專利名稱：多功能開關(guān)電源前級(jí)啟動(dòng)控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電學(xué)領(lǐng)域，特別涉及一種集電源轉(zhuǎn)換器電路中最常用的功能于一身的電源轉(zhuǎn)換器前級(jí)啟動(dòng)控制裝置，它適合于多種電源變換器，尤其是寬電壓輸入范圍條件下前級(jí)的啟動(dòng)控制。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體技術(shù)的迅速發(fā)展，電子系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜。同樣作為系統(tǒng)動(dòng)力的電源部分其要求也越來越高，使用條件更加苛刻，環(huán)境更加復(fù)雜化，這就要求對(duì)電源進(jìn)行有效的保護(hù)措施，防止非正常工作條件下的誤動(dòng)作對(duì)其造成的損壞。目前，市場(chǎng)上電源的前級(jí)控制電路功能不一，大多只有在特定條件下的獨(dú)立功能，使用靈活性不高，且電路復(fù)雜，價(jià)格偏聞。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種多功能開關(guān)電源前級(jí)啟動(dòng)控制電路，以解決現(xiàn)有的電源的前級(jí)控制電路存在的使用靈活性不高，且電路復(fù)雜的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:一種多功能開關(guān)電源前級(jí)啟動(dòng)控制電路，包括三個(gè)穩(wěn)壓二級(jí)管、兩個(gè)二極管、四個(gè)電阻器、三個(gè)NPN型三極管、兩個(gè)N溝道開關(guān)管、兩個(gè)電容器、供電電源正輸入端P1、供電電源負(fù)輸入端P2、開關(guān)電源正輸入端P3、開關(guān)電源控制電路供電接入端P4、開關(guān)電源負(fù)輸入端P5 ;供電電源正輸入端Pl接供電電源正輸出端，供電電源負(fù)輸入端P2接供電電源負(fù)輸出端，開關(guān)電源正輸入端P3接開關(guān)電源正輸入，開關(guān)電源控制電路供電接入端P4接開關(guān)電源控制電路供電端，開關(guān)電源負(fù)輸入端P5接開關(guān)電源負(fù)輸入端；第一穩(wěn)壓二級(jí)管Dzi的陰極接供電電源正輸入端P1，陽(yáng)極通過第一電阻Rl與第一二極管Dl的陽(yáng)極相連，第一二極管Dl的陰極連接第二穩(wěn)壓二極管Dz2的陰極，即節(jié)點(diǎn)a，第二穩(wěn)壓二極管Dz2的陽(yáng)極連接供電電源負(fù)輸入端P2 ;第一 NPN三極管Ql的基極連接節(jié)點(diǎn)a，并通過第一電容器Cl連接到供電電源負(fù)輸入端P2，集電極連接供電電源正輸入端Pl，發(fā)射極連接到節(jié)點(diǎn)b ;第一 N溝道開關(guān)管Q2的柵極連接到節(jié)點(diǎn)b，源極連接開關(guān)電源正輸入端P3，漏極連接供電電源正輸入端Pl ;第二 N溝道開關(guān)管Q3的柵極連接節(jié)點(diǎn)b，源極連接開關(guān)電源負(fù)輸入端P5，漏極連接供電電源負(fù)輸入端P2 ;第二三極管Q4的基極通過電阻R3連接到開關(guān)電源負(fù)輸入端P5，同時(shí)通過第二電阻R2連接第三穩(wěn)壓二極管Dz3的陽(yáng)極，第三穩(wěn)壓二極管Dz3的陰極連接開關(guān)電源正輸入端P3，第二 NPN型三極管Q4的發(fā)射極連接開關(guān)電源負(fù)輸入端P5，集電極連接節(jié)點(diǎn)b ;第三NPN型三極管Q5的基極通過第四電阻R4連接到節(jié)點(diǎn)b，通過第二電容C2連接開關(guān)電源負(fù)輸入端P5，發(fā)射極連接開關(guān)電源正輸入端P3，集電極連接節(jié)點(diǎn)b。本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型電路由分立元件所組成，使用較少的元器件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電源前級(jí)啟動(dòng)的完美控制。該線路中包括有防反接功能、軟啟動(dòng)功能、短路保護(hù)功能、輸入欠壓保護(hù)功能、輸入過壓保護(hù)功能以及為開關(guān)電源控制電路提供穩(wěn)壓電源的功能。電路在使用較少元器件的情況下實(shí)現(xiàn)了較多的功能，且價(jià)格便宜，使用靈活性高，工程師可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況對(duì)電路個(gè)別元器件參數(shù)值進(jìn)行調(diào)整，滿足不同條件的使用。同時(shí)，所用元器件均為常規(guī)元器件，不受有些專用控制電路不易采購(gòu)等方面的影響，節(jié)省成本，節(jié)省開發(fā)時(shí)間。

圖1是本實(shí)用新型的電路連接原理圖。圖中，Pl-供電電源正輸入端、P2-供電電源負(fù)輸入端、P3-開關(guān)電源正輸入端、P4-開關(guān)電源控制電路供電接入端、P5-開關(guān)電源負(fù)輸入端、DZl-第一穩(wěn)壓管、DZ2-第二穩(wěn)壓管、DZ3-第三穩(wěn)壓管，Dl-第一二極管、D2-第二二極管，Rl-第一電阻器、R2-第二電阻器、R3-第三電阻器、R4-第四電阻器，Ql-第一 NPN型三極管、Q4-第二 NPN型三極管、Q5-第三NPN型三極管，Q2-第一 N溝道開關(guān)管、Q3-第二 N溝道開關(guān)管，Cl-第一電容器、C2-第二電容器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。如圖1所示，一種多功能開關(guān)電源前級(jí)啟動(dòng)控制電路，其特征在于:包括三個(gè)穩(wěn)壓二級(jí)管、兩個(gè)二極管、四個(gè)電阻器、三個(gè)NPN型三極管、兩個(gè)N溝道開關(guān)管、兩個(gè)電容器、供電電源正輸入端P1、供電電源負(fù)輸入端P2、開關(guān)電源正輸入端P3、開關(guān)電源控制電路供電接入端P4、開關(guān)電源負(fù)輸入端P5 ;供電電源正輸入端Pl接供電電源正輸出端，供電電源負(fù)輸入端P2接供電電源負(fù)輸出端，開關(guān)電源正輸入端P3接開關(guān)電源正輸入端，開關(guān)電源控制電路供電接入端P4接開關(guān)電源控制電路供電端，開關(guān)電源負(fù)輸入端P5接開關(guān)電源負(fù)輸入；第一穩(wěn)壓二級(jí)管Dzi的陰極接供電電源正輸入端P1，陽(yáng)極通過第一電阻Rl與第一二極管Dl的陽(yáng)極相連，第一二極管Dl的陰極連接第二穩(wěn)壓二極管Dz2的陰極，即節(jié)點(diǎn)a，第二穩(wěn)壓二極管Dz2的陽(yáng)極連接供電電源負(fù)輸入端P2 ;第一 NPN三極管Ql的基極連接節(jié)點(diǎn)a，并通過第一電容器Cl連接到供電電源負(fù)輸入端P2，集電極連接供電電源正輸入端Pl，發(fā)射極連接到節(jié)點(diǎn)b ;第一 N溝道開關(guān)管Q2的柵極連接到節(jié)點(diǎn)b，源極連接開關(guān)電源正輸入端P3，漏極連接供電電源正輸入端Pl ;第二 N溝道開關(guān)管Q3的柵極連接節(jié)點(diǎn)b，源極連接開關(guān)電源負(fù)輸入端P5，漏極連接供電電源負(fù)輸入端P2 ;第二三極管Q4的基極通過電阻R3連接到開關(guān)電源負(fù)輸入端P5，同時(shí)通過第二電阻R2連接第三穩(wěn)壓二極管Dz3的陽(yáng)極，第三穩(wěn)壓二極管Dz3的陰極連接開關(guān)電源正輸入端P3，第二 NPN型三極管Q4的發(fā)射極連接開關(guān)電源負(fù)輸入端P5，集電極連接節(jié)點(diǎn)b ;第三NPN型三極管Q5的基極通過第四電阻R4連接到節(jié)點(diǎn)b，通過第二電容C2連接開關(guān)電源負(fù)輸入端P5，發(fā)射極連接開關(guān)電源正輸入端P3，集電極連接節(jié)點(diǎn)b。本電路中各個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)如下所述:①欠壓保護(hù)功能:當(dāng)輸入電壓在欠壓狀態(tài)下，第一穩(wěn)壓二級(jí)管Dzl不能導(dǎo)通，節(jié)點(diǎn)a電壓為零，第一 NPN型三極管Ql截止，節(jié)點(diǎn)b電壓同樣為零，此時(shí)，兩只N溝道開關(guān)管Q2和Q3截止(雖然在正向壓降作用下，Q3的體二極管可導(dǎo)通，但Q2的體二極管為反相，不能夠?qū)?，所以不能夠形成電流回?，整個(gè)電路處于關(guān)閉狀態(tài)。[0014]②正常工作，為控制電路提供穩(wěn)壓電源:當(dāng)輸入電壓在設(shè)定工作范圍以內(nèi)時(shí)，第一穩(wěn)壓二級(jí)管Dzl導(dǎo)通，節(jié)點(diǎn)a電壓為Va=Vz2,第一 NPN型三極管Ql導(dǎo)通，節(jié)點(diǎn)b電壓Vb=Va+Vbe(Q1),此時(shí)節(jié)點(diǎn)b電壓(S卩Q2和Q3的柵極電壓)達(dá)到了 Q2和Q3的閥值電壓，Q2和Q3導(dǎo)通。由于節(jié)點(diǎn)b電壓處于穩(wěn)定狀態(tài)，可通過第二二極管D2向控制電路的Vcc提供穩(wěn)定的輸入電壓。此時(shí)，由于輸入電壓沒有達(dá)到第三穩(wěn)壓二級(jí)管Dz3的擊穿電壓，所以，第二 NPN型三極管Q4的基極電壓Vb(Q4)=0，Q4處于截止?fàn)顟B(tài)。同時(shí)，第三NPN型三極管Q5由于Vee < O,所以，Q5也處于截止?fàn)顟B(tài)。③過壓保護(hù)功能:當(dāng)輸入電壓超過正常設(shè)定值時(shí)，第三穩(wěn)壓二級(jí)管Dz3反相擊穿，同時(shí)第二 NPN型三極管Q4導(dǎo)通，此時(shí)節(jié)點(diǎn)b的電壓被拉至接近于地電位，Q2與Q3關(guān)斷，電路停止工作，直至電壓恢復(fù)正常。④短路保護(hù)功能:當(dāng)出現(xiàn)短路故障時(shí)，第三NPN型三極管Q5的發(fā)射基被拉至低電平，此時(shí)Vbe > 0.7V,第三NPN型三極管Q5導(dǎo)通，將節(jié)點(diǎn)b電壓拉至低電平，Q2與Q3關(guān)斷，電路停止工作，直到短路故障消除。⑤防反接功能:當(dāng)誤將輸入電壓接反時(shí)，第一 NPN型三極管Ql處于截止?fàn)顟B(tài)，節(jié)點(diǎn)b電壓為零，Q2與Q3關(guān)斷，此時(shí)雖然第一 N溝道開關(guān)管Q2的體二極管處于正向?qū)顟B(tài)，但第二 N溝道開關(guān)管Q3的體二極管處于反相狀態(tài)，整個(gè)電路處于關(guān)閉狀態(tài)，保護(hù)后面的電路免受反相電壓的危害。⑥軟啟動(dòng)功能:在開機(jī)啟動(dòng)瞬間，電流通過第一穩(wěn)壓二級(jí)管Dzl，第一二極管Dl和第一電阻Rl到達(dá)節(jié)點(diǎn)a時(shí)，會(huì)向第一電容Cl充電，充電初期，第一電容器Cl相當(dāng)于短路，節(jié)點(diǎn)a電壓不能立刻建立，第一 NPN型三極管Ql截止；隨著Cl充電電壓的升高，節(jié)點(diǎn)a電壓逐步升高，第一 NPN型三極管Ql開始導(dǎo)通，開始進(jìn)入正常工作模式。另外需要說明的是，在電路中，第一穩(wěn)壓二級(jí)管Dzi用來設(shè)置欠壓保護(hù)點(diǎn)；第二穩(wěn)壓二級(jí)管Dz2來調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)b電壓的高低；第三穩(wěn)壓二級(jí)管Dz3來設(shè)置過壓保護(hù)點(diǎn)；第一電容器Cl為軟啟動(dòng)電容；第四電阻器R4和第二電容器C2組成RC延遲電路使第三NPN型三極管Q5的基極電壓建立延遲于發(fā)射極，防止誤導(dǎo)通；第一二極管Dl是為防止反接過程中引起電流回路。使用分立元器件組合，充分利用二極管的單向?qū)щ娦?、穩(wěn)壓二極管的反向擊穿特性、三極管和MOSFET在不同條件下的工作狀態(tài)以及電容器的充放電特性和電阻的限流分壓作用，通過對(duì)元器件的優(yōu)化組合設(shè)計(jì)，滿足了多種功能的應(yīng)用要求。
權(quán)利要求1.一種多功能開關(guān)電源前級(jí)啟動(dòng)控制電路，其特征在于:包括三個(gè)穩(wěn)壓二級(jí)管、兩個(gè)二極管、四個(gè)電阻器、三個(gè)NPN型三極管、兩個(gè)N溝道開關(guān)管、兩個(gè)電容器、供電電源正輸入端P1、供電電源負(fù)輸入端P2、開關(guān)電源正輸入端P3、開關(guān)電源控制電路供電接入端P4、開關(guān)電源負(fù)輸入端P5 ;供電電源正輸入端Pl接供電電源正輸出端，供電電源負(fù)輸入端P2接供電電源負(fù)輸出端，開關(guān)電源正輸入端P3接開關(guān)電源正輸入端，開關(guān)電源控制電路供電接入端P4接開關(guān)電源控制電路供電端，開關(guān)電源負(fù)輸入端P5接開關(guān)電源負(fù)輸入端；第一穩(wěn)壓二級(jí)管Dzi的陰極接供電電源正輸入端P1，陽(yáng)極通過第一電阻Rl與第一二極管Dl的陽(yáng)極相連，第一二極管Dl的陰極連接第二穩(wěn)壓二極管Dz2的陰極，即節(jié)點(diǎn)a，第二穩(wěn)壓二極管Dz2的陽(yáng)極連接供電電源負(fù)輸入端P2 ;第一 NPN三極管Ql的基極連接節(jié)點(diǎn)a，并通過第一電容器Cl連接到供電電源負(fù)輸入端P2，集電極連接供電電源正輸入端Pl，發(fā)射極連接到節(jié)點(diǎn)b ;第一 N溝道開關(guān)管Q2的柵極連接到節(jié)點(diǎn)b，源極連接開關(guān)電源正輸入端P3，漏極連接供電電源正輸入端Pl ;第二 N溝道開關(guān)管Q3的柵極連接節(jié)點(diǎn)b，源極連接開關(guān)電源負(fù)輸入端P5，漏極連接供電電源負(fù)輸入端P2 ;第二三極管Q4的基極通過電阻R3連接到開關(guān)電源負(fù)輸入端P5，同時(shí)通過第二電阻R2連接第三穩(wěn)壓二極管Dz3的陽(yáng)極，第三穩(wěn)壓二極管Dz3的陰極連接開關(guān)電源正輸入端P3，第二 NPN型三極管Q4的發(fā)射極連接開關(guān)電源負(fù)輸入端P5，集電極連接節(jié)點(diǎn)b ;第三NPN型三極管Q5的基極通過第四電阻R4連接到節(jié)點(diǎn)b，通過第二電容C2連接開關(guān)電源負(fù)輸入端P5，發(fā)射極連接開關(guān)電源正輸入端P3，集電極連接節(jié)點(diǎn)b。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種多功能開關(guān)電源前級(jí)啟動(dòng)控制電路，以解決現(xiàn)有的電源的前級(jí)控制電路存在的使用靈活性不高，且電路復(fù)雜的問題。包括三個(gè)穩(wěn)壓二級(jí)管、兩個(gè)二極管、四個(gè)電阻器、三個(gè)NPN型三極管、兩個(gè)N溝道開關(guān)管、兩個(gè)電容器、供電電源正輸入端P1、供電電源負(fù)輸入端P2、開關(guān)電源正輸入端P3、開關(guān)電源控制電路供電接入端P4、開關(guān)電源負(fù)輸入端P5。本實(shí)用新型電路由分立元件所組成，使用較少的元器件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電源前級(jí)啟動(dòng)的完美控制。該線路中包括有防反接功能、軟啟動(dòng)功能、短路保護(hù)功能、輸入欠壓保護(hù)功能、輸入過壓保護(hù)功能以及為開關(guān)電源控制電路提供穩(wěn)壓電源的功能。
文檔編號(hào)H02M1/36GK203027132SQ20122067032
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月7日
發(fā)明者陶永強(qiáng), 張自飛 申請(qǐng)人:天水七四九電子有限公司, 天水華天微電子股份有限公司