专利名称：超宽范围开关电源输入控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及启动和关断控制电路，特别是涉及一种超宽范围开关电源输入控制装置。
背景技术：
反激式开关电源具有电路拓扑简单、输入电压范围宽、输入/输出电气隔离强度高、成本低、体积小、易于实现多路输出等优点，因而被广泛应用在中小功率电源中。现有单相反激式开关电源的输入电压范围只能满足于1: 3的关系，即85-255Vac,即使对利用TOPSwitch设计的开关电源进行改进，可以把输入电压扩展到交流80到400伏。但是对于输入电压小于80伏时，甚至达到30多伏时，对于这方面的研究还比较少。当开关电源建立之后，开关电源的主控芯片由次级绕组供电，此时开关电源的略低于50V也能够正常工作，但是如果开关电源的输入电压过低，甚至在输入低于40V还没有关断的时候，反激电源工作在极高占空比状态且输入能量严重不足，如果这种过低电压没有及时关断，会使得系统工作在不稳定断续区间。
发明内容鉴于上述技术的不足，本实用新型提供一种超宽范围开关电源输入控制装置，扩展开关电源的输入电压。本实用新型采用以下方案实现:一种超宽范围开关电源输入控制装置，其特征在于:包含一低压关断电路、一电压启动电路和一电流启动电路；所述低压关断电路的输入端、电压启动电路的输入端、电流启动电路的一输入端接至开关电源主变压器的直流输入端，所述低压关断电路的输出端接至开关电源主控芯片的使能脚或者控制脚，所述电压启动电路的输出端接至电流启动电路的另一输入端，所述电流启动电路的输出端接至开关电源主控芯片的供电脚。在本实用新型一实施例中，所述的低压关断电路包含电压采样电路、第五电阻、三端可调分流基准源、第四二极管、第五二极管、第五稳压二极管、第二电容和第三开关管；所述电压采样电路的输入端接至开关电源主变压器的直流输入端，所述电压采样电路的输出端接至三端可调分流基准源的参考端；所述三端可调分流基准源的阴极接至第五电阻的一端、第五稳压二极管的阴极，所述第五稳压二极管的阳极接至第三开关管的控制极，所述第三开关管的一端接至第五二极管的阴极，所述第五二极管的阳极接至开关电源主控芯片的使能脚或者控制脚，所述第五电阻的另一端接至第二电容的一端、第四二极管的阴极；所述三端可调分流基准源的阳极、第三开关管的另一端、第二电容的另一端接地；所述第四二极管的阳极接至开关电源主变压器的一次级绕组的一端，开关电源主变压器的一次级绕组的另一端接地。在本实用新型一实施例中，所述的电压启动电路包含第一电阻、第一稳压二极管和第二稳压二极管；所述第一电阻的一端为电压启动电路的输入端，所述第一电阻的另一端接至第一稳压二极管的阴极，所述第一稳压二极管的阳极接至第二稳压二极管的阴极且为电压启动电路的输出端，所述第二稳压二极管的阳极接地。在本实用新型一实施例中，所述的电流启动电路包含第二电阻、第一开关管、第二开关管、第三稳压二极管、第四稳压二极管、第一二极管、第二二极管、第三二极管和第一电容；所述第二电阻的一端接至开关电源主变压器的直流输入端，所述第二电阻的另一端接至第一开关管的一端，所述第一开关管的控制端接至第二开关管的一端且为电流启动电路的输入端，所述第一开关管的另一端接至第四稳压二极管的阴极、第二二极管阳极，所述第二开关管的控制端接至第三稳压二极管的阳极，所述第三稳压二极管的阴极接至第一二极管的阴极、第三二极管阳极、第一电容的一端，所述第三二极管的阴极接至第二二极管阴极、开关电源主控芯片的供电脚，所述第一二极管的阳极接至开关电源主变压器另一次级的一端，所述另一次级的另一端、第四稳压二极管、第二开关管的另一端、第一电容的另一端接地。与现有技术相比，本实用新型的超宽范围开关电源输入控制装置可以实现开关电源的超宽范围输入，即开关电源在低压输入时保证额定的启动电流，拓展了开关电源输入的低压范围，高压时又可以将第二电阻(即启动电阻)安全地断开，避免高压输入时切断输入，有效地延展了开关电源输入的高压范围，为实现开关电源的宽电压输入范围提供安全保障。
图1是本实施例中超宽范围开关电源输入控制装置原理图；图2是本实施例中的低压关断电路图；图3是本实施例中的电压启动电路和电流启动电路图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。一种超宽范围开关电源输入控制装置，包含一低压关断电路1、一电压启动电路
2、一电流启动电路3 ;所述低压关断电路I的输入端、电压启动电路2的输入端、电流启动电路3的一输入端接至开关电源主变压器的直流输入端0，所述低压关断电路I的输出端接至开关电源主控芯片4的使能脚或者控制脚，所述电压启动电路2的输出端接至电流启动电路3的另一输入端，所述电流启动电路3的输出端接至开关电源主控芯片的供电脚VCC。参照附图2，低压关断电路I包含电压采样电路5、第五电阻R5、三端可调分流基准源TL431、第四二极管D4、第五二极管D5、第五稳压二极管DZ5、第二电容C2、第三开关管Q3(M0S管)，所述电压采样电路5的输入端接至开关电源主变压器的直流输入端0，所述电压采样电路5的输出端接至三端可调分流基准源TL431的参考端，所述三端可调分流基准源TL431的阴极接至第五电阻R5的一端、第五稳压二极管DZ5的阴极，所述第五稳压二极管DZ5的阳极接至第三开关管Q3的控制极(M0S管栅极)，所述第三开关Q3的一端(M0S管源极)接至第五二极管D5的阴极，所述第五二极管D5的阳极接至开关电源主控芯片的使能脚或者控制脚Comp，所述第五电阻R5的另一端接至第二电容C2的一端、第四二极管D4的阴极，所述三端可调分流基准源TL431的阳极、第三开关管Q3的另一端(M0S管漏极)、第二电容C2的另一端接地，所述第四二极管D4的阳极接至开关电源主变压器的一次级绕组的一端，开关电源主变压器的一次级绕组的另一端接地DC-。参照附图3，所述的电压启动电路3包含第一电阻R1、第一稳压二极管DZ1、第二稳压二极管DZ2，所述第一电阻Rl的一端为电压启动电路3的输入端，所述第一电阻Rl的另一端接至第一稳压二极管DZl的阴极，所述第一稳压二极管DZl的阳极接至第二稳压二极管DZ2的阴极且为电压启动电路3的输出端，所述第二稳压二极管DZ2的阳极接地DC-。参照附图3，所述的电流启动电路3包含第二电阻R2、第一开关管Ql (M0S管)、第二开关管Q2 (M0S管)、第三稳压二极管DZ3、第四稳压二极管DZ4、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第一电容Cl，所述第二电阻Rl的一端接至开关电源主变压器的直流输入端1，所述第二电阻R2的另一端接至第一开关管Ql的一端(M0S管漏极)，所述第一开关管Ql的控制端(M0S管栅极)接至第二开关管Q2的一端(M0S管漏极)且为电流启动电路2的输入端，所述第一开关管Ql的另一端(M0S管源极)接至第四稳压二极管DZ4的阴极、第二二极管D2阳极，所述第二开关管Q2的控制端(M0S管栅极)接至第三稳压二极管DZ3的阳极，所述第三稳压二极管DZ3的阴极接至第一二极管Dl的阴极、第三二极管D3阳极、第一电容Cl的一端，所述第三二极管D3的阴极接至第二二极管D2阴极、开关电源主控芯片的供电脚VCC，所述第一二极管Dl的阳极接至开关电源主变压器另一次级的一端，所述另一次级的另一端、第四稳压二极管DZ4、第二开关管Q2的另一端(M0S管源极)、第一电容Cl的另一端接地DC-。本实用新型的一种超宽范围开关电源输入控制装置，在低压输入时保证额定的启动电流，扩展了开关电源输入的低压范围，高压时又可以将启动电阻安全地断开，扩展了开关电源输入的高压范围，从而保证高压时启动电阻的安全性，开关电源实现宽电压范围提供安全保障。( I)低压关断电路的工作原理:在输入电源过低，本实用新型的输入关断控制电路能及时在电压下限时关断开关电源输入，避免了开关电源工作在极高占空比状态且输入能量严重不足的情况的发生，保证了系统的稳定。当开关电源的输入端电压低于设计电压时，三端可调分流基准源TL431参考端电压低于2.5V，三端可调分流基准源TL431阴极输出高电平，通过第五稳压二极管降压DZ5 (或者电阻分压)，导通第三开关管Q3，从而拉低开关电源主控芯片的使能脚或者控制脚，从而关掉开关电源。(2)启动电压电路和启动电流电路的工作原理:由第一电阻Rl和第一稳压二极管DZl、第二稳压二极管DZ2、第四稳压二极管DZ4实现，通过适当选择稳压管，可以控制开关电源的启动电压在50Vdc左右。第二稳压二极管DZ2作用，第一开关管Ql导通，DC+/DC-电压经第二电阻R2 —第二二极管D2—开关电源主控芯片供电脚VCC。当开关电源开始工作之后，第一二极管Dl所在次级供电绕组给开关电源主控芯片VCC。当次级绕组电源建立后，经第三稳压二极管DZ3降压导通第二开关管Q2，拉断第一开关管Q1，实现了上电后第二电阻R2及时切除，第三稳压二极管DZ3可以防止误动作，电源建立过程中就将第二电阻R2 (启动电阻)切除出去，避免造成振荡。利用本实用新型设计的开关电源的输入电压的范围35_420Vac，等效直流输入范围50-600Vdc,，比例达到1:12，通用性强。上列较佳实施例，对本实用新型的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种超宽范围开关电源输入控制装置，其特征在于:包含一低压关断电路、一电压启动电路和一电流启动电路；所述低压关断电路的输入端、电压启动电路的输入端、电流启动电路的一输入端接至开关电源主变压器的直流输入端，所述低压关断电路的输出端接至开关电源主控芯片的使能脚或者控制脚，所述电压启动电路的输出端接至电流启动电路的另一输入端，所述电流启动电路的输出端接至开关电源主控芯片的供电脚。
2.根据权利要求1所述的一种超宽范围开关电源输入控制装置，其特征在于:所述的低压关断电路包含电压采样电路、第五电阻、三端可调分流基准源、第四二极管、第五二极管、第五稳压二极管、第二电容和第三开关管；所述电压采样电路的输入端接至开关电源主变压器的直流输入端，所述电压采样电路的输出端接至三端可调分流基准源的参考端；所述三端可调分流基准源的阴极接至第五电阻的一端、第五稳压二极管的阴极，所述第五稳压二极管的阳极接至第三开关管的控制极，所述第三开关管的一端接至第五二极管的阴极，所述第五二极管的阳极接至开关电源主控芯片的使能脚或者控制脚，所述第五电阻的另一端接至第二电容的一端、第四二极管的阴极；所述三端可调分流基准源的阳极、第三开关管的另一端、第二电容的另一端接地；所述第四二极管的阳极接至开关电源主变压器的一次级绕组的一端，开关电源主变压器的一次级绕组的另一端接地。
3.根据权利要求1所述的一种超宽范围开关电源输入控制装置，其特征在于:所述的电压启动电路包含第一电阻、第一稳压二极管和第二稳压二极管；所述第一电阻的一端为电压启动电路的输入端，所述第一电阻的另一端接至第一稳压二极管的阴极，所述第一稳压二极管的阳极接至第二稳压二极管的阴极且为电压启动电路的输出端，所述第二稳压二极管的阳极接地。
4.根据权利要求1所述的一种超宽范围开关电源输入控制装置，其特征在于:所述的电流启动电路包含第二电阻、第一开关管、第二开关管、第三稳压二极管、第四稳压二极管、第一二极管、第二二极管、第三二极管和第一电容；所述第二电阻的一端接至开关电源主变压器的直流输入端，所述第二电阻的另一端接至第一开关管的一端，所述第一开关管的控制端接至第二开关管的一端且为电流启动电路的输入端，所述第一开关管的另一端接至第四稳压二极管的阴极、第二二极管阳极，所述第二开关管的控制端接至第三稳压二极管的阳极，所述第三稳压二极管的阴极接至第一二极管的阴极、第三二极管阳极、第一电容的一端，所述第三二极管的阴极接至第二二极管阴极、开关电源主控芯片的供电脚，所述第一二极管的阳极接至开关电源主变压器另一次级的一端，所述另一次级的另一端、第四稳压二极管、第二开关管的另一端、第一电容的另一端接地。
专利摘要本实用新型涉及启动和关断控制电路，特别是涉及一种超宽范围开关电源输入控制装置，包含一低压关断电路、一电压启动电路和一电流启动电路；所述低压关断电路的输入端、电压启动电路的输入端、电流启动电路的一输入端接至开关电源主变压器的直流输入端，所述低压关断电路的输出端接至开关电源主控芯片的使能脚或者控制脚，所述电压启动电路的输出端接至电流启动电路的另一输入端，所述电流启动电路的输出端接至开关电源主控芯片的供电脚；本实用新型的超宽范围开关电源输入控制装置，具有启动电压低，关断电压低于启动电压，形成回差，避免低压振荡和反复启动开关电源，为实现开关电源的宽电压输入范围提供安全保障。
文档编号H02M1/36GK203071813SQ20132009747
公开日2013年7月17日 申请日期2013年3月5日 优先权日2013年3月5日
发明者王刚, 曹建, 林建全 申请人:厦门科华恒盛股份有限公司