一种用于逆变器的开关电源的启动电路的制作方法

本发明涉及逆变器领域，特别是涉及一种用于逆变器的开关电源的启动电路。

背景技术：

在逆变器相关的产品中，其控制电路需要通过开关电源来提供隔离稳定的供电电源。而开关电源在启动时需要给开关驱动芯片提供一个启动电流，一旦开关电源启动开始工作，就可以通过开关电源自身的辅助绕组给开关驱动芯片供电，原来的启动电路则没有实际价值，启动电路不再参与电路工作。现有技术方案中，都是通过一个或多个电阻从直流母线上取电到开关驱动芯片上给芯片提供持续的工作电流，在开关电源完成启动过程后，该电路无法从直流高压母线回路中脱离出来。启动电阻完成其启动工作后，仍然挂接在直流高压回路中。由于电阻两端只要有电压，就会产生电流，电流流过电阻就必然产生热量损耗。因此，现有技术中的启动电阻存在长时间的发热，持续产生损耗，不仅会缩短启动电阻自身的使用寿命，浪费电能，而且启动电阻的发热还会导致机器内部空间的环境温度升高，降低其他元器件的工作寿命。因此，如何提供一种用于逆变器的开关电源的启动电路，使启动电阻完成启动工作后能从高压回路中断开，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于逆变器的开关电源的启动电路，启动电阻完成启动工作后能从高压回路中断开。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种用于逆变器的开关电源的启动电路，所述启动电路与开关电源连接，所述启动电路包括：直流输出模块，继电器，继电器控制器，启动电阻，启动电容，二极管，驱动电路，其中，

所述继电器的线圈与继电器控制器连接，所述继电器包括常开触点、常闭触点和公共端点；

所述直流输出模块的正输出端分别与所述常开触点和所述公共端点连接；所述常闭触点、所述启动电阻及所述启动电容的正极依次连接，所述启动电容的负极与所述直流输出模块的负输出端连接；

所述启动电容的正极分别与所述驱动电路的电源端和所述二极管的阴极连接，所述二极管的阳极与所述开关电源的辅助绕组的输出端连接，所述辅助绕组的输入端与所述启动电容的负极连接；

所述公共端点与所述开关电源的原边励磁绕组的输入端连接，所述原边励磁绕组的输出端与所述驱动电路的输入端连接，所述驱动电路的输出端与所述直流输出模块的负输出端连接。

可选的，所述驱动电路具体包括：驱动芯片、驱动电阻和功率开关管，其中，所述启动电容的正极与所述驱动芯片的电源端连接，所述驱动芯片的输出端与所述驱动电阻的一端连接，所述驱动电阻的另一端与所述功率开关管的控制端连接，所述功率开关管的输入端与所述开关电源的原边励磁绕组的输出端连接，所述功率开关管的输出端与所述直流输出模块的负输出端连接。

可选的，所述启动电路还包括缓冲电阻，所述缓冲电阻设置在所述直流输出模块的正输出端和所述公共端点之间。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明通过继电器的常闭触点将启动电阻与直流高压母线间接接通，给开关电源提供启动电流。当主回路中的电容组充电完成后，继电器控制器发出控制命令使继电器的线圈得电，继电器的常闭触点与公共端点的连接断开，启动电阻从高压直流母线中切出。此后，启动电阻将完全没有功耗，不产生热量，减小了装置内部环境温度的压力，提高了内部元器件的使用寿命，有利于整体提升装置的可靠性。而且，充电电阻可以采用阻值和功率更小的电阻，使其在电路板上所占用空间更小，提升pcb板的空间利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为传统的启动电路的电路图；

图2为本发明实施例1的启动电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种用于逆变器的开关电源的启动电路，启动电阻完成启动工作后能从高压回路中断开。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，在传统的用于逆变器的开断电源的启动电路中，启动电阻r1完成启动工作后，仍然挂接在直流高压回路中，无法从高压回路中断开。启动电阻r1持续产生能量损耗并发热，其热量会导致机器内部环境温度的升高，会降低自身及其他元器件的使用寿命。

实施例1：如图2所示，本发明提供的启动电路与开关电源20连接，启动电路包括：直流输出模块21，继电器22，继电器控制器23，启动电阻24，启动电容25，二极管26，驱动电路27，缓冲电阻28，其中，

本实施例中的直流输出模块21为与交流输入端连接的整流电路；

开关电源20包括原边励磁绕组201和辅助绕组202，辅助绕组202属于开关电源的一个副边绕组，实际设计中可根据具体应用需求，开关电源20还可增加设置其他一些副边绕组，本实施例中根据实际应用需要增设了203-205三个副边绕组。

继电器22的线圈220与继电器控制器23连接，所述继电器22包括常开触点221、常闭触点222和公共端点223；

整流电路21的正输出端分别与常开触点221和缓冲电阻28的一端连接，缓冲电阻28的另一端与公共端点223连接；常闭触点222、启动电阻24及启动电容25的正极依次连接，启动电容25的负极与整流电路21的负输出端连接；

启动电容25的正极分别与驱动电路27的电源端和二极管26的阴极连接，二极管26的阳极与开关电源20的辅助绕组202的输出端，即2021端连接，辅助绕组202的输入端，即2022端与所述整流电路21的负输出端连接；

公共端点223与开关电源20的原边励磁绕组201的输入端，即2011端连接，所述原边励磁绕组201的输出端，即2012端与驱动电路27的输入端连接，驱动电路27的输出端与整流电路21的负输出端连接。

具体地，驱动电路27具体包括：驱动芯片271、驱动电阻272和功率开关管273，其中，启动电容25的正极与驱动芯片271的电源端连接，驱动芯片271的输出端与驱动电阻272的一端连接，驱动电阻272的另一端与功率开关管273的控制端连接，功率开关管273的输入端与开关电源20的原边励磁绕组201的输出端，即2012端连接，功率开关管273的输出端与整流电路21的负输出端连接。

可选地，功率开关管273为金氧半场效晶体管(metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor，mosfet)；启动电阻24为贴片电阻；启动电容25为极性电容；驱动芯片271为pwm驱动芯片。

当逆变器上电后，直流母线的正输出端p和负输出端n之间将立即被施加来自于前级直流输出模块21的直流高电压，其中前级的直流高电压可以是本实例中的交流电经由整流电路整流而来的，也可以是其他方式如光伏发电输出的直流高电压。直流输出模块21输出的直流高电压通过缓冲电阻28给后续主回路中的主电容组充电的同时，通过缓冲电阻28、继电器22的公共端点223、继电器22的常闭触点222及启动电阻24给启动电容25充电，充电电流为i1。

当启动电容25上的电压达到驱动芯片271的电源开启电压时，驱动芯片271开始工作，驱动芯片271的输出端给功率开关管273的控制端输入驱动脉冲，驱动功率开关管273导通和关断。功率开关管273周期性的导通和关断使得直流输出模块21输出的直流高电压进行周期性的的变化，周期性变化的直流高电压加在原边励磁绕组201两端，变化的电能通过原边励磁绕组201转换为变化的磁场，磁场通过变压器的磁芯耦合到其他各副边绕组中，根据各绕组与原边励磁绕组的匝数比例进行能量分配。因此，一旦功率开关管273开始周期性的导通和关断，辅助绕组202很快就能获得相应的电能，通过二极管26整流后给启动电容25充电，从而使得启动电容25能持续给驱动芯片271供电，维持开关电源的正常工作。

当主回路电容组的电压达到设定阈值时，继电器控制器23发出控制信号使继电器22的线圈202通电，常闭触点222与公共端点223由原来的连接状态转换为断开状态，常开触点221与公共端点223连接。此时，缓冲电阻28被短路，而启动电阻24则从原有电流回路中脱离，原有的充电电流i1消失。电路通过开关电源20自身的辅助绕组202给启动电容25充电，以维持开关电源20的正常工作。

开关电源正常工作后，电容组充电完成后继电器控制器23将会发出控制命令，通过继电器22将启动电阻从高压直流母线中切出。此后，启动电阻28不存在功耗和发热情况，启动电阻28只用于短时间的启动过程，因此可以选择小型的贴片电阻。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。