一種開關電源的自供電電路的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種開關電源的自供電電路，特別涉及一種為輸入電壓低于控制 芯片工作所需最小的供電電壓的DC/DC開關電源的自供電電路。
【背景技術】
[0002] 通常情況下，它激式DC/DC變換器以控制芯片為主體，而控制芯片都需要一個 VCC供電，該供電端的電壓范圍很窄，以通用型UCC2843為例，其VCC端電壓允許范圍為 8. 6VDC-34VDC，考慮到控制芯片的欠壓啟動電壓，控制芯片的啟動電壓一般設置大于9VDC， 又考慮到所驅動的開關管允許驅動電壓的范圍，則芯片VCC的允許電壓不能超過20VDC，進 一步考慮其功耗導致的不利因素，其VCC電壓不建議超過16VDC，同時考慮反饋電壓要與啟 動電壓存在回差，且反饋電壓在不同負載時存在一個波動范圍，所以給控制芯片的啟動電 壓一般為9VDC~12VDC之間。
[0003] 請參閱圖1，圖1為目前現(xiàn)有技術的一種常用的供電方式，啟動電路采集輸入電壓 為開關電源做啟動使用，當開關電源正常工作后就斷開啟動電路，通過自供電電路持續(xù)供 電，自供電電路是在主功率變壓器上增加一個輔助繞組，輔助繞組產生的脈沖電壓波形通 過整流濾波后形成直流VCC電壓，以供控制芯片使用。
[0004] 由于上述供電方式的啟動電路為一個線性穩(wěn)壓電路，采集輸入電壓為開關電源做 啟動使用，其輸出到VCC的電壓小于輸入電壓，若開關電源的輸入電壓低于控制芯片工作 需要的最小VCC供電電壓時，控制芯片將因無法獲得足夠高的VCC供電電壓而進入VCC欠 壓狀態(tài)，造成對應的開關電源無法開機的問題。因此該供電電路無法滿足為輸入電壓低于 控制芯片工作需要的最小VCC供電電壓的開關電源提供供電的應用場合。 【實用新型內容】
[0005] 本實用新型的目的是，提供一種自供電電路，所述的自供電電路具備升壓功能，把 開關電源輸入端不能滿足芯片工作的輸入電壓經過升壓得到一個可以滿足開關電源控制 芯片工作需要的VCC供電電壓，為控制芯片供電，可以實現(xiàn)使開關電源在輸入電壓低于其 控制芯片供電電壓的應用場合中完成啟動并正常工作。
[0006] 為了達到上述目的，本實用新型技術方案如下：
[0007] -種開關電源的自供電電路，用于為開關電源中控制芯片的Vcc端供電，包括啟 動電路和輔助繞組電路，啟動電路為控制芯片的啟動供電；輔助繞組電路在控制芯片啟動 并使開關電源進入正常工作狀態(tài)后為控制芯片提供持續(xù)供電，所述啟動電路，包括由第一 電感L1、第一二極管D1、第三電容C3、第一 NPN三極管Q1組成的升壓單元，和由第一電阻 R1、第二電阻R2、第一電容C1、第二電容C2、第二二極管D2、第二PNP三極管Q2組成的升壓 控制單元，以及由第一穩(wěn)壓二極管Z1、第三電阻R3、第三NPN三極管Q3、第四電阻R4組成的 穩(wěn)壓控制單元，所述的第一電感L1 一端連接開關電源的輸入Vin和第一電阻R1的一端，所 述第一電感L1的另一端連接第一二極管D1的陽極、第一 NPN三極管Q1的集電極和第二電 容C2的一端；所述第一二極管D1的陰極與第三電容C3的一端、第三電阻R3的一端連接在 一起后引出作為升壓電路的輸出端連接到輔助繞組電路的輸出端；第三電容C3的另一端 與第一 NPN三極管Q1的發(fā)射極相連并連接到開關電源模塊的參考地；第一 NPN三極管Q1的基極連接第二PNP三極管Q2的集電極，第二PNP三極管Q2的發(fā)射極與第一電阻R1的另 一端、第一電容C1的一端、第二二極管D2的陰極以及第三NPN三極管Q3的集電極相連接； 第二PNP三極管Q2的基極與第二電容C2的另一端、第二電阻R2的一端以及第二二極管D2 的陽極連接；第一電容C1的另一端和第二電阻R2的另一端、第三NPN三極管Q3的發(fā)射極 相連并連接到參考地；第一穩(wěn)壓二極管Z1的陰極與第三電阻R3的另一端相連；第一穩(wěn)壓 二極管Z1的陽極與第三NPN三極管Q3的基極以及第四電阻R4的一端相連，第四電阻R4 的另一端與第三NPN三極管Q3的發(fā)射極相連并連接到參考地。
[0008] 優(yōu)選的，所述啟動電路，自開關電源的啟機時刻進入自激振蕩的升壓工作狀態(tài)，所 述自激振蕩的升壓工作狀態(tài)即由升壓控制單元形成通路以使電感有電流流過并進行儲能， 使輸入電壓Vin依自激振蕩頻率通過升壓單元已經儲能的電感為電容充電，以在電容兩端 形成一個在輸入電壓Vin基礎上疊加電感能量的升壓電量作為啟動電路的輸出電壓Vq，用 以通過啟動電路的電容輸出一個高于輸入電壓Vin的電量給控制芯片供電；當啟動電路的 輸出電壓Vq或輔助繞組電路的輸出電壓Vf高于穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值后，由穩(wěn)壓控制單元 關斷啟動電路。
[0009] 優(yōu)選的，在所述啟動電路與輔助繞組電路之間設有線性穩(wěn)壓電路。
[0010] 優(yōu)選的，所述線性穩(wěn)壓電路，包括電阻R5、電阻R6、穩(wěn)壓二極管Z2和NPN三極管 Q4,其具體連接關系是，電阻R5的一端連接啟動電路的輸出端，電阻R5的另一端與三極管 Q4的集電極連接，三極管Q4的發(fā)射極與輔助繞組電路的輸出端連接，三極管Q4的基極與穩(wěn) 壓二極管Z2的陰極連接，穩(wěn)壓二極管Z2的陽極接地，電阻R6的一端連接啟動電路的輸出 端，電阻R6的另一端與三極管Q4的基極連接。
[0011] 優(yōu)選的，所述的輔助供電電路，包括第三二極管D3、第四電容C4以及輔助繞組N1 ; 所述的第三二極管D3的陽極與輔助繞組N1的異名端相連；第三二極管D3的陰極與第四電 容C4的一端相連后引出作為輔助供電電路的輸出端，以與升壓電路的輸出端相連；輔助繞 組N1的同名端與第四電容C4的另一端相連并連接到參考地。
[0012] 優(yōu)選的，所述啟動電路的輸出電壓Vq高于輸入電壓Vin且低于輔助繞組電路的輸 出電壓Vf。
[0013] 與現(xiàn)有技術相比，在上述的開關電源的自供電電路中，開關電源的輸入電壓經過 升壓得到一個可以滿足開關電源控制芯片工作需要的VCC供電電壓，為控制芯片供電，可 以實現(xiàn)使開關電源在輸入電壓低于其控制芯片供電電壓的應用場合中完成啟動并正常工 作。
【附圖說明】
[0014] 圖1為現(xiàn)有技術的自供電電路原理圖；
[0015] 圖2為本實用新型自供電電路的實施案例一的電路圖；
[0016] 圖3為本實用新型自供電電路在開關電源應用中的一個電路圖；
[0017] 圖4為本實用新型自供電電路在寬輸入電壓范圍的開關電源應用中的電路圖。
【具體實施方式】
[0018] 實施案例一：
[0019] 請參閱圖2, 一種開關電源自供電電路包括啟動電路201，輔助繞組電路202。所述 的啟動電路201的輸入連接開關電源的輸入Vin，啟動電路201的輸出與輔助電源的輸出連 接并連接到控制芯片的VCC。
[0020] 所述的啟動電路201，包括由第一電感L1、第一二極管D1、第三電容C3、第一 NPN 三極管Q1組成的升壓單元，和由第一電阻R1、第二電阻R2、第一電容C1、第二電容C2、第 二二極管D2、第二PNP三極管Q2組成的升壓控制單元，以及由第一穩(wěn)壓二極管Z1、第三電 阻R3、第三NPN三極管Q3、第四電阻R4組成的穩(wěn)壓控制單元。所述的第一電感L1 一端連 接開關電源的輸入Vin和第一電阻R1的一端，所述第一電感L1的另一端連接第一二極管 D1的陽極、第一 NPN三極管Q1的集電極和第二電容C2的一端；所述第一二極管D1的陰極 與第三電容C3的一端、第三電阻R3的一端連接在一起后引出作為啟動電路201的輸出端 連接到輔助繞組電路202的輸出端并與控制芯片的VCC端相連；第三電容C3的另一端與第 一 NPN三極管Q1的發(fā)射極相連并連接到開關電源模塊的原邊參考地（下文簡稱參考地）； 第一 NPN三極管Q1的基極連接第二PNP三極管Q2的集電極，第二PNP三極管Q2的發(fā)射極 與第一電阻R1的另一端、第一電容C1的一端、第二二極管D2的陰極以及第三NPN三極管 Q3的集電極相連接；第二PNP三極管Q2的基極與第二電容C2的另一端、第二電阻R2的一 端以及第二二極管D2的陽極連接；第一電容C1的另一端和第二電阻R2的另一端、第三NPN 三極管Q3的發(fā)射極相連并連接到參考地；第一穩(wěn)壓二極管Z1的陰極與第三電阻R3的另一 端相連；第一穩(wěn)壓二極管Z1的陽極與第三NPN三極管Q3的基極以及第四電阻R4的一端相 連，第四電阻R4的另一端與第三NPN三極管Q3的發(fā)射極相連并連接到參考地。
[0021] 所述的輔助繞組電路202,包括第三二極管D3、第四電容C4以及輔助繞組N1 ;所 述的第三二極管D3的陽極與輔助繞組N1的異名端相連；第三二極管D3的陰極與第四電容 C4的一端相連后引出作為輔助繞組電路202的輸出端，以與啟動電路201的輸出端相連， 并與控制芯片的VCC端相連；輔助繞組N1的同名端與第四電容C4的另一端相連并連接到 參考地；所述的輔助繞組N1為開關電源模塊的高頻功率變壓器中的一個輔助繞組；所述的 輔助繞組N1耦合開關電源模塊的高頻功率變壓器副邊繞組的脈沖電壓經第三二極管D3整 流、經第三電容C3和第四電容C4濾波后，輸出一個直流的輔助供電電壓。
[0022] 本實施案例實現(xiàn)自供電的工作原理如下描述：
[0023] -種開關電源的自供電電路包括啟動電