一種受控的啟動電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種受控的啟動電路，其包括：第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第一電容器、第二電容器、第一二極管、第一穩(wěn)壓管第二穩(wěn)壓管、第一晶體管、第二晶體管、PWM啟動電路、可控精密穩(wěn)壓源、變壓器繞組。本發(fā)明的受控的啟動電路的結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、易小型化，且從外部信號輸入到PWM啟動電路啟動之間存在延遲時間，該延遲性能夠有效地防止自激震蕩。
【專利說明】—種受控的啟動電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電路控制領(lǐng)域，具體而言，涉及一種受控的啟動電路。
【背景技術(shù)】
[0002]開關(guān)穩(wěn)壓電源(以下簡稱開關(guān)電源)問世后，在很多領(lǐng)域逐步取代了線性穩(wěn)壓電源和晶閘管相控電源。早期出現(xiàn)的是串聯(lián)型開關(guān)電源，其主電路拓撲與線性電源相仿，但功率晶體管工作于開關(guān)狀態(tài)。
[0003]開關(guān)穩(wěn)壓電源的控制電路由于集成芯片技術(shù)的發(fā)展而變得非常簡單，而這種集成電路的電源受電路構(gòu)成、元件數(shù)量與封裝面積的影響較大。控制啟動電源的供給方法大致有兩種方法，輸出電壓檢測電源公用電路與PWM (脈沖寬度調(diào)制)電路用電源，輸出電壓檢測電源公用電路的輔助電源用逆變電器的電路元件較多，使用工頻變壓器時，尺寸與重量較大，不能防止自激震蕩。
[0004]PWM電路與輸出電壓檢測電路的電源各自獨立的電路，這種電路在逆變器啟動后由主變壓器輔助繞組供電，二次側(cè)電壓也由輔助繞組供電，缺點是I次和2次側(cè)需要隔離，導致輸入電壓需要較高，較高電壓不能加到集成控制器上。
[0005]隨著脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)的發(fā)展，PWM開關(guān)電源問世，它的特點是用20kHz的載波進行脈沖寬度調(diào)制，電源的效率可達65%?70%，而線性電源的效率只有30%?40%。因此，用工作頻率為20kHz的PWM開關(guān)電源替代線性電源，可大幅度節(jié)約能源，從而引起了人們的廣泛關(guān)注，在電源技術(shù)發(fā)展史上被譽為20kHz革命。
[0006]隨著超大規(guī)模集成芯片尺寸的不斷減小，電源的尺寸與微處理器相比要大得多；而航天、潛艇、軍用開關(guān)電源以及用電池的便攜式電子設(shè)備(如移動電話等)更需要小型化、輕量化的電源。因此，對開關(guān)電源提出了小型輕量要求，包括磁性元件和電容的體積重
量也要小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供了一種受控的啟動電路，其包括:
[0008]第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第一電容器、第二電容器、第一二極管、第一穩(wěn)壓管第二穩(wěn)壓管、第一晶體管、第二晶體管、PWM啟動電路、可控精密穩(wěn)壓源、變壓器繞組；
[0009]其中所述第一電阻的一端分別連接第二電阻的一端和變壓器初級繞組的一端，并且所述第一電阻的所述一端接收輸入信號，所述第一電阻的另一端分別連接第一穩(wěn)壓管的陽極和第二穩(wěn)壓管的陰極，該第一穩(wěn)壓管的陰極分別連接第二電阻的另一端、第三電阻的一端、第一電容器的一端和第一晶體管的集電極，所述第一電容器的另一端接地，所述第三電阻的另一端連接可控精密穩(wěn)壓源的陽極，該可控精密穩(wěn)壓源的參考極也連接至第二穩(wěn)壓管的陰極，所述第二穩(wěn)壓管的陽極接地，該可控精密穩(wěn)壓源的陰極分別連接第一晶體管的基極和第五電阻的一端，該第一晶體管的發(fā)射極連接第一二極管的陽極，該第一二極管的陰極連接第四電阻的一端，該第四電阻的另一端分別連接第五電阻的另一端、第二電容器一端、PWM啟動電路的輸入端和變壓器輔助繞組的一端，所述第二電容器的另一端接地，所述變壓器輔助繞組的另一端接地，所述PWM啟動電路的輸出端連接第二晶體管的基極，該第二晶體管的集電極連接所述變壓器初級繞組的另一端，該第二晶體管發(fā)射極接地，所述變壓器次級繞組輸出信號。
[0010]優(yōu)選的，所述輸入信號為100-150V的直流電壓。
[0011]優(yōu)選的，所述第一晶體管和所述第二晶體管均為NPN晶體管。
[0012]優(yōu)選的，所述可控精密穩(wěn)壓源是TL431。
[0013]優(yōu)選的，第一電阻的阻值為510千歐姆，第二電阻的阻值為200千歐姆，第三電阻的阻值為510歐姆，第四電阻的阻值為10歐姆，第五電阻的電阻值為1000歐姆，第一電容器的電容值為10 u F，第二電容器的電容值為10 u F。
[0014]本發(fā)明的受控的啟動電路的結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、易小型化，且從外部信號輸入到PWM啟動電路啟動之間存在延遲時間，該延遲性能夠有效地防止自激震蕩。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的受控的啟動電路的示意性電路圖。
【具體實施方式】
[0016]圖1是本發(fā)明的受控的啟動電路的示意性電路圖，如圖所示，本發(fā)明的受控的啟動電路包括:
[0017]第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第一電容器Cl、第二電容器C2、第一二極管D1、第一穩(wěn)壓管D zl、第二穩(wěn)壓管Dz2、第一晶體管Tl、第二晶體管T2、PWM啟動電路、可控精密穩(wěn)壓源TOT、變壓器繞組。
[0018]其中，所述第一電阻Rl的一端分別連接第二電阻R2的一端和變壓器初級繞組Na的一端，并且所述第一電阻Rl的所述一端接收輸入信號，該輸入信號為100-150V的直流電壓，所述第一電阻Rl的另一端分別連接第一穩(wěn)壓管Dzl的陽極和第二穩(wěn)壓管Dz2的陰極，該第一穩(wěn)壓管Dzl的陰極分別連接第二電阻R2的另一端、第三電阻R3的一端、第一電容器Cl的一端和第一晶體管Tl的集電極，所述第一電容器Cl的另一端接地，所述第三電阻R3的另一端連接可控精密穩(wěn)壓源PUT的陽極，該可控精密穩(wěn)壓源PUT的參考極也連接至第二穩(wěn)壓管Dz2的陰極，所述第二穩(wěn)壓管Dz2的陽極接地，該可控精密穩(wěn)壓源PUT的陰極分別連接第一晶體管Tl的基極和第五電阻R5的一端，該第一晶體管Tl的發(fā)射極連接第一二極管Dl的陽極，該第一二極管Dl的陰極連接第四電阻R4的一端，該第四電阻R4的另一端分別連接第五電阻R5的另一端、第二電容器C2的一端、PWM啟動電路的輸入端和變壓器輔助繞組Nb的一端，所述第二電容器C2的另一端接地，變壓器輔助繞組Nb的另一端接地，所述PWM啟動電路的輸出端連接第二晶體管T2的基極，該第二晶體管T2的集電極連接所述變壓器初級繞組Na的另一端，該第二晶體管T2的發(fā)射極接地，所述變壓器次級繞組Ne輸出信號。
[0019]所述可控精密穩(wěn)壓源PUT是公知的，市場上銷售的型號例如是TL431。
[0020]所述第一晶體管和所述第二晶體管均為NPN晶體管。[0021]本發(fā)明的受控的啟動電路的工作過程:當外部信號輸入時，由于此時第一晶體管Tl和可控精密穩(wěn)壓源PUT的工作狀態(tài)均為截止狀態(tài)，所以變壓器輔助繞組Nb上沒有電流流過，第二晶體管T2也處于截止狀態(tài)，在變壓器初級繞組Na中無感應(yīng)電動勢，所以變壓器次級繞組Ne無信號輸出，而電流僅流過第二電阻R2和第一電容器Cl，從而給第一電容器Cl充電。第一電容器Cl存儲的電壓隨著持續(xù)充電而上升，當充電到預(yù)定一段時間后停止充電,這樣第一電容器Cl開始放電，放電電流通過第三電阻R3加到可控精密穩(wěn)壓源PUT上，當可控精密穩(wěn)壓源PUT的陽極電壓高于第二穩(wěn)壓管Dz2的穩(wěn)定電壓時該可控精密穩(wěn)壓TOT導通，第一電容器Cl上的電壓通過第一晶體管Tl的發(fā)射極輸入到PWM啟動電路的輸入端，以進行電路的啟動。當PWM啟動電路啟動后，第二晶體管T2導通，此時在變壓器初級繞組Na中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，并通過變壓器次級繞組Ne向外部輸出信號。
[0022]第一電阻Rl、第三電阻R3、第四電阻R4和第五電阻R5起限流作用，第二電容器C2起濾波作用。第二電阻R2作為保護電阻來使用。由于第一電容器Cl和第二電阻R2的存在使得本發(fā)明的啟動電路可以承受的耐壓值比較高。由于第一電容器Cl有儲存電荷的能力，對大電壓起到緩沖作用，第二電阻R2的存在又使得當該第一電容器Cl放電時的放電電流不至于太大，所以可以承受高達220V的電壓。第二電阻R2也可以保證電路損壞時線路的安全性。由于在電路損壞時可能出現(xiàn)短路、斷路等現(xiàn)象，這些情況的出現(xiàn)容易使電路出現(xiàn)火花，第二電阻R2的存在有效地防止電流過大而產(chǎn)生火花，使得本發(fā)明的啟動電路的安全性得到提聞。
[0023]第一電容器Cl和第二電阻R2組成的模塊存在時間常數(shù)，該時間常數(shù)值為1/R2C1，即第一電容器的電容值和第二電阻的電阻值的乘積的倒數(shù)，這就使得從外部信號輸入到PWM啟動電路啟動之間存在一個延遲時間，該延遲性能夠有效地防止自激震蕩。
[0024]本發(fā)明所采用的各自元器件的值可以根據(jù)具體的應(yīng)用來確定，這里舉例說明一組在實踐中使用的元器件的值，第一電阻的阻值為510千歐姆，第二電阻的阻值為200千歐姆，第三電阻的阻值為510歐姆，第四電阻的阻值為10歐姆，第五電阻的電阻值為1000歐姆，第一電容器的電容值為10 u F，第二電容器的電容值為10 u F。
[0025]本發(fā)明的受控的啟動電路的結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、易小型化，且能夠有效地防止自激震蕩。
[0026]本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解本發(fā)明可以以本文中所述的那些以外的、沒有偏離本發(fā)明的精神和本質(zhì)特性的特定形式來執(zhí)行。因此，所有方面的上述實施方式應(yīng)當被解釋為例示的而不是限制性的。本發(fā)明的范圍應(yīng)當由所附權(quán)利要求書和它們的法律等同物來確定，而不是由上述描述來確定，并且所有落入所附權(quán)利要求書的含義和等同范圍之內(nèi)的改變都將包括進來。
[0027]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，在所附權(quán)利要求書中沒有顯示地互相引用的權(quán)利要求可以組合起來，作為本發(fā)明的示例性實施方式，或者被包括而在提交本申請之后通過之后的修改而成為新權(quán)利要求。
[0028]本發(fā)明的方式
[0029]以用于執(zhí)行本發(fā)明的最佳方式已經(jīng)描述了各種實施方式。
[0030]工業(yè)應(yīng)用性
[0031]如根據(jù)上述描述所顯而易見的，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，可以對本發(fā)明做出各種修改和變型，而不偏離本發(fā)明的精神或范圍。因此，旨在本發(fā)明覆蓋落入所附權(quán)利要求書和它們的等同物的范圍之內(nèi)的修改例和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種受控的啟動電路，其包括: 第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第一電容器、第二電容器、第一二極管、第一穩(wěn)壓管第二穩(wěn)壓管、第一晶體管、第二晶體管、PWM啟動電路、可控精密穩(wěn)壓源、變壓器繞組； 其中所述第一電阻的一端分別連接第二電阻的一端和變壓器初級繞組的一端，并且所述第一電阻的所述一端接收輸入信號，所述第一電阻的另一端分別連接第一穩(wěn)壓管的陽極和第二穩(wěn)壓管的陰極，該第一穩(wěn)壓管的陰極分別連接第二電阻的另一端、第三電阻的一端、第一電容器的一端和第一晶體管的集電極，所述第一電容器的另一端接地，所述第三電阻的另一端連接可控精密穩(wěn)壓源的陽極，該可控精密穩(wěn)壓源的參考極也連接至第二穩(wěn)壓管的陰極，所述第二穩(wěn)壓管的陽極接地，該可控精密穩(wěn)壓源的陰極分別連接第一晶體管的基極和第五電阻的一端，該第一晶體管的發(fā)射極連接第一二極管的陽極，該第一二極管的陰極連接第四電阻的一端，該第四電阻的另一端分別連接第五電阻的另一端、第二電容器一端、PWM啟動電路的輸入端和變壓器輔助繞組的一端，所述第二電容器的另一端接地，所述變壓器輔助繞組的另一端接地，所述PWM啟動電路的輸出端連接第二晶體管的基極，該第二晶體管的集電極連接所述變壓器初級繞組的另一端，該第二晶體管發(fā)射極接地，所述變壓器次級繞組輸出信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的受控的啟動電路，其特征在于所述輸入信號為100-150V的直流電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的受控的啟動電路，其特征在于所述第一晶體管和所述第二晶體管均為NPN晶體管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的受控的啟動電路，其特征在于所述可控精密穩(wěn)壓源是TL431。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的受控的啟動電路，其特征在于第一電阻的阻值為510千歐姆，第二電阻的阻值為200千歐姆，第三電阻的阻值為510歐姆，第四電阻的阻值為10歐姆，第五電阻的電阻值為1000歐姆，第一電容器的電容值為10 u F，第二電容器的電容值為10 u F。
【文檔編號】H02M1/36GK103560661SQ201310504050
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月23日
【發(fā)明者】蔡普申, 王啟銀, 王少瑋, 王曉強, 古瓏, 趙銳, 黃國楠 申請人:國家電網(wǎng)公司, 山西省電力公司大同供電分公司