專利名稱：超寬范圍開關電源輸入控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及啟動和關斷控制電路，特別是涉及一種超寬范圍開關電源輸入控制裝置。
背景技術：
反激式開關電源具有電路拓撲簡單、輸入電壓范圍寬、輸入/輸出電氣隔離強度高、成本低、體積小、易于實現多路輸出等優(yōu)點，因而被廣泛應用在中小功率電源中?，F有單相反激式開關電源的輸入電壓范圍只能滿足于1: 3的關系，即85-255Vac,即使對利用TOPSwitch設計的開關電源進行改進，可以把輸入電壓擴展到交流80到400伏。但是對于輸入電壓小于80伏時，甚至達到30多伏時，對于這方面的研究還比較少。當開關電源建立之后，開關電源的主控芯片由次級繞組供電，此時開關電源的略低于50V也能夠正常工作，但是如果開關電源的輸入電壓過低，甚至在輸入低于40V還沒有關斷的時候，反激電源工作在極高占空比狀態(tài)且輸入能量嚴重不足，如果這種過低電壓沒有及時關斷，會使得系統(tǒng)工作在不穩(wěn)定斷續(xù)區(qū)間。
發(fā)明內容鑒于上述技術的不足，本實用新型提供一種超寬范圍開關電源輸入控制裝置，擴展開關電源的輸入電壓。本實用新型采用以下方案實現:一種超寬范圍開關電源輸入控制裝置，其特征在于:包含一低壓關斷電路、一電壓啟動電路和一電流啟動電路；所述低壓關斷電路的輸入端、電壓啟動電路的輸入端、電流啟動電路的一輸入端接至開關電源主變壓器的直流輸入端，所述低壓關斷電路的輸出端接至開關電源主控芯片的使能腳或者控制腳，所述電壓啟動電路的輸出端接至電流啟動電路的另一輸入端，所述電流啟動電路的輸出端接至開關電源主控芯片的供電腳。在本實用新型一實施例中，所述的低壓關斷電路包含電壓采樣電路、第五電阻、三端可調分流基準源、第四二極管、第五二極管、第五穩(wěn)壓二極管、第二電容和第三開關管；所述電壓采樣電路的輸入端接至開關電源主變壓器的直流輸入端，所述電壓采樣電路的輸出端接至三端可調分流基準源的參考端；所述三端可調分流基準源的陰極接至第五電阻的一端、第五穩(wěn)壓二極管的陰極，所述第五穩(wěn)壓二極管的陽極接至第三開關管的控制極，所述第三開關管的一端接至第五二極管的陰極，所述第五二極管的陽極接至開關電源主控芯片的使能腳或者控制腳，所述第五電阻的另一端接至第二電容的一端、第四二極管的陰極；所述三端可調分流基準源的陽極、第三開關管的另一端、第二電容的另一端接地；所述第四二極管的陽極接至開關電源主變壓器的一次級繞組的一端，開關電源主變壓器的一次級繞組的另一端接地。在本實用新型一實施例中，所述的電壓啟動電路包含第一電阻、第一穩(wěn)壓二極管和第二穩(wěn)壓二極管；所述第一電阻的一端為電壓啟動電路的輸入端，所述第一電阻的另一端接至第一穩(wěn)壓二極管的陰極，所述第一穩(wěn)壓二極管的陽極接至第二穩(wěn)壓二極管的陰極且為電壓啟動電路的輸出端，所述第二穩(wěn)壓二極管的陽極接地。在本實用新型一實施例中，所述的電流啟動電路包含第二電阻、第一開關管、第二開關管、第三穩(wěn)壓二極管、第四穩(wěn)壓二極管、第一二極管、第二二極管、第三二極管和第一電容；所述第二電阻的一端接至開關電源主變壓器的直流輸入端，所述第二電阻的另一端接至第一開關管的一端，所述第一開關管的控制端接至第二開關管的一端且為電流啟動電路的輸入端，所述第一開關管的另一端接至第四穩(wěn)壓二極管的陰極、第二二極管陽極，所述第二開關管的控制端接至第三穩(wěn)壓二極管的陽極，所述第三穩(wěn)壓二極管的陰極接至第一二極管的陰極、第三二極管陽極、第一電容的一端，所述第三二極管的陰極接至第二二極管陰極、開關電源主控芯片的供電腳，所述第一二極管的陽極接至開關電源主變壓器另一次級的一端，所述另一次級的另一端、第四穩(wěn)壓二極管、第二開關管的另一端、第一電容的另一端接地。與現有技術相比，本實用新型的超寬范圍開關電源輸入控制裝置可以實現開關電源的超寬范圍輸入，即開關電源在低壓輸入時保證額定的啟動電流，拓展了開關電源輸入的低壓范圍，高壓時又可以將第二電阻(即啟動電阻)安全地斷開，避免高壓輸入時切斷輸入，有效地延展了開關電源輸入的高壓范圍，為實現開關電源的寬電壓輸入范圍提供安全保障。

圖1是本實施例中超寬范圍開關電源輸入控制裝置原理圖；圖2是本實施例中的低壓關斷電路圖；圖3是本實施例中的電壓啟動電路和電流啟動電路圖。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本實用新型做進一步說明。一種超寬范圍開關電源輸入控制裝置，包含一低壓關斷電路1、一電壓啟動電路
2、一電流啟動電路3 ;所述低壓關斷電路I的輸入端、電壓啟動電路2的輸入端、電流啟動電路3的一輸入端接至開關電源主變壓器的直流輸入端0，所述低壓關斷電路I的輸出端接至開關電源主控芯片4的使能腳或者控制腳，所述電壓啟動電路2的輸出端接至電流啟動電路3的另一輸入端，所述電流啟動電路3的輸出端接至開關電源主控芯片的供電腳VCC。參照附圖2，低壓關斷電路I包含電壓采樣電路5、第五電阻R5、三端可調分流基準源TL431、第四二極管D4、第五二極管D5、第五穩(wěn)壓二極管DZ5、第二電容C2、第三開關管Q3(M0S管)，所述電壓采樣電路5的輸入端接至開關電源主變壓器的直流輸入端0，所述電壓采樣電路5的輸出端接至三端可調分流基準源TL431的參考端，所述三端可調分流基準源TL431的陰極接至第五電阻R5的一端、第五穩(wěn)壓二極管DZ5的陰極，所述第五穩(wěn)壓二極管DZ5的陽極接至第三開關管Q3的控制極(M0S管柵極)，所述第三開關Q3的一端(M0S管源極)接至第五二極管D5的陰極，所述第五二極管D5的陽極接至開關電源主控芯片的使能腳或者控制腳Comp，所述第五電阻R5的另一端接至第二電容C2的一端、第四二極管D4的陰極，所述三端可調分流基準源TL431的陽極、第三開關管Q3的另一端(M0S管漏極)、第二電容C2的另一端接地，所述第四二極管D4的陽極接至開關電源主變壓器的一次級繞組的一端，開關電源主變壓器的一次級繞組的另一端接地DC-。參照附圖3，所述的電壓啟動電路3包含第一電阻R1、第一穩(wěn)壓二極管DZ1、第二穩(wěn)壓二極管DZ2，所述第一電阻Rl的一端為電壓啟動電路3的輸入端，所述第一電阻Rl的另一端接至第一穩(wěn)壓二極管DZl的陰極，所述第一穩(wěn)壓二極管DZl的陽極接至第二穩(wěn)壓二極管DZ2的陰極且為電壓啟動電路3的輸出端，所述第二穩(wěn)壓二極管DZ2的陽極接地DC-。參照附圖3，所述的電流啟動電路3包含第二電阻R2、第一開關管Ql (M0S管)、第二開關管Q2 (M0S管)、第三穩(wěn)壓二極管DZ3、第四穩(wěn)壓二極管DZ4、第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第一電容Cl，所述第二電阻Rl的一端接至開關電源主變壓器的直流輸入端1，所述第二電阻R2的另一端接至第一開關管Ql的一端(M0S管漏極)，所述第一開關管Ql的控制端(M0S管柵極)接至第二開關管Q2的一端(M0S管漏極)且為電流啟動電路2的輸入端，所述第一開關管Ql的另一端(M0S管源極)接至第四穩(wěn)壓二極管DZ4的陰極、第二二極管D2陽極，所述第二開關管Q2的控制端(M0S管柵極)接至第三穩(wěn)壓二極管DZ3的陽極，所述第三穩(wěn)壓二極管DZ3的陰極接至第一二極管Dl的陰極、第三二極管D3陽極、第一電容Cl的一端，所述第三二極管D3的陰極接至第二二極管D2陰極、開關電源主控芯片的供電腳VCC，所述第一二極管Dl的陽極接至開關電源主變壓器另一次級的一端，所述另一次級的另一端、第四穩(wěn)壓二極管DZ4、第二開關管Q2的另一端(M0S管源極)、第一電容Cl的另一端接地DC-。本實用新型的一種超寬范圍開關電源輸入控制裝置，在低壓輸入時保證額定的啟動電流，擴展了開關電源輸入的低壓范圍，高壓時又可以將啟動電阻安全地斷開，擴展了開關電源輸入的高壓范圍，從而保證高壓時啟動電阻的安全性，開關電源實現寬電壓范圍提供安全保障。( I)低壓關斷電路的工作原理:在輸入電源過低，本實用新型的輸入關斷控制電路能及時在電壓下限時關斷開關電源輸入，避免了開關電源工作在極高占空比狀態(tài)且輸入能量嚴重不足的情況的發(fā)生，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定。當開關電源的輸入端電壓低于設計電壓時，三端可調分流基準源TL431參考端電壓低于2.5V，三端可調分流基準源TL431陰極輸出高電平，通過第五穩(wěn)壓二極管降壓DZ5 (或者電阻分壓)，導通第三開關管Q3，從而拉低開關電源主控芯片的使能腳或者控制腳，從而關掉開關電源。(2)啟動電壓電路和啟動電流電路的工作原理:由第一電阻Rl和第一穩(wěn)壓二極管DZl、第二穩(wěn)壓二極管DZ2、第四穩(wěn)壓二極管DZ4實現，通過適當選擇穩(wěn)壓管，可以控制開關電源的啟動電壓在50Vdc左右。第二穩(wěn)壓二極管DZ2作用，第一開關管Ql導通，DC+/DC-電壓經第二電阻R2 —第二二極管D2—開關電源主控芯片供電腳VCC。當開關電源開始工作之后，第一二極管Dl所在次級供電繞組給開關電源主控芯片VCC。當次級繞組電源建立后，經第三穩(wěn)壓二極管DZ3降壓導通第二開關管Q2，拉斷第一開關管Q1，實現了上電后第二電阻R2及時切除，第三穩(wěn)壓二極管DZ3可以防止誤動作，電源建立過程中就將第二電阻R2 (啟動電阻)切除出去，避免造成振蕩。利用本實用新型設計的開關電源的輸入電壓的范圍35_420Vac，等效直流輸入范圍50-600Vdc,，比例達到1:12，通用性強。上列較佳實施例，對本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種超寬范圍開關電源輸入控制裝置，其特征在于:包含一低壓關斷電路、一電壓啟動電路和一電流啟動電路；所述低壓關斷電路的輸入端、電壓啟動電路的輸入端、電流啟動電路的一輸入端接至開關電源主變壓器的直流輸入端，所述低壓關斷電路的輸出端接至開關電源主控芯片的使能腳或者控制腳，所述電壓啟動電路的輸出端接至電流啟動電路的另一輸入端，所述電流啟動電路的輸出端接至開關電源主控芯片的供電腳。
2.根據權利要求1所述的一種超寬范圍開關電源輸入控制裝置，其特征在于:所述的低壓關斷電路包含電壓采樣電路、第五電阻、三端可調分流基準源、第四二極管、第五二極管、第五穩(wěn)壓二極管、第二電容和第三開關管；所述電壓采樣電路的輸入端接至開關電源主變壓器的直流輸入端，所述電壓采樣電路的輸出端接至三端可調分流基準源的參考端；所述三端可調分流基準源的陰極接至第五電阻的一端、第五穩(wěn)壓二極管的陰極，所述第五穩(wěn)壓二極管的陽極接至第三開關管的控制極，所述第三開關管的一端接至第五二極管的陰極，所述第五二極管的陽極接至開關電源主控芯片的使能腳或者控制腳，所述第五電阻的另一端接至第二電容的一端、第四二極管的陰極；所述三端可調分流基準源的陽極、第三開關管的另一端、第二電容的另一端接地；所述第四二極管的陽極接至開關電源主變壓器的一次級繞組的一端，開關電源主變壓器的一次級繞組的另一端接地。
3.根據權利要求1所述的一種超寬范圍開關電源輸入控制裝置，其特征在于:所述的電壓啟動電路包含第一電阻、第一穩(wěn)壓二極管和第二穩(wěn)壓二極管；所述第一電阻的一端為電壓啟動電路的輸入端，所述第一電阻的另一端接至第一穩(wěn)壓二極管的陰極，所述第一穩(wěn)壓二極管的陽極接至第二穩(wěn)壓二極管的陰極且為電壓啟動電路的輸出端，所述第二穩(wěn)壓二極管的陽極接地。
4.根據權利要求1所述的一種超寬范圍開關電源輸入控制裝置，其特征在于:所述的電流啟動電路包含第二電阻、第一開關管、第二開關管、第三穩(wěn)壓二極管、第四穩(wěn)壓二極管、第一二極管、第二二極管、第三二極管和第一電容；所述第二電阻的一端接至開關電源主變壓器的直流輸入端，所述第二電阻的另一端接至第一開關管的一端，所述第一開關管的控制端接至第二開關管的一端且為電流啟動電路的輸入端，所述第一開關管的另一端接至第四穩(wěn)壓二極管的陰極、第二二極管陽極，所述第二開關管的控制端接至第三穩(wěn)壓二極管的陽極，所述第三穩(wěn)壓二極管的陰極接至第一二極管的陰極、第三二極管陽極、第一電容的一端，所述第三二極管的陰極接至第二二極管陰極、開關電源主控芯片的供電腳，所述第一二極管的陽極接至開關電源主變壓器另一次級的一端，所述另一次級的另一端、第四穩(wěn)壓二極管、第二開關管的另一端、第一電容的另一端接地。
專利摘要本實用新型涉及啟動和關斷控制電路，特別是涉及一種超寬范圍開關電源輸入控制裝置，包含一低壓關斷電路、一電壓啟動電路和一電流啟動電路；所述低壓關斷電路的輸入端、電壓啟動電路的輸入端、電流啟動電路的一輸入端接至開關電源主變壓器的直流輸入端，所述低壓關斷電路的輸出端接至開關電源主控芯片的使能腳或者控制腳，所述電壓啟動電路的輸出端接至電流啟動電路的另一輸入端，所述電流啟動電路的輸出端接至開關電源主控芯片的供電腳；本實用新型的超寬范圍開關電源輸入控制裝置，具有啟動電壓低，關斷電壓低于啟動電壓，形成回差，避免低壓振蕩和反復啟動開關電源，為實現開關電源的寬電壓輸入范圍提供安全保障。
文檔編號H02M1/36GK203071813SQ20132009747
公開日2013年7月17日 申請日期2013年3月5日 優(yōu)先權日2013年3月5日
發(fā)明者王剛, 曹建, 林建全 申請人:廈門科華恒盛股份有限公司