng)所述啟動(dòng)電壓檢測(cè)電路IOO檢測(cè)的開關(guān)電源 控制器的供電電壓大于啟動(dòng)電壓之后，鎖定啟動(dòng)電路處于正常工作狀態(tài)。
所述欠壓鎖定電路300,用于當(dāng)所述啟動(dòng)電壓檢測(cè)電路IOO檢測(cè)的開關(guān)電 源控制器的供電電壓低于啟動(dòng)電路的關(guān)斷電壓時(shí)，打破所述正反饋電路200的鎖定狀態(tài)。
本發(fā)明提供的開關(guān)電源的零電流啟動(dòng)電路，通過(guò)啟動(dòng)電壓檢測(cè)電路控制當(dāng) 供電電壓小于啟動(dòng)電壓時(shí)，啟動(dòng)電路不工作，從而使啟動(dòng)電流為零。通過(guò)正反
饋電路使開關(guān)電源控制器繼續(xù)工作直到vcc低于關(guān)斷電壓。當(dāng)vcc低于關(guān)斷 電壓時(shí)，通過(guò)欠壓鎖定電路打破正反饋電路的工作狀態(tài)，使開關(guān)電源控制器停 止工作。本發(fā)明提供的零電流啟動(dòng)電路，可以使開關(guān)電源控制器在vcc低于 啟動(dòng)電壓之前不消44電流，從而使啟動(dòng)電流大幅度降低，,人而可以將啟動(dòng)電阻 做大，降低系統(tǒng)的待機(jī)功耗。
下面結(jié)合附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)電路。
參見圖3,該圖為基于本發(fā)明電路的第二實(shí)施例電路原理圖。 所述啟動(dòng)電壓檢測(cè)電3各100包括第一二極管301和第一電阻302 (Rl )。 所述第一二極管301的陰極接第一節(jié)點(diǎn)1，陽(yáng)極接第二節(jié)點(diǎn)2。 所述第一電阻302的兩端分別連接第二節(jié)點(diǎn)2和第三節(jié)點(diǎn)3。 所述正反饋電路200包括第二電阻303、第二 NMOS管304、第一 PMOS 管305、第四電阻306、第二二極管307和第一電壓源308。
需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中第一電壓源模塊具體有第一電壓源308來(lái)實(shí)現(xiàn)。
所述第二電阻303的一端和所述第一 PMOS管305的漏極均接所述第一 節(jié)點(diǎn)1。
所述第二電阻303的另一端同時(shí)連4矣所述第一 PMOS管305的棚4及和所 述第二NMOS管304的漏極。
所述第四電阻306的一端連"t妻所述第一 PMOS管305的源才及，另一端同 時(shí)連接所述第一電壓源308的正極和所述第二二極管307的陽(yáng)極。
所述第二 NMOS管304的柵極同時(shí)連接所述第二節(jié)點(diǎn)2和所述第二二極 管307的陰極。
所述第二NMOS管304的源極和所述第一電壓源308的負(fù)^ l均接所述第 三節(jié)點(diǎn)3。
所述欠壓鎖定電路包括第三電阻309 (R3)、第一電容310 (Cl)、第二 PM0S管311、基準(zhǔn)源模塊312、比較器315、第一分壓電阻313、第二分壓電阻314、下拉電阻317 (R6)和第一NMOS管316。
所述第三電阻309 (R3 )的一端連接所述第一 PMOS管305的柵極，另 一端同時(shí)連接所述第一電容310 (Cl)和所述第二PMOS管311的柵極。
所述第一電容310(C1 )的另一端和所述第二PMOS管311的漏極均連接 所述第一節(jié)點(diǎn)1。
所述第二 PMOS管311的源極同時(shí)連接所述第一分壓電阻313 ( R4 )和所 述基準(zhǔn)源模塊312的輸入端。
所述基準(zhǔn)源模塊312輸出的基準(zhǔn)電壓Vref連接所述比較器315的正輸入
端，輸出的電源VDD連接所述比較器312的電源輸入端。
所述比較器315的負(fù)輸入端A同時(shí)連接所述第一分壓電阻313 (R4)和 第二分壓電阻314 (R5)。
所述第二分壓電阻314 (R5)的另一端接所述第三節(jié)點(diǎn)3。
所述比較器315的輸出端同時(shí)連接所述下拉電阻317 (R6)和所述第一 NMOS管316的柵才及。
所述第一NMOS管316的源才及接所述第三節(jié)點(diǎn)3,漏極接所述第二節(jié)點(diǎn)2。
當(dāng)開關(guān)電源控制器102供電電壓VCC低于第一二極管301的反向擊穿電 壓Vb時(shí)，流過(guò)第一二極管301的電流和在第一電阻302上的電壓降為零。
此時(shí)，第二NMOS管304和第一PMOS管305處于關(guān)斷狀態(tài)，VCC到地 的通路為高阻，所以沒(méi)有電流流經(jīng)開關(guān)電源控制器102內(nèi)部電路。
當(dāng)開關(guān)電源控制器102的供電電壓VCC大于第一二極管301的反向擊穿 電壓Vb之后，電流開始流過(guò)第一電阻302。
如果第一電阻302上面的壓降高于第二 NMOS管304的閾值電壓Vthn, 正反饋回路200開始工作。當(dāng)正反饋建立之后，第二 NMOS管304和第一 PMOS 管305完全進(jìn)入線形區(qū)，此時(shí)開關(guān)電源控制器102的內(nèi)部基準(zhǔn)源建立，電路開 始工作。
啟動(dòng)電壓Vst由 ^式(1 )決定<formula>formula see original document page 12</formula>
開關(guān)電源控制器102在啟動(dòng)之前消耗電流為第一二^f及管301的反向漏電 流，此電流幾乎為零。在建立正反々赍的過(guò)程中需要一定的電流，此電流主要由兩條支路構(gòu)成， 一條是由第一二極管301和第一電阻302構(gòu)成的支路，另一條 是由第二電阻303和第二NMOS管304構(gòu)成的支路。因電壓源308的電壓電 流特性，只要很小的電流流經(jīng)電壓源308,第二二極管307的陽(yáng)極電壓就可以建立。
建立正反饋需要的電流由公式(2)決定
I=Vthn/Rl+Vthp/R2 ( 2 )
正反饋需要的電流決定了啟動(dòng)電流Is的最小值，/人7>式(2)可以看出， 增大第 一 電阻Rl和第二電阻R2的阻值可以線性的降低啟動(dòng)電流的要求值。 采用此電路，啟動(dòng)電流可以做到小于一個(gè)微安。
第三電阻309和第一電容310還組成延遲單元。
延遲單元的作用是保證在開關(guān)電源控制器102正常工作之前，正反饋環(huán)路 可以建立。
下拉電阻317的作用是保證在開關(guān)電源控制器102正常工作之前， 'STATE'的電平為j氐電位。
在開關(guān)電源控制器102進(jìn)入正常工作區(qū)以后，第二 PMOS管311處于線 性工作區(qū)，其等效電阻4艮小，此時(shí)內(nèi)部供電電壓'internal VCC，的電壓等于 VCC， A點(diǎn)的電位由VCC通過(guò)第 一分壓電阻313和第二分壓電阻314的分壓 決定
VA=VCC*R5/(R4+R5) ( 3 )
當(dāng)VA的電壓小于Vref時(shí)，比較器315輸出高電位信號(hào)，使第一 NMOS 管316開通，拉低第一 NMOS管304的柵極電位，從而使A點(diǎn)的電壓更低， 最后把正反饋環(huán)鎖存的狀態(tài)打破，第一 NMOS管304和第一 PMOS管305截 至，開關(guān)電源控制器102停止工作。
開關(guān)電源控制器102的關(guān)斷電壓由公式(4)給出
Voff=Vref(R4+R5)/R5 ( 4 )
本發(fā)明利用二極管的反向擊穿特性作為控制開關(guān)電源啟動(dòng)電壓的方法。在 VCC電壓低于二極管的反向擊穿電壓之前，開關(guān)電源控制器不工作，12為零。 當(dāng)VCC電壓高于二極管的反向擊穿電壓后，開關(guān)電源控制器開始工作，此時(shí) I2>IS，電容101放電，VCC的電壓降低。本實(shí)施例提供的啟動(dòng)電路通過(guò)內(nèi)部的正反饋電路使開關(guān)電源控制器繼續(xù)工作，直到VCC的電壓低于關(guān)斷電壓，通 過(guò)比較器輸出一高電位信號(hào)來(lái)阻斷正反饋環(huán)路，開關(guān)電源控制器停止工作。因
此，啟動(dòng)電路的啟動(dòng)電壓由二極管的反向擊穿電壓決定，關(guān)斷電壓由vcc的 分壓和內(nèi)部電3各的基準(zhǔn)決定。
參見圖4,該圖為基于本發(fā)明電路第三實(shí)施例的電路原理圖。
實(shí)施例三與實(shí)施例二的區(qū)別是增加了第三二極管和第四二極管402來(lái)補(bǔ) 償啟動(dòng)電壓的溫度特性。
所述第三二極管的陽(yáng)極連接所述第一節(jié)點(diǎn)1,陰極連接所述第四二極管的 陽(yáng)極；所述第四二極管的陰極連接所述第一二極管301的陰極。
此時(shí)的啟動(dòng)電壓等于第二NMOS管304的閾值電壓，第一二才及管301的 反向擊穿電壓和第三二極管和第四二極管402的導(dǎo)通電壓的和。
與實(shí)施例二不同的是，比較器315的負(fù)輸入端通過(guò)第二電阻R2和第五電 阻R5分壓。
關(guān)斷電壓V。ff由第二電阻303、第五電阻407的分壓和基準(zhǔn)源Vref決定。
在電路進(jìn)入正常工作狀態(tài)時(shí)，第二NMOS管304工作在線性區(qū)，等效電阻非 常小，所以B點(diǎn)的電位由以下的公式?jīng)Q定
VB=VCC*R3/(R2+R3)
與實(shí)施例二不同的是，第一電壓源模塊在此用于7個(gè)串聯(lián)的二極管410 代替，也可以用高阻值的電阻來(lái)代替。
需要說(shuō)明的是，串聯(lián)的二極管的個(gè)數(shù)可以根據(jù)實(shí)際電路的需要增減個(gè)數(shù)。
基于以上提供的一種開關(guān)電源零電流啟動(dòng)電路，本發(fā)明還提供一種開關(guān)電 源零電-危啟動(dòng)方法。
參見圖5，該圖為基于本發(fā)明的方法第一實(shí)施例流程圖。
本實(shí)施例提供的開關(guān)電源零電流啟動(dòng)方法，包括
S501:檢測(cè)開關(guān)電源控制器的供電電壓小于啟動(dòng)電壓之前，控制啟動(dòng)電路 不工作。
S502:當(dāng)檢測(cè)的開關(guān)電源控制器的供電電壓大于啟動(dòng)電壓之后，鎖定啟動(dòng) 電^各處于正常工作狀態(tài)。
S503:當(dāng)檢測(cè)的開關(guān)電源控制器的供電電壓低于啟動(dòng)電路的關(guān)斷電壓時(shí)，打破所述啟動(dòng)電路的鎖定狀態(tài)。
本發(fā)明提供的開關(guān)電源的零電流啟動(dòng)方法，當(dāng)供電電壓小于啟動(dòng)電壓時(shí)， 啟動(dòng)電路不工作，從而使啟動(dòng)電流為零。當(dāng)檢測(cè)的開關(guān)電源控制器的供電電壓 大于啟動(dòng)電壓之后，鎖定啟動(dòng)電路處于正常工作狀態(tài)。當(dāng)VCC低于關(guān)斷電壓 時(shí)，打破正反饋電路的工作狀態(tài)，使開關(guān)電源控制器停止工作。本發(fā)明提供的 開關(guān)電源的零電流啟動(dòng)方法，可以使開關(guān)電源控制器在VCC低于啟動(dòng)電壓之 前不消耗電流，從而使啟動(dòng)電流大幅度降低，從而可以將啟動(dòng)電阻做大，降低 系統(tǒng)的待才幾功一毛。
路來(lái)實(shí)現(xiàn)，在此不再贅述。
參見圖6,該圖為基于本發(fā)明的零電流啟動(dòng)電路及方法的主要節(jié)點(diǎn)波形圖。 在系統(tǒng)的啟動(dòng)階段，開關(guān)電源控制器的供電電壓VCC為低電位。 當(dāng)VCC到達(dá)啟動(dòng)電壓Vst以后，啟動(dòng)階段結(jié)束，開關(guān)電源控制器內(nèi)部的基 準(zhǔn)開始建立。
當(dāng)開關(guān)電源控制器內(nèi)部基準(zhǔn)建立完成之后，開關(guān)電源控制器輸出高電位 'ENABLE'信號(hào)，此時(shí)開關(guān)電源控制器進(jìn)入正常工作狀態(tài)。
如果由于某種原因，開關(guān)電源控制器的供電電壓VCC低于關(guān)斷電壓V。ff, 那么比較器輸出高電位'STATE，信號(hào)，正反饋環(huán)被打破，此時(shí)開關(guān)電源控制 器內(nèi)部的供電電壓也跌落為零，'ENABLE'信號(hào)也為零，直到VCC再次到 達(dá)啟動(dòng)電壓Va為止。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的 限制。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何 熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述 揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改 為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本 發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬 于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種開關(guān)電源的零電流啟動(dòng)電路，其特征在于，包括啟動(dòng)電壓檢測(cè)電路、正反饋電路和欠壓鎖定電路；所述啟動(dòng)電壓檢測(cè)電路，用于檢測(cè)開關(guān)電源控制器的供電電壓小于啟動(dòng)電壓之前，控制啟動(dòng)電路不工作；所述正反饋電路，用于當(dāng)所述啟動(dòng)電壓檢測(cè)電路檢測(cè)的開關(guān)電源控制器的供電電壓大于啟動(dòng)電壓之后，鎖定啟動(dòng)電路處于正常工作狀態(tài)；所述欠壓鎖定電路，用于當(dāng)所述啟動(dòng)電壓檢測(cè)電路檢測(cè)的開關(guān)電源控制器的供電電壓低于啟動(dòng)電路的關(guān)斷電壓時(shí)，打破所述正反饋電路的鎖定狀態(tài)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源的零電流啟動(dòng)電路，其特征在于，所 述啟動(dòng)電壓檢測(cè)電路包括第一二極管和第 一 電阻；所述第一二極管的陰極接第 一節(jié)點(diǎn)，陽(yáng)極接第二節(jié)點(diǎn)； 所述第 一 電阻的兩端分別連^^妄所述第二節(jié)點(diǎn)和第三節(jié)點(diǎn)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的開關(guān)電源的零電流啟動(dòng)電路，其特征在于，所 述正反饋電路包括第二電阻、第二NMOS管、第一PMOS管、第四電阻、第 二二極管和第一電壓源模塊；所述第二電阻的一端和所述第一 PMOS管的漏極均接所述第一節(jié)點(diǎn)； 所述第二電阻的另一端同時(shí)連接所述第一 PMOS管的柵極和所述第二 NMOS管的漏極；所述第四電阻的一端連接所述第一 PMOS管的源極，另一端連接同時(shí)連 接所述第一電壓源模塊的正極和所述第二二極管的陽(yáng)極；所述第二 NMOS管的柵極同時(shí)連接所述第二節(jié)點(diǎn)和所述第二二極管的陰極；所述第二 NMOS管的源極和所述第一電壓源模塊的負(fù)極均接所述第三節(jié)點(diǎn)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的開關(guān)電源的零電流啟動(dòng)電路，其特征在于，所 述欠壓鎖定電路包括第三電阻、第一電容、第二PMOS管、基準(zhǔn)源模塊、比 較器、第一分壓電阻、第二分壓電阻、下拉電阻和第一NMOS管；所述第三電阻的一端連"l妻所述第一 PMOS管的4冊(cè)才及，另一端同時(shí)連"^妄所 述第一電容和所述第二 PMOS管的柵極；所述第一電容的另 一端和所述第二 PMOS管的漏極均連接所述第一節(jié)點(diǎn)； 所述第二 PMOS管的源極同時(shí)連接所述第一分壓電阻和所述基準(zhǔn)源模塊 的輸入端；所述基準(zhǔn)源模塊輸出的基準(zhǔn)電壓連接所述比較器的正輸入端，輸出的電源 VDD連接所述比較器的電源輸入端；所述比較器的負(fù)輸入端同時(shí)連接所述第一分壓電阻和第二分壓電阻； 所述第二分壓電阻的另 一端接所述第三節(jié)點(diǎn)；所述比較器的輸出端同時(shí)連接所述下拉電阻和所述第一 NMOS管的沖冊(cè)極；所述第一NMOS管的源極接所述第三節(jié)點(diǎn)，漏極接所述第二節(jié)點(diǎn)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的開關(guān)電源的零電流啟動(dòng)電路，其特征在于，所 述啟動(dòng)電壓檢測(cè)電路還包括第三二極管和第四二極管；所迷第三二極管的陽(yáng)極連接所述第 一節(jié)點(diǎn)，陰極連接所述第四二極管的陽(yáng) 極；所述第四二極管的陰極連接所述第一二極管的陰極。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源的零電流啟動(dòng)電路，其特征在于，所 述第一電壓源模塊為電壓源、高阻值電阻或4-7個(gè)串聯(lián)的二極管。
7、 一種開關(guān)電源的零電流啟動(dòng)方法，其特征在于，包括 檢測(cè)開關(guān)電源控制器的供電電壓小于啟動(dòng)電壓之前，控制啟動(dòng)電路不工作；當(dāng)檢測(cè)的開關(guān)電源控制器的供電電壓大于啟動(dòng)電壓之后，鎖定啟動(dòng)電路處于正常工作狀態(tài)；當(dāng)檢測(cè)的開關(guān)電源控制器的供電電壓低于啟動(dòng)電路的關(guān)斷電壓時(shí)，打破所 述啟動(dòng)電路的鎖定狀態(tài)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的開關(guān)電源的零電流啟動(dòng)方法，其特征在于，所 述檢測(cè)開關(guān)電源控制器的供電電壓小于啟動(dòng)電壓之前，控制啟動(dòng)電路不工作的 步驟由啟動(dòng)電壓才全測(cè)電路實(shí)現(xiàn)所述啟動(dòng)電壓檢測(cè)電^各包括第一二極管和第 一 電阻； 所述第一二極管的陰極接第 一節(jié)點(diǎn)，陽(yáng)極接第二節(jié)點(diǎn)； 所述第 一 電阻的兩端分別連接所述第二節(jié)點(diǎn)和第三節(jié)點(diǎn)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的開關(guān)電源的零電流啟動(dòng)，其特征在于，所述步 驟當(dāng)檢測(cè)的開關(guān)電源控制器的供電電壓大于啟動(dòng)電壓之后，鎖定啟動(dòng)電路處于 正常工作狀態(tài)由正反饋電路實(shí)現(xiàn)所述正反饋電路包括第二電阻、第二NMOS管、第一PMOS管、第四電阻、第二二極管和第一電壓源模塊；所述第二電阻的一端和所述第一 PMOS管的漏極均接所述第 一節(jié)點(diǎn)； 所述第二電阻的另一端同時(shí)連^^矣所述第一 PMOS管的相M及和所述第二NMOS管的漏才及；所述第四電阻的一端連接所述第一 PMOS管的源極，另一端連接同時(shí)連 接所述第 一 電壓源模塊的正極和所述第二二極管的陽(yáng)極；所述第二 NMOS管的柵極同時(shí)連接所述第二節(jié)點(diǎn)和所述第二二極管的陰極；所述第二 NMOS管的源極和所述第一電壓源模塊的負(fù)極均接所述第三節(jié)點(diǎn)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的開關(guān)電源的零電流啟動(dòng)，其特征在于，所述步 驟當(dāng)檢測(cè)的開關(guān)電源控制器的供電電壓低于啟動(dòng)電路的關(guān)斷電壓時(shí)，打破所述 啟動(dòng)電路的鎖定狀態(tài)由欠壓鎖定電路實(shí)現(xiàn)所述欠壓鎖定電路包括第三電阻、第一電容、第二 PMOS管、基準(zhǔn)源模 塊、比較器、第一分壓電阻、第二分壓電阻、下拉電阻和第一NMOS管；所述第三電阻的一端連接所述第一 PMOS管的柵極，另一端同時(shí)連接所 述第一電容和所述第二PMOS管的棚-極；所述第 一 電容的另 一端和所述第二 PMOS管的漏極均連接所述第 一節(jié)點(diǎn)；所述第二 PMOS管的源極同時(shí)連接所述第一分壓電阻和所述基準(zhǔn)源模塊 的豐命入端；所述基準(zhǔn)源模塊輸出的基準(zhǔn)電壓連接所述比較器的正輸入端，輸出的電源 VDD連接所述比較器的電源輸入端；所述比較器的負(fù)輸入端同時(shí)連接所述第 一分壓電阻和第二分壓電阻； 所述第二分壓電阻的另 一端接所述第三節(jié)點(diǎn)；所述比較器的輸出端同時(shí)連接所述下拉電阻和所述第一 NMOS管的柵極；所述第一NMOS管的源極接所述第三節(jié)點(diǎn)，漏極接所述第二節(jié)點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種開關(guān)電源的零電流啟動(dòng)電路，包括啟動(dòng)電壓檢測(cè)電路、正反饋電路和欠壓鎖定電路；所述啟動(dòng)電壓檢測(cè)電路，用于檢測(cè)開關(guān)電源控制器的供電電壓小于啟動(dòng)電壓之前，控制啟動(dòng)電路不工作；所述正反饋電路，用于當(dāng)所述啟動(dòng)電壓檢測(cè)電路檢測(cè)的開關(guān)電源控制器的供電電壓大于啟動(dòng)電壓之后，鎖定啟動(dòng)電路處于正常工作狀態(tài)；所述欠壓鎖定電路，用于當(dāng)所述啟動(dòng)電壓檢測(cè)電路檢測(cè)的開關(guān)電源控制器的供電電壓低于啟動(dòng)電路的關(guān)斷電壓時(shí)，打破所述正反饋電路的鎖定狀態(tài)。本發(fā)明還提供一種開關(guān)電源的零電流啟動(dòng)方法。
文檔編號(hào)H02M1/00GK101577481SQ200910131728
公開日2009年11月11日 申請(qǐng)日期2009年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月27日
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