一种辅助电源启动电路及电源的制作方法

1.本发明属于电子电路技术领域，尤其涉及一种辅助电源启动电路及电源。


背景技术：

2.储能系统可以实现储能电池与电网间的交直流转换，而这主要是依赖储能变流器这一核心设备实现的。储能变流器能够完成储能电池与电网间的双向能量流动，在模块储能变流器中，辅助电源是必不可少的一部分。辅助电源正常工作前，需要建立一个稳定的电压给辅助电源的驱动芯片供电，从而产生驱动信号，驱动电路中的场效应管，使其能够输出稳定的需求电压。而现有技术中，辅助电源的启动时间长、布线复杂，在辅助电源正常工作后，辅助电源的损耗高。


技术实现要素：

3.本发明实施例提供一种辅助电源启动电路，旨在解决辅助电源的启动时间长、布线复杂，在辅助电源正常工作后，辅助电源的损耗高的问题。
4.本发明实施例是这样实现的，通过提供一种辅助电源启动电路，包括：开关模块、启动模块、控制模块以及变压器；
5.所述开关模块一端连接在直流电压端的正极输入端，另一端连接所述启动模块；
6.所述启动模块还连接所述变压器的主边第二绕组，以及连接辅助电源中的驱动芯片；
7.所述控制模块一端接入所述辅助电源中的驱动芯片产生的驱动信号，另一端连接所述变压器的主边第一绕组；
8.所述开关模块包括继电器开关，所述直流电压端的正极输入端通过串联所述继电器开关对所述启动模块进行充电，所述启动模块产生第一电压并输入所述驱动芯片，所述驱动芯片输出所述驱动信号到所述控制模块，通过所述变压器的主边第二绕组产生第二电压对所述启动模块进行充电，并根据所述启动模块产生的电压控制所述继电器开关断开。
9.更进一步地，开关模块还包括分压单元，所述分压单元一端连接在所述直流电压端的正极输入端，另一端连接所述继电器开关的活动触点端。
10.更进一步地，所述分压单元包括依次串联连接的第一电阻、第二电阻以及第三电阻，所述第一电阻的一端连接在所述直流电压端的正极输入端，所述第三电阻的一端连接所述继电器开关的活动触点端。
11.更进一步地，所述启动模块包括第一二极管、第二二极管、第一电容以及第二电容；
12.所述第一电容、所述第一二极管和所述第二二极管串联，所述第二电容一端连接在所述第一二极管的负极，另一端与所述第一电容连接到所述直流电压端的负极输入端，所述第一二极管的正极连接所述变压器的主边第二绕组，且所述继电器开关的静触点端连接到所述第二二极管的负极。
13.更进一步地，所述第一电容与所述第二电容的一端通过串联一第四电阻连接到所述继电器开关的辅助绕组。
14.更进一步地，所述控制模块包括第一驱动单元和第二驱动单元，所述第一驱动单元、所述第二驱动单元和所述变压器的主边第一绕组构成主回路。
15.更进一步地，所述第一驱动单元包括第一开关管和第三二极管，所述第二驱动单元包括第二开关管和第四二极管；
16.所述第一开关管的栅极连接所述驱动芯片，源极连接所述变压器的主边第一绕组一端，漏极连接在所述直流电压端的正极输入端，所述第三二极管的正极连接所述直流电压端的正极输入端、所述第二开关管的源极以及所述变压器的主边第二绕组；
17.所述第二开关管的栅极连接所述驱动芯片，源极连接所述变压器的主边第二绕组和所述第三二极管的正极，漏极连接所述变压器的主边第一绕组的另一端，所述第四二极管的正极连接所述第二开关管的漏极，负极连接所述第一开关管的漏极。
18.更进一步地，还包括整流滤波模块，所述整流滤波模块一端连接所述变压器的副边绕组，另一端连接电压输出端输出电压。
19.更进一步地，所述整流滤波模块包括第五二极管、第三电容以及第五电阻，所述第五二极管的正极连接所述变压器的副边绕组一端，负极连接所述电压输出端，所述第三电容和所述第五电阻并联在所述变压器的副边绕组的第一端和第二端之间，且所述变压器的副边绕组第二端接地。
20.本发明实施例还提供一种电源，包括任一实施例中所述的一种辅助电源启动电路。
21.本发明所达到的有益效果，本技术由于提供的一种辅助电源启动电路，当直流电压端的正极输入端通过串联继电器开关对启动模块进行充电后，能够在启动模块中产生第一电压并输入驱动芯片启动工作，且驱动芯片会输出驱动信号到控制模块，控制模块正常工作后，通过变压器的主边第二绕组产生第二电压对启动模块进行充电，当启动模块达到预设电压值时，会输出到继电器开关的辅助绕组断开继电器开关，在系统正常工作时，启动电路不参与工作，所以不产生功率损耗；且本技术提供的电路简单，能够降低pcb板的走线难度，加快辅助电源的启动时间。
附图说明
22.图1是本发明实施例提供的一种辅助电源启动电路的电路图；
23.其中，1、开关模块，2、启动模块，3、控制模块，4、变压器，5、整流滤波模块。
具体实施方式
24.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
25.本技术由于提供的一种辅助电源启动电路，当直流电压端的正极输入端通过串联继电器开关对启动模块进行充电后，能够在启动模块中产生第一电压并输入驱动芯片启动工作，且驱动芯片会输出驱动信号到控制模块，控制模块正常工作后，通过变压器的主边第
二绕组产生第二电压对启动模块进行充电，当启动模块达到预设电压值时，会输出到继电器开关的辅助绕组断开继电器开关，在系统正常工作时，启动电路不参与工作，所以不产生功率损耗；且本技术提供的电路简单，能够降低pcb板的走线难度，加快辅助电源的启动时间。
26.实施例一
27.在本实施例中，结合图1所示，提供一种辅助电源启动电路，包括：开关模块1、启动模块2、控制模块3以及变压器4；
28.开关模块1一端连接在直流电压端的正极输入端，另一端连接启动模块2；
29.启动模块2还连接变压器4的主边第二绕组，以及连接辅助电源中的驱动芯片；
30.控制模块3一端接入辅助电源中的驱动芯片产生的驱动信号，另一端连接变压器4的主边第一绕组；
31.开关模块1包括继电器开关，直流电压端的正极输入端通过串联继电器开关对启动模块2进行充电，启动模块2产生第一电压并输入驱动芯片(图中未示出)，驱动芯片输出驱动信号到控制模块3，通过变压器4的主边第二绕组产生第二电压对启动模块2进行充电，并根据启动模块2产生的电压控制继电器开关断开。
32.其中，上述开关模块1用于控制辅助电源启动电路与辅助电源断开。上述变压器4可以用于进行电压变换。
33.上述控制模块3用于根据驱动信号(drv1和drv2)导通后输入到变压器4的主边第一绕组，控制变压器4导通开启正常工作，并在变压器4的主边第二绕组上产生第二电压(vcc_trans)输入到启动模块2，通过变压器4的主边第二绕组产生的第二电压对启动模块2进行充电。
34.上述启动模块2用于产生第一电压(vcc_aux)对辅助电源中的驱动芯片进行供电。此外，当变压器4的主边第二绕组对启动模块2供电后，会在启动模块2上会产生一个电压，启动模块2还用于通过产生的电压输入到继电器开关的辅助绕组，控制继电器开关的活动触点断开。
35.具体的，参考图1所示，relay为继电器开关，继电器开关relay处于常闭状态。变压器4为t，变压器4的主边第一绕组为p1，变压器4的主边第二绕组为p2。开关模块1并联在直流电压端的正极输入端(aux_bus )与直流电压端的负极输入端(aux_bus-)，且开关模块1中的继电器开关relay一端连接到启动模块2。aux_bus 与aux_bus-接入直接电压，直流电压通过常闭状态下的继电器开关relay为启动模块2充电，当启动模块2的第一电压vcc_aux达到预设的电压值时，将给辅助电源中的驱动芯片进行供电，驱动芯片开启正常工作。
36.更具体的，驱动芯片开启正常工作后，会输出驱动信号drv1和drv2到控制模块3，控制模块3连接变压器4的主边第一绕组，且与变压器4的主边第一绕组p1共同构成主回路，在变压器4的主边第二绕组p2上产生第二电压vcc_trans，变压器4的主边第二绕组p2连接到启动模块2，此时可以通过第二电压vcc_trans对启动模块2进行充电，在启动模块2上产生一个电压vcc_aux，且产生的电压vcc_aux输入到继电器开关relay的辅助绕组，从而控制继电器开关relay的活动触点断开。实现了当变压器4的主边第二绕组p2为启动模块2充电，并保证为辅助电源正常供电后，通过断开继电器开关relay，将辅助电源的启动电路断开，启动电路不参与工作，因此也不产生损耗。
37.在本实施例中，由于当直流电压端的aux_bus 通过串联继电器开关relay对启动模块2进行充电后，能够在启动模块2中产生第一电压vcc_aux并输入驱动芯片启动工作，且驱动芯片会输出驱动信号drv1和drv2到控制模块3，控制模块3与变压器4的主边第一绕组p1组成主回路，主回路正常启动工作后，在变压器4的主边第二绕组产生第二电压vcc_trans对启动模块2进行充电，当启动模块2达到预设电压值时，会输出到继电器开关relay的辅助绕组断开继电器开关relay，在系统正常工作时，启动电路不参与工作，所以不产生功率损耗。此外，且本技术提供的电路简单，通过在电路中增加一个继电器开关relay，通过控制继电器开关relay断开，便能控制启动电路不参与工作，有利于降低pcb板的走线难度，加快辅助电源的启动时间。
38.实施例二
39.在本实施例中，基于上述实施例，开关模块1还包括分压单元，分压单元一端连接在直流电压端的正极输入端，另一端连接继电器开关的活动触点端。
40.其中，分压单元中包括有多个电阻，当直流电压端的aux_bus 输入直流电压后，通过分压单元可以进行分压，避免电压过大造成元器件损坏，且能够提供所需大小的电压对启动模块2进行供电。
41.进一步地，分压单元包括依次串联连接的第一电阻、第二电阻以及第三电阻，第一电阻的一端连接在直流电压端的正极输入端，第三电阻的一端连接继电器开关的活动触点端。
42.其中，在本实施例中，分压单元包括依次串联的第一电阻、第二电阻和第三电阻。图1中，r1为第一电阻，r2为第二电阻，r3为第三电阻。当然，根据直流电压端的aux_bus 的直流电压大小，以及启动模块2所需电压大小不同，分压单元设置的电阻数量与大小也可以进行具体调整。
43.可选的，启动模块2包括第一二极管、第二二极管、第一电容以及第二电容，第一电容、第一二极管和第二二极管串联，第二电容一端连接在第一二极管的负极，另一端与第一电容连接到直流电压端的负极输入端，第一二极管的正极连接变压器4的主边第二绕组，且继电器开关的静触点端连接到第二二极管的负极。
44.其中，参考图1所示，第一二极管为d1，第二二极管为d2，第一电容为c1，第二电容为c2。第一二极管d1和第二二极管d2可用于保证电路单向导通。第一电容c1和第二电容c2作为启动电容可以用于蓄能，当第一电容c1蓄能达到预设电压值大小后可用于对驱动芯片进行供电，驱动芯片开启正常工作。具体的，变压器4的主边第二绕组p2产生的第二电压vcc_trans通过第一二极管d1给第二电容c2进行充电，同时也可通过第一二极管d1和第二二极管d2给第一电容c1进行充电。
45.可选的，第一电容与第二电容的一端通过串联一第四电阻连接到继电器开关的辅助绕组。
46.其中，第四电阻为r4，第四电阻r4可以起到限流作用。具体的，将第四电阻r4连接到继电器开关relay的辅助绕组，第一电容c1和第二电容c2的两端产生一个电压vcc_aux，电压vcc_aux通过第四电阻r4作用于继电器开关relay的辅助绕组，继电器开关relay的活动触点断开，系统正常工作时，启动回路不参与工作，则启动电路在系统正常工作时不产生功率损耗。
47.可选的，控制模块3包括第一驱动单元和第二驱动单元，第一驱动单元、第二驱动单元和变压器4的主边第一绕组构成主回路。
48.具体的，第一驱动单元包括第一开关管和第三二极管，第二驱动单元包括第二开关管和第四二极管。
49.第一开关管的栅极连接驱动芯片，源极连接变压器4的主边第一绕组一端，漏极连接在直流电压端的正极输入端，第三二极管的正极连接直流电压端的正极输入端、第二开关管的源极以及变压器4的主边第二绕组。
50.第二开关管的栅极连接驱动芯片，源极连接变压器4的主边第二绕组和第三二极管的正极，漏极连接变压器4的主边第一绕组的另一端，第四二极管的正极连接第二开关管的漏极，负极连接第一开关管的漏极。
51.其中，参考图1所示，第一开关管为q1，第三二极管为d3，第二开关管为q2，第四二极管为d4，第三二极管d3和第四二极管d4用于控制所在支路单向导通。
52.具体的，驱动芯片输出的驱动信号drv1输入到第一开关管q1，通过第一开关管q1的源极输入到变压器4的主边第一绕组p1一端。驱动芯片输出的驱动信号drv2输入到第二开关管为q2，通过第二开关管q2的漏极输入到变压器4的主边第一绕组p1的另一端，第一开关管q1，第二开关管q2、第三二极管d3和第四二极管d4和变压器4的主边第一绕组p1共同构成主回路。主回路开始正常工作后，在变压器4的主边第二绕组p2上产生第二电压vcc_trans对第一电容c1和第二电容c2进行充电。第一电容c1与第二电容c2有变压器4的主边第二绕组p2充电后，便可以断开继电器开关relay，断开启动电路。
53.在本实施例中，通过在直流电压端的aux_bus 和aux_bus-端接入直流电压，经过分压单元进行分压后基于继电器开关relay常闭状态输入第一电容c1，对第一电容c1进行充电，第一电容c1连接辅助电源的驱动芯片，通过第一电容c1产生的第一电压vcc_aux对驱动芯片进行供电，驱动芯片正常工作后输出驱动信号drv1和drv2到第一开关管q1和第二开关管q2，第一开关管q1、第二开关管q2以及变压器4的主边第一绕组p1构成的主回路导通正常工作后，在变压器4的主边第二绕组上产生第二电压vcc_trans对第一电容c1和第二电容c2进行充电，在第一电容c1与第二电容c2的两端产生一个电容vcc_aux，电压vcc_aux通过第四电阻r4作用于继电器开关relay的辅助绕组，继电器开关relay的活动触点断开。因此，在系统正常工作时，启动回路不参与工作，所以不产生功率损耗。
54.实施例三
55.在本实施例中，基于上述实施例，一种辅助电源启动电路还包括整流滤波模块5，整流滤波模块5一端连接变压器4的副边绕组，另一端连接电压输出端输出电压。
56.具体的，整流滤波模块5包括第五二极管、第三电容以及第五电阻，第五二极管的正极连接变压器4的副边绕组一端，负极连接电压输出端，第三电容和第五电阻并联在变压器4的副边绕组的第一端和第二端之间，且变压器4的副边绕组第二端接地。
57.参考图1所示，上述第五二极管为d5，第三电容为c3，第五电阻为r5。
58.具体的，在电压器的主边绕组产生的电压经过电压变换后输出到变压器4的副边绕组s，经过第五二极管d5进行整流，以及并联的第三电容c3和第五电阻r5滤波后输出稳定的直流电压vcc。
59.在本实施例中，通过在在变压器4的副边绕组一侧增加整流滤波模块5，可以对变
压器4进行电压转换后的电压进行整流滤波，保证输出稳定的直流电压vcc。
60.实施例四
61.本技术实施例还提供一种电源，包括上述任一实施例中的一种辅助电源启动电路。
62.其中，本实施例提供的一种电源可以是指模块储能变流器中的辅助电源，可以给模块储能变流器中的所有器件进行供电。且本实施例提供的一种电源包括了上述各个实施例中提供的一种辅助电源启动电路，在一种辅助电源启动电路中，由于当直流电压端的正极输入端通过串联继电器开关relay对启动模块2进行充电后，能够在启动模块2中产生第一电压vcc_aux并输入驱动芯片启动工作，且驱动芯片会输出驱动信号drv1和drv2到控制模块3，控制模块3与变压器4的主边第一绕组p1组成主回路，主回路正常启动工作后，在变压器4的主边第二绕组产生第二电压vcc_trans对启动模块2进行充电，当启动模块2达到预设电压值时，会输出到继电器开关relay的辅助绕组断开继电器开关relay，因此，在系统正常工作时，启动电路不参与工作，所以不产生功率损耗。此外，且本技术提供的电路简单，通过在电路中增加一个继电器开关relay，通过控制继电器开关relay断开，便能控制启动电路不参与工作，有利于降低pcb板的走线难度，加快辅助电源的启动时间。所以，本实施例提供的一种电源同样可以实现上述各实施例方式以及达到同样的技术效果，在此不再赘述。
63.综上，在本发明实施例中，通过在直流电压端的aux_bus 和aux_bus-端接入直流电压，经过分压单元进行分压后，基于继电器开关relay常闭状态输入第一电容c1进行充电，第一电容c1连接辅助电源的驱动芯片，通过第一电容c1产生的第一电压vcc_aux对驱动芯片drv1和drv2进行供电，驱动芯片正常工作后输出驱动信号drv1和drv2到第一开关管q1和第二开关管q2，第一开关管q1、第二开关管q2以及变压器4的主边第一绕组p1构成的主回路导通正常工作后，在变压器4的主边第二绕组上产生第二电压vcc_trans对第一电容c1和第二电容c2进行充电，且在变压器4的副边绕组s一侧连接有整流滤波模块5，通过整流滤波模块5可以输出稳定的直流电压vcc。在第一电容c1与第二电容c2的两端产生一个电容vcc_aux，电压vcc_aux通过第四电阻r4作用于继电器开关relay的辅助绕组，继电器开关relay的活动触点断开，因此，在系统正常工作时，启动回路不参与工作，所以不产生功率损耗。此外，通过在电路中增加一个继电器开关relay，控制继电器开关relay断开，以控制启动电路不参与工作，电路简单，有利于降低pcb板的走线难度，加快辅助电源的启动时间。
64.本技术的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
65.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。