一种电源控制芯片的滞回启动电路的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种电源控制芯片的滞回启动电路，与所述电源控制芯片的电压反馈脚连接，包括均与直流电源连接的高电平输出回路及低电平输出回路；所述高电平输出回路用于在所述直流电源电压小于启动电压或者在所述电源控制芯片启动后所述直流电源电压小于关断电压时，输出大于参考电压的电压给所述电压反馈脚以控制所述电源控制芯片关断；所述低电平输出回路与所述高电平输出回路连接，并在所述直流电源电压大于所述启动电压时，输出小于所述参考电压的电压给所述电压反馈脚以控制所述电源控制芯片启动；所述启动电压大于所述关断电压。实施本发明的有益效果是，能够有效地控制电源控制芯片的启动和关断，且适用于非常宽的直流电压范围，损耗极小。
【专利说明】-种电源控制芯片的滞回启动电路
【技术领域】
[0001] 本发明涉及辅助电源领域，更具体地说，涉及一种电源控制芯片的滞回启动电路。
【背景技术】
[0002] 在一些直流电压变化比较大的场合，当直流电源电压过低时，系统不工作，此时也 不希望辅助电源系统工作，因为此时辅助电源系统的工作是白白的浪费电能；又当直流电 源电压变化比较频繁时，也不希望辅助电源系统反复的开机和关机，这会影响辅助电源系 统的使用寿命。
[0003] 在辅助电源系统中，都是基于电源控制芯片如UCX84X系列的电路如：反激电路、 正激电路、推挽电路等。而现有的为了实现电源控制芯片如UCX84X系列的启动和关断，通 常是再外加控制芯片，检测直流电源的电压，然后通过控制芯片的输出控制电源控制芯片 如UCX84X系列的启动和关断，使得启动电压高于关断电压，实现滞回。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述实现电源控制芯片如UCX84X 系列的启动和关断需要外加其他控制芯片和电压检测电路的缺陷，提供一种电源控制芯片 的滞回启动电路。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种电源控制芯片的滞回启动 电路，与所述电源控制芯片的电压反馈脚连接，包括均与直流电源连接的高电平输出回路 及低电平输出回路；所述高电平输出回路用于在所述直流电源电压小于启动电压或者在所 述电源控制芯片启动后所述直流电源电压小于关断电压时，输出大于参考电压的电压给所 述电压反馈脚以控制所述电源控制芯片关断；所述低电平输出回路与所述高电平输出回路 连接，并在所述直流电源电压大于所述启动电压时，输出小于所述参考电压的电压给所述 电压反馈脚以控制所述电源控制芯片启动；所述启动电压大于所述关断电压。
[0006] 在上述滞回启动电路中，所述低电平输出回路输出给所述电压反馈脚的电压小于 所述参考电压时对应的直流电源电压为所述启动电压；所述高电平输出回路在所述电源控 制芯片启动后，输出给所述电压反馈脚的电压大于所述参考电压时对应的直流电源电压为 所述关断电压。
[0007] 在上述滞回启动电路中，所述高电平输出回路包括第一开关管，所述低电平输出 回路包括稳压二极管和第二开关管，其中：所述第一开关管的基极与所述第二开关管的集 电极连接，所述第一开关管的发射极与所述电压反馈脚连接，所述第一开关管的集电极与 所述稳压二极管的阴极连接，所述稳压二极管的阳极与所述第二开关管的基极连接；
[0008] 在所述直流电源电压小于所述启动电压，或者在所述电源控制芯片启动后、所述 直流电源电压小于所述关断电压时，所述第二开关管关断，所述第一开关管的基极电压由 所述直流电源提供，所述第一开关管导通，所稳压二极管用于箝位所述第一开关管的射极 输出电压使输出给所述电压反馈脚的电压大于所述参考电压，所述电源控制芯片关断；
[0009] 在所述直流电源电压大于所述启动电压时，所述第二开关管导通，所述第二开关 管的集电极输出低电平给所述第一开关管的基极，所述第一开关管关断，所述第一开关管 的射极输出电压为低电平电压以使输出给所述电压反馈脚的电压小于所述参考电压，所述 电源控制心片启动。
[0010] 在上述滞回启动电路中，所述高电平输出回路还包括第一电阻，其中：所述第一电 阻的一端与所述直流电源的正极连接，所述第一电阻的另一端与所述第一开关管的基极连 接，所述第一开关管的发射极与所述电压反馈脚连接。
[0011] 在上述滞回启动电路中，所述低电平输出回路还包括第二电阻、第三电阻以及第 四电阻，其中：所述第二电阻的一端与所述直流电源的正极连接，所述第二电阻的另一端连 接所述第一开关管和所述稳压二极管的连接点，所述第四电阻的一端连接所述稳压二极管 和所述第二开关管的连接点，所述第四电阻的另一端和所述第二开关管的发射极均与所述 直流电源的负极连接。
[0012] 在上述滞回启动电路中，在所述直流电源电压小于所述启动电压时，所述第四电 阻在分压回路中的分压比为
[0013] K1 = (Vdc*R3*R4-VZDl*R2*R4-VZDl*R3*R4)/[(R3*R4+R2*R4+R2*R3)*Vdc];
[0014] 在所述直流电源电压大于所述启动电压时，所述第四电阻在分压回路中的分压比 为
[0015] K2 = (Vdc*R4-VZDl*R4V(R2*Vdc+R4*Vdc);
[0016] 其中：K1小于K2。
[0017] 在上述滞回启动电路中，所述第一开关管为NPN型三极管。
[0018] 在上述滞回启动电路中，所述第二开关管为NPN型三极管。
[0019] 实施本发明的一种电源控制芯片的滞回启动电路，具有以下有益效果：高电平输 出回路在直流电源电压小于启动电压或者当电源控制芯片启动后、直流电源电压小于关断 电压时，输出大于参考电压的电压给电压反馈脚以控制电源控制芯片关断；低电平输出回 路在直流电源电压大于启动电压时，输出小于参考电压的电压给电压反馈脚以控制电源控 制芯片启动，启动电压大于关断电压，从而有效地实现了电源控制芯片的滞回启动。
[0020] 此外，通过利用三极管的开关作用及稳压二极管来控制电源控制芯片电压反馈脚 的电压，使得电源控制芯片能够关断，同时通过利用三极管Q1的发射极来做输出，当三极 管Q1导通时，电压反馈脚的电压几乎等于稳压二极管的箝位电压，选择合适的稳压二极管 (箝位电压大于参考电压，但小于电压反馈脚的最大输入），使得电源控制芯片关断，且避 免电压反馈脚的电压太高导致电源控制芯片损坏。当三极管Q1关断时，电压反馈脚的电压 等于零，放开对电源控制芯片的关断锁定，在直流电源电压大于启动电压时，电源控制芯片 启动。电路结构简单，适用于非常宽的直流电源电压范围，且损耗极小。
【专利附图】
【附图说明】
[0021] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
[0022] 图1是本发明一种电源控制芯片的滞回启动电路实施例的示意图；
[0023] 图2是本发明一种电源控制芯片的滞回启动电路实施例的电路示意图；
[0024] 图3是图2中直流电源电压小于启动电压的等效电路示意图；
[0025] 图4是图2中直流电源电压大于启动电压的等效电路示意图。
【具体实施方式】
[0026] 为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明 本发明的【具体实施方式】。
[0027] 如图1所示，在本发明的一种电源控制芯片的滞回启动电路实施例的示意图中， 该电源控制芯片U1的滞回启动电路与电源控制芯片U1的电压反馈脚VFB连接，其具体包 括均与直流电源Vdc连接的高电平输出回路100及低电平输出回路200,其中：高电平输出 回路100与低电平输出回路200连接，用于输出大于参考电压的电压给电压反馈脚VFB以 控制电源控制芯片U1关断；低电平输出回路200用于输出小于参考电压的电压给电压反 馈脚VFB以控制电源控制芯片U1开启。上述参考电压为控制电源控制芯片U1启动或关断 的电压，即当电源控制芯片U1的电压反馈脚VFB的电压大于参考电压时关断电源控制芯片 U1，当电源控制芯片U1的电压反馈脚VFB电压小于参考电压时启动电源控制芯片U1。特 别地，低电平输出回路200输出给电压反馈脚VFB的电压小于该参考电压时对应的直流电 源电压为启动电压VI ;在电源控制芯片U1启动后，高电平输出回路100输出给电压反馈脚 VFB的电压大于该参考电压时对应的直流电源电压为关断电压V2,其中：启动电压VI大于 关断电压V2。
[0028] 在直流电源电压小于启动电压VI或者当电源控制芯片U1启动后、直流电源电压 小于关断电压V2时，高电平输出回路100将输出大于参考电压的电压给电压反馈脚VFB以 控制电源控制芯片U1关断；在直流电源电压大于启动电压VI时，低电平输出回路200将输 出小于参考电压的电压给电压反馈脚VFB以控制电源控制芯片U1启动，从而实现该电源控 制芯片U1的滞回启动。
[0029] 具体地，上述高电平输出回路100包括开关管Ql(图未示），低电平输出回路包括 稳压二极管ZD1及开关管Q2(图未示）；其中：开关管Q1的基极与开关管Q2的集电极连 接，开关管Q1的发射极与电压反馈脚VFB连接，开关管Q2的基极经稳压二极管ZD1与开关 管Q1的集电极连接。当直流电源电压小于启动电压VI时，开关管Q2关断，开关管Q1的基 极电压由直流电源提供，开关管Q1导通，此时通过稳压二极管ZD1的箝位作用可以控制开 关管Q1的射极输出电压，从而使得开关管Q1的射极输出电压即输出给电压反馈脚VFB的 电压将大于参考电压，电源控制芯片U1关断。在直流电源电压大于启动电压VI时，开关管 Q2导通，开关管Q2的集电极输出低电平给开关管Q1的基极，开关管Q1关断，开关管Q1的 射极输出电压为低电平电压，从而使得输出电压反馈脚VFB的电压将小于参考电压，此时 电源控制心片U1启动。
[0030] 当电源控制芯片U1启动后，直流电源电压小于关断电压V2时，开关管Q2关断，开 关管Q1的基极电压由直流电源提供，开关管Q1导通，通过稳压二极管ZD1的箝位作用使得 开关管Q1的射极输出电压也将大于参考电压，电源控制芯片U1关断。因此通过直流电源 电压的变化来控制开关管Q2的开关状态，而开关管Q1的基极与开关管Q2的集电极连接， 其开关状态又由开关管Q2的开关状态决定，因此直流电源电压决定了开关管Q2的开关状 态，也决定了电源控制芯片U1的电压反馈脚VFB的电压，从而实现电源控制芯片U1的启动 和关断。此外，启动电压VI大于关断电压V2,实现了滞回，能够有效的控制电源控制芯片的 启动和关断。
[0031] 如图2所示，是本发明一种电源控制芯片的滞回启动电路实施例的电路示意图， 上述三极管Q1和Q2在本实施例中均优选为NPN型三极管，但并不限于此，也可以是M0S管 等。如图所示，上述高电平输出回路1〇〇还包括电阻R1，其中：电阻R1的一端与直流电源 Vdc的正极连接，电阻R1的另一端与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的发射极与电压反 馈脚VFB连接。上述低电平输出回路200还包括电阻R2、电阻R3和电阻R4,其中：电阻R2 的一端与直流电源Vdc的正极连接，电阻R2的另一端分别与三极管Q1的集电极和稳压二 极管ZD1的阴极连接，稳压二极管ZD1的阳极分别与电阻R4的一端和三极管Q2的基极连 接，电阻R4的另一端和三极管Q2的发射极均与直流电源Vdc的负极连接。
[0032] 现结合图2至图4详细介绍本发明的具体工作原理如下：在本实施例中，以电源控 制芯片为UCX84X系列为例，但并不限于此。具体地，其参考电压为2. 5V，即在电源控制芯片 U1的电压反馈脚VFB的电压大于2. 5V时关断电源控制芯片U1，在电源控制芯片U1的电压 反馈脚VFB的电压小于2. 5V时启动电源控制芯片U1。在开机时，该滞回启动电路使得电压 反馈脚VFB的电压小于2. 5时对应的直流电源电压为启动电压VI ;在电源控制芯片U1启 动后，滞回启动电路使得电压反馈脚VFB的电压大于2. 5V时对应的直流电源电压为关断电 压V2,其中，VI大于V2,以实现滞回。
[0033] 在直流电源电压小于启动电压VI时，三极管Q1导通，三极管Q2不导通，此时电压 反馈脚VFB的电压等于稳压二极管ZD1的箝位电压加上三极管Q2的电压，因此只要选择合 适的稳压二极管ZD1使得电压反馈脚VFB的电压大于2. 5V，就会关断该电源控制芯片U1。 其中，滞回启动电路中的电阻R4与电阻R1、R2和电阻R3相比较小，以保证电压反馈脚VFB 的电压不致太高导致电源控制芯片U1损坏，且电阻R3和电阻R2的比值不能太小，以保证 在三极管Q1导通时，稳压二极管ZD1能被击穿，使得此时的电压反馈脚VFB的电压能大于 参考电压2. 5V。
[0034] 上述电阻R1与电阻R2的比值不能太大或太小，以保证当三极管Q1或Q2导通时， 均能够饱和导通。
[0035] 在直流电源电压大于启动电压VI时，此时电阻R4两端的电压会大于三极管Q2的 导通电压，三极管Q2导通，因三极管Q2为饱和导通，其集电极与发射极之间相当于短路，而 三极管Q2的集电极与三极管Q1的基极连接，因此三极管Q1的基极电压此时为低电平，三 极管Q1关断，此时电压反馈脚VFB的电压等于0,小于参考电压2. 5V，电源控制芯片U1启 动。
[0036] 在电源控制芯片U1启动后，直流电源电压小于关断电压V2时，三极管Q2又关断， 三极管Q1的基极由直流电源经电阻R1供电，三极管Q1导通，此时电压反馈脚VFB的电压 又大于参考电压2. 5V，电源控制芯片U1关断，
[0037] 实现滞回。
[0038] 上述中在直流电源电压低于启动电压VI时，即三极管Q1导通、三极管Q2关断，其 等效电路如图3所示，令此时电阻R4的电压为Vx，则可以列出如下方程 ：
[0039]
【权利要求】
1. 一种电源控制芯片的滞回启动电路，与所述电源控制芯片（U1)的电压反馈脚连接， 其特征在于，包括均与直流电源连接的高电平输出回路（100)及低电平输出回路（200);所 述高电平输出回路（1〇〇)用于在所述直流电源电压小于启动电压或者在所述电源控制芯 片（U1)启动后所述直流电源电压小于关断电压时，输出大于参考电压的电压给所述电压 反馈脚以控制所述电源控制芯片（U1)关断；所述低电平输出回路（200)与所述高电平输出 回路（100)连接，并在所述直流电源电压大于所述启动电压时，输出小于所述参考电压的 电压给所述电压反馈脚以控制所述电源控制芯片（U1)启动；所述启动电压大于所述关断 电压。
2. 根据权利要求1所述的滞回启动电路，其特征在于，所述低电平输出回路（200)输出 给所述电压反馈脚的电压小于所述参考电压时对应的直流电源电压为所述启动电压；所述 高电平输出回路（100)在所述电源控制芯片（U1)启动后，输出给所述电压反馈脚的电压大 于所述参考电压时对应的直流电源电压为所述关断电压。
3. 根据权利要求2所述的滞回启动电路，其特征在于，所述高电平输出回路（100) 包括第一开关管（Q1)，所述低电平输出回路（200)包括稳压二极管（ZD1)和第二开关管 (Q2)，其中：所述第一开关管（Q1)的基极与所述第二开关管（Q2)的集电极连接，所述第一 开关管（Q1)的发射极与所述电压反馈脚连接，所述第一开关管（Q1)的集电极与所述稳压 二极管（ZD1)的阴极连接，所述稳压二极管（ZD1)的阳极与所述第二开关管（Q2)的基极连 接； 在所述直流电源电压小于所述启动电压，或者在所述电源控制芯片（U1)启动后、所述 直流电源电压小于所述关断电压时，所述第二开关管（Q2)关断，所述第一开关管（Q1)的基 极电压由所述直流电源提供，所述第一开关管（Q1)导通，所稳压二极管（ZD1)用于箝位所 述第一开关管（Q1)的射极输出电压使输出给所述电压反馈脚的电压大于所述参考电压， 所述电源控制芯片（U1)关断； 在所述直流电源电压大于所述启动电压时，所述第二开关管（Q2)导通，所述第二开关 管（Q2)的集电极输出低电平给所述第一开关管（Q1)的基极，所述第一开关管（Q1)关断， 所述第一开关管（Q1)的射极输出电压为低电平电压以使输出给所述电压反馈脚的电压小 于所述参考电压，所述电源控制芯片（U1)启动。
4. 根据权利要求3所述的滞回启动电路，其特征在于，所述高电平输出回路（100)还包 括第一电阻（R1)，其中：所述第一电阻（R1)的一端与所述直流电源（Vdc)的正极连接，所 述第一电阻（R1)的另一端与所述第一开关管（Q1)的基极连接。
5. 根据权利要求4所述的滞回启动电路，其特征在于，所述低电平输出回路（200)还包 括第二电阻（R2)、第三电阻（R3)以及第四电阻（R4)，其中：所述第二电阻（R2)的一端与所 述直流电源（Vdc)的正极连接，所述第二电阻（R2)的另一端连接所述第一开关管（Q1)和 所述稳压二极管（ZD1)的连接点，所述第四电阻（R4)的一端连接所述稳压二极管（ZD1)和 所述第二开关管（Q2)的连接点，所述第四电阻（R4)的另一端和所述第二开关管（Q2)的发 射极均与所述直流电源的负极连接。
6. 根据权利要求5所述的滞回启动电路，其特征在于，在所述直流电源电压小于所述 启动电压时，所述第四电阻（R4)在分压回路中的分压比为 K1 = (Vdc*R3*R4-VZDl*R2*R4-VZDl*R3*R4)/[(R3*R4+R2*R4+R2*R3)*Vdc]; 在所述直流电源电压大于所述启动电压时，所述第四电阻（R4)在分压回路中的分压 比为 K2= (Vdc*R4-VZDl*R4V(R2*Vdc+R4*Vdc); 其中：K1小于K2。
7. 根据权利要求3所述的滞回启动电路，其特征在于，所述第一开关管（Q1)为ΝΡΝ型 三极管。
8. 根据权利要求3所述的滞回启动电路，其特征在于，所述第二开关管（Q2)为ΝΡΝ型 三极管。
【文档编号】H02M1/36GK104065257SQ201410294518
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月25日 优先权日:2014年6月25日
【发明者】柳林 申请人:深圳市汇川技术股份有限公司