一種頻率軟啟動控制電路的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種頻率軟啟動控制電路，包括電壓基準電路，其輸出端與軟啟動電路的輸入端相連，軟啟動電路的輸出端與誤差放大電路的第一輸入端相連，取樣隔離放大電路的輸出端與誤差放大電路的第二輸入端相連，誤差放大電路的輸出端與電壓頻率振蕩器電路的輸入端相連，電壓頻率振蕩器電路的輸出端作為頻率軟啟動控制電路的頻率輸出端。本發明通過更改軟啟動電路的位置和機理,使得改進后的軟啟動電路真正做到了開機信號到來時，輸出頻率由0頻率逐漸增大到閉環后的頻率，電源輸出就會由低到高輸出，從而實現了頻率調制方式電源的軟啟動開機，減小了電源開機時對電路元器件的沖擊，提高了電源的可靠性。
【專利說明】
一種頻率軟啟動控制電路
技術領域
[0001 ]本發明涉及電力電子的控制電路技術領域，尤其是一種頻率軟啟動控制電路。
【背景技術】
[0002]開關電源的控制電路對電源的影響非常重要，是開關電源的指揮控制系統，電源是有功率的，為了減小對電路元器件的應力，提高電源的可靠性，現在絕大部分電源控制芯片內部都有軟啟動功能，使得具有電源控制芯片的電源都能實現電源軟啟動的開啟。
[0003]現有的頻率軟啟動控制電路原理圖如圖1所示，當開機ON信號送來后，由于開機ON信號15V電平大于7V電壓基準電平，所以軟啟動積分運算放大器N6A的輸出電壓就由高電平轉變為低電平，這樣二極管V2就會導通，電源頻率振蕩器的輸入電壓就被拉低，振蕩器的輸出頻率也就降低，從而實現了開機ON信號來時的頻率軟啟動功能。當開機ON電平到來后的若干時間后，電源已經工作起來了，電壓取樣也就獲得了電平信號，取樣電壓是負電平，該取樣電壓經過取樣隔離反相放大后為正電平，與電壓基準電平進行誤差放大后輸出到電壓頻率振蕩電路。根據二極管的單向導通性，若大于軟啟動輸出電平，則二極管V2導通，軟啟動電路仍然控制著電源的頻率，決著電源輸出的高低;若小于軟啟動輸出電平，則二極管V2截止，取樣電平來控制電源的頻率，電源進入了閉環控制狀態。
[0004]可見，現有軟啟動控制電路的不足之處是沒有真正實現輸出頻率由低到高建立，在開機ON電平送來時之前，電壓頻率振蕩器的輸入電壓是高電平，對應輸出是最高頻率，只有在開機ON信號來時，振蕩器的輸出頻率才會降低，實踐證明，這種軟啟動電路能夠實現電源帶載情況下的軟啟動，而無法實現電源空載情況下的軟啟動。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種實現了電源空載情況下的軟啟動開機，減小了電源開機時對電路元器件的沖擊，提高了電源的可靠性的頻率軟啟動控制電路。
[0006]為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案:一種頻率軟啟動控制電路，
包括用于產生7V的基準電平的電壓基準電路，其輸出端與軟啟動電路的輸入端相連，
軟啟動電路的輸出端與誤差放大電路的第一輸入端相連，用于將取樣電壓進行隔離、放大的取樣隔離放大電路的輸出端與誤差放大電路的第二輸入端相連，誤差放大電路的輸出端與用于將電壓信號變換成頻率信號的電壓頻率振蕩器電路的輸入端相連，電壓頻率振蕩器電路的輸出端作為頻率軟啟動控制電路的頻率輸出端。
[0007]所述電壓基準電路包括芯片NI和電阻Rl，芯片NI采用LM199精密基準電源，所述軟啟動電路包括積分放大器N2A、電阻R2、電阻R3、電容Cl和電容C2，所述芯片NI的2、3、4腳共地，芯片NI的3腳接正電源VDD，芯片NI的I腳分別與電阻Rl、電阻R2的一端相連，電阻Rl的另一端接正電源VDD，電阻R2的另一端與積分放大器N2A的正相輸入端相連，電容Cl的兩端跨接在芯片Ul的1、2腳上，積分放大器N2A的反相輸入端分別與電阻R3、電容C2的一端相連，電阻R3的另一端接開機ON電平，電容C2的另一端與積分放大器N2A的輸出端相連后與二極管Vl的陽極相連，積分放大器N2A的4腳接正電源VDD，積分放大器N2A的11腳接地;所述積分放大器N2A采用運放LMl 24。
[0008]所述取樣隔離放大電路包括電阻R5、電容C3、電阻R6、運放N3A、電阻R7、電阻R8、電阻R9和運放N3B，所述電阻R5的一端接收電壓取樣信號，另一端分別與電容C3的一端、電阻R6的一端和運放N3A的正相輸入端相連，電容C3的另一端、電阻R6的另一端共地，運放N3A的4腳接正電源VDD，運放N3A的11腳接負電源VTT，運放N3A的反相輸入端與運放N3A的輸出端相連后通過電阻R8分別與運放N3B的反相輸入端和電阻R9的一端相連，電阻R9的另一端接運放N3B的輸出端，運放N3B的正相輸入端通過電阻R7接地，運放N3B的4腳和11腳懸空，運放N3B的輸出端與誤差放大電路的第二輸入端相連；所述運放N3A和運放N3B均采用運放LMl24ο
[0009]所述誤差放大電路包括電阻R4、電阻R10、電容C4、電阻Rll和誤差放大器N2B，誤差放大器N2B的正相輸入端與電阻R4的一端相連，誤差放大器N2B的反相輸入端分別與二極管Vl的陰極、電容C4、電阻RlO的一端相連，電容C4與電阻Rl I串聯，電阻Rl I的另一端接誤差放大器N2B的輸出端，電阻RlO的另一端與取樣隔離放大電路的輸出端相連;所述誤差放大器N2B采用運放LMl 24。
[0010]所述電壓頻率振蕩器電路包括電阻R12、電容C5、電容C6、電阻R13和壓控振蕩器N4，所述壓控振蕩器N4的2腳接在電阻Rl2、電容C5之間，電阻Rl2、電容C5串聯，電阻Rl2的另一端接誤差放大電路的輸出端，電容C5的另一端接壓控振蕩器N4的10腳，所述壓控振蕩器N4的I接接地，壓控振蕩器N4的4腳通過電容C6接地，壓控振蕩器N4的7腳與壓控振蕩器N4的10腳相連，壓控振蕩器N4的5腳懸空，壓控振蕩器N4的9腳接正電源VDD，電阻R13跨接在壓控振蕩器N4的9腳和6腳之間，壓控振蕩器N4的6腳作為頻率軟啟動控制電路的頻率輸出端，壓控振蕩器N4的3腳接負電源VTT，壓控振蕩器N4的8腳接地；所述壓控振蕩器N4的型號為VFC32o
[0011]由上述技術方案可知，本發明的優點在于:本發明將軟啟動電路的位置由誤差放大器N2B的輸出端挪到了誤差放大器N2B的輸入端;將開機ON電平由積分放大器N2A的正相輸入端改到積分放大器N2A的反相輸入端;將二極管VI的接法由軟啟動電路的輸出端接二極管Vl的陰極改為接二極管Vl的陽極，通過更改軟啟動電路的位置和機理，使得改進后的軟啟動電路真正做到了開機信號到來時，輸出頻率由O頻率逐漸增大到閉環后的頻率，電源輸出就會由低到高輸出，從而實現了頻率調制方式電源的軟啟動開機，減小了電源開機時對電路元器件的沖擊，提高了電源的可靠性。
【附圖說明】
[0012]圖1為現有技術中現有的頻率軟啟動控制電路原理圖；
圖2為本申請的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0013]如圖2所示，一種頻率軟啟動控制電路，包括用于產生7V的基準電平的電壓基準電路I，其輸出端與軟啟動電路2的輸入端相連，軟啟動電路2的輸出端與誤差放大電路4的第一輸入端相連，用于將取樣電壓進行隔離、放大的取樣隔離放大電路3的輸出端與誤差放大電路4的第二輸入端相連，誤差放大電路4的輸出端與用于將電壓信號變換成頻率信號的電壓頻率振蕩器電路5的輸入端相連，電壓頻率振蕩器電路5的輸出端作為頻率軟啟動控制電路的頻率輸出端。
[0014]如圖2所示，所述電壓基準電路I包括芯片NI和電阻Rl，芯片NI采用LM199精密基準電源，所述軟啟動電路2包括積分放大器N2A、電阻R2、電阻R3、電容Cl和電容C2，所述芯片NI的2、3、4腳共地，芯片NI的3腳接正電源VDD，芯片NI的I腳分別與電阻Rl、電阻R2的一端相連，電阻Rl的另一端接正電源VDD，電阻R2的另一端與積分放大器N2A的正相輸入端相連，電容Cl的兩端跨接在芯片Ul的1、2腳上，積分放大器N2A的反相輸入端分別與電阻R3、電容C2的一端相連，電阻R3的另一端接開機ON電平，電容C2的另一端與積分放大器N2A的輸出端相連后與二極管Vl的陽極相連，積分放大器N2A的4腳接正電源VDD，積分放大器N2A的11腳接地;所述積分放大器N2A采用運放LMl 24。
[0015]如圖2所示，所述取樣隔離放大電路3包括電阻R5、電容C3、電阻R6、運放N3A、電阻R7、電阻R8、電阻R9和運放N3B，所述電阻R5的一端接收電壓取樣信號，另一端分別與電容C3的一端、電阻R6的一端和運放N3A的正相輸入端相連，電容C3的另一端、電阻R6的另一端共地，運放N3A的4腳接正電源VDD，運放N3A的11腳接負電源VTT，運放N3A的反相輸入端與運放N3A的輸出端相連后通過電阻R8分別與運放N3B的反相輸入端和電阻R9的一端相連，電阻R9的另一端接運放N3B的輸出端，運放N3B的正相輸入端通過電阻R7接地，運放N3B的4腳和11腳懸空，運放N3B的輸出端與誤差放大電路4的第二輸入端相連;所述運放N3A和運放N3B均采用運放LMl 24。
[0016]如圖2所示，所述誤差放大電路4包括電阻R4、電阻R10、電容C4、電阻Rll和誤差放大器N2B，誤差放大器N2B的正相輸入端與電阻R4的一端相連，誤差放大器N2B的反相輸入端分別與二極管Vl的陰極、電容C4、電阻RlO的一端相連，電容C4與電阻Rl I串聯，電阻Rl I的另一端接誤差放大器N2B的輸出端，電阻RlO的另一端與取樣隔離放大電路3的輸出端相連;所述誤差放大器N2B采用運放LM124。
[0017]如圖2所示，所述電壓頻率振蕩器電路5包括電阻R12、電容C5、電容C6、電阻R13和壓控振蕩器N4，所述壓控振蕩器N4的2腳接在電阻Rl2、電容C5之間，電阻Rl2、電容C5串聯，電阻R12的另一端接誤差放大電路4的輸出端，電容C5的另一端接壓控振蕩器N4的10腳，所述壓控振蕩器N4的I接接地，壓控振蕩器N4的4腳通過電容C6接地，壓控振蕩器N4的7腳與壓控振蕩器N4的10腳相連，壓控振蕩器N4的5腳懸空，壓控振蕩器N4的9腳接正電源VDD，電阻R13跨接在壓控振蕩器N4的9腳和6腳之間，壓控振蕩器N4的6腳作為頻率軟啟動控制電路的頻率輸出端，壓控振蕩器N4的3腳接負電源VTT，壓控振蕩器N4的8腳接地;所述壓控振蕩器N4的型號為VFC32。
[0018]以下結合圖2對本發明作進一步的說明。
[0019]當開機ON電平送來前，開機ON電平是低電平，電壓基準電平是7V電壓，因此軟啟動電路2的輸出電壓為高電平，誤差放大器N2B的反相輸入端就為高電平，高于誤差放大器N2B的正相輸入端7V電平，這樣誤差放大器N2B的輸出端就是OV低電平，電壓頻率振蕩器N4的輸出頻率就是O頻率；當開機ON電平送來后，開機ON電平是15V高電平，超過7V電壓基準電平，因此軟啟動電路2的輸出電壓是低電平，誤差放大器N2B的輸入端就為低電平，低于誤差放大器N2B的正相輸入端7V電平，這樣誤差放大器N2B的輸出端就是高電平，電壓頻率振蕩器N4輸出頻率就是高頻率輸出。由于軟啟動電路2用的是積分運算放大器即積分放大器N2A，因此運放輸出電壓是緩慢變化的，從而實現了輸出頻率由O頻率向高頻率的逐漸變化，即頻率軟啟動開機。
[0020]當開機ON電平到來后的若干時間后，電源已經工作起來了，電壓取樣也就獲得了電平信號(取樣電壓是負電平)，該取樣電壓經過取樣隔離反相放大后為正電平，與軟啟動輸出電平進行比較。根據二極管的單向導通性，若小于軟啟動輸出電平，則二極管Vl導通，軟啟動電路2仍然控制著電源的頻率，決著電源輸出的高低;若大于軟啟動輸出電平，則二極管Vl截止，取樣電平來控制電源的頻率，電源進入了閉環控制狀態。
[0021]綜上所述，本發明通過更改軟啟動電路2的位置和機理，使得改進后的軟啟動電路2真正做到了開機信號到來時，輸出頻率由O頻率逐漸增大到閉環后的頻率，電源輸出就會由低到高輸出，從而實現了頻率調制方式電源的軟啟動開機，減小了電源開機時對電路元器件的沖擊，提高了電源的可靠性。
【主權項】
1.一種頻率軟啟動控制電路，其特征在于:包括用于產生7V的基準電平的電壓基準電路(I)，其輸出端與軟啟動電路(2)的輸入端相連，軟啟動電路(2)的輸出端與誤差放大電路(4)的第一輸入端相連，用于將取樣電壓進行隔離、放大的取樣隔離放大電路(3)的輸出端與誤差放大電路(4)的第二輸入端相連，誤差放大電路(4)的輸出端與用于將電壓信號變換成頻率信號的電壓頻率振蕩器電路(5)的輸入端相連，電壓頻率振蕩器電路(5)的輸出端作為頻率軟啟動控制電路的頻率輸出端。2.根據權利要求1所述的頻率軟啟動控制電路，其特征在于:所述電壓基準電路(I)包括芯片NI和電阻Rl，芯片NI采用LM199精密基準電源，所述軟啟動電路(2)包括積分放大器N2A、電阻R2、電阻R3、電容Cl和電容C2，所述芯片NI的2、3、4腳共地，芯片NI的3腳接正電源VDD，芯片NI的I腳分別與電阻Rl、電阻R2的一端相連，電阻Rl的另一端接正電源VDD，電阻R2的另一端與積分放大器N2A的正相輸入端相連，電容Cl的兩端跨接在芯片Ul的1、2腳上，積分放大器N2A的反相輸入端分別與電阻R3、電容C2的一端相連，電阻R3的另一端接開機ON電平，電容C2的另一端與積分放大器N2A的輸出端相連后與二極管Vl的陽極相連，積分放大器N2A的4腳接正電源VDD，積分放大器N2A的11腳接地;所述積分放大器N2A采用運放LMl24。3.根據權利要求1所述的頻率軟啟動控制電路，其特征在于:所述取樣隔離放大電路(3)包括電阻R5、電容C3、電阻R6、運放N3A、電阻R7、電阻R8、電阻R9和運放N3B，所述電阻R5的一端接收電壓取樣信號，另一端分別與電容C3的一端、電阻R6的一端和運放N3A的正相輸入端相連，電容C3的另一端、電阻R6的另一端共地，運放N3A的4腳接正電源VDD，運放N3A的11腳接負電源VTT，運放N3A的反相輸入端與運放N3A的輸出端相連后通過電阻R8分別與運放N3B的反相輸入端和電阻R9的一端相連，電阻R9的另一端接運放N3B的輸出端，運放N3B的正相輸入端通過電阻R7接地，運放N3B的4腳和11腳懸空，運放N3B的輸出端與誤差放大電路(4)的第二輸入端相連;所述運放N3A和運放N3B均采用運放LMl24。4.根據權利要求1所述的頻率軟啟動控制電路，其特征在于:所述誤差放大電路(4)包括電阻R4、電阻RlO、電容C4、電阻Rl I和誤差放大器N2B，誤差放大器N2B的正相輸入端與電阻R4的一端相連，誤差放大器N2B的反相輸入端分別與二極管Vl的陰極、電容C4、電阻RlO的一端相連，電容C4與電阻Rl I串聯，電阻Rl I的另一端接誤差放大器N2B的輸出端，電阻RlO的另一端與取樣隔離放大電路(3)的輸出端相連;所述誤差放大器N2B采用運放LM124。5.根據權利要求1所述的頻率軟啟動控制電路，其特征在于:所述電壓頻率振蕩器電路(5)包括電阻R12、電容C5、電容C6、電阻R13和壓控振蕩器N4，所述壓控振蕩器N4的2腳接在電阻Rl2、電容C5之間，電阻Rl2、電容C5串聯，電阻Rl2的另一端接誤差放大電路(4)的輸出端，電容C5的另一端接壓控振蕩器N4的10腳，所述壓控振蕩器N4的I接接地，壓控振蕩器N4的4腳通過電容C6接地，壓控振蕩器N4的7腳與壓控振蕩器N4的10腳相連，壓控振蕩器N4的5腳懸空，壓控振蕩器N4的9腳接正電源VDD，電阻R13跨接在壓控振蕩器N4的9腳和6腳之間，壓控振蕩器N4的6腳作為頻率軟啟動控制電路的頻率輸出端，壓控振蕩器N4的3腳接負電源VTT，壓控振蕩器N4的8腳接地;所述壓控振蕩器N4的型號為VFC32。
【文檔編號】H02M1/36GK106059278SQ201610374144
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月31日
【發明人】范鵬, 徐玉存
【申請人】中國電子科技集團公司第三十八研究所