启动调整电路以及驰返式电源启动系统的制作方法

1.本发明涉及一种电源启动系统，尤指一种启动调整电路及应用该启动调整电路的驰返式电源启动系统。


背景技术：

2.一般而言，现有的驰返式(flyback)电源启动系统会使用pwm驱动ic来产生pwm信号，并根据该pwm信号来控制整个系统的启动及输出。然而现有的驰返式电源启动系统的输入电压在经过供电电阻后直接供给pwm驱动ic，因此输入电压过高将导致pwm驱动ic损坏，输入电压过低则无法启动pwm驱动ic，使得输入电压受限于pwm驱动ic的规格而仅有较窄的电压范围。
3.另一方面，当驰返式电源启动系统因为过电流、过电压等问题而暂时关闭，若立即重新启动可能会造成负载系统损害或产生积热效应对后方装置造成危害，但现有的驰返式电源启动系统无法控制重新启动间隔时间，仅能被动地因有输入电压而立即重新启动。
4.因此，如何提供一种具有更宽广的输入电压范围，并能控制重新启动间隔时间的启动调整电路以及驰返式电源启动系统，遂成为业界亟待解决的课题。


技术实现要素：

5.为解决前述现有技术的种种问题，本发明之一目的，即在于提供一种具有更宽广的输入电压范围，并能控制重新启动间隔时间的启动调整电路以及驰返式电源启动系统。
6.为了达到前述目的，本发明的一种启动调整电路包括降压模块、光耦合隔离模块、反向逻辑ic模块、计数模块以及升压模块。
7.降压模块用以将一输入电源信号转换为降压信号；光耦合隔离模块用以接收一系统控制信号以及降压信号，并根据系统控制信号以及降压信号产生启动信号；反向逻辑ic模块用以将启动信号转换为逻辑信号；计数模块用以在接收到逻辑信号后，计时至一默认时间并送出开/关信号；以及升压模块用以将降压信号转换为升压信号，并根据开/关信号输出或停止输出升压信号。
8.于本发明的一实施型态中，降压模块包括第一芯片、第一电容、第一电阻、第二电阻以及第二电容。第一芯片包括输入端、调整端以及输出端，输入电源信号由第一芯片的输入端输入，且第一芯片的输出端输出降压信号。第一电容与第一芯片的输入端连接。第一电阻与第一芯片的输出端连接。第二电阻与第一芯片的调整端连接。第二电容与第一芯片的输出端连接。
9.于本发明的一实施型态中，光耦合隔离模块包括第三电阻、光耦合组件、第四电阻以及第三电容。光耦合组件具有一次侧及二次侧，光耦合组件的一次侧与第三电阻连接并接收系统控制信号，光耦合组件的二次侧的输入端接收降压信号，以及光耦合组件的二次侧的输出端输出启动信号。第四电阻与光耦合组件的二次侧的输出端连接。第三电容与光耦合组件的二次侧的输出端连接。
10.于本发明的一实施型态中，反向逻辑ic模块包括第二芯片。第二芯片包括输入端以及输出端，由第二芯片的输入端输入启动信号并由输出端输出逻辑信号。
11.于本发明的一实施型态中，计数模块包括第三芯片以及rc电路。rc电路包括与第三芯片连接的第五电阻、第六电阻、第七电阻、第四电容、第五电容以及第六电容。其中，第三芯片接收逻辑信号，并配合rc电路以计时至默认时间，并由第三芯片送出开/关信号。
12.于本发明的一实施型态中，升压模块包括第四芯片、第一电感、第一二极管、第二二极管、第八电阻、第九电阻、第七电容以及第八电容。第一电感与第四芯片连接，第一二极管与第四芯片连接，第二二极管与第一二极管连接，第八电阻与第四芯片连接，第九电阻与第四芯片连接，第七电容与第一电感连接，以及第八电容与第一二极管连接。第四芯片接收降压信号以及开/关信号，并根据开/关信号输出或停止输出，以及配合第一电感、第一二极管、第二二极管、第八电阻、第九电阻、第七电容以及第八电容将第四芯片的输出转换为升压信号。
13.本发明还提供一种驰返式电源启动系统，包括电源输入电路、如本发明任一实施型态中所述的启动调整电路、电源控制电路、电源输出电路以及电源稳压电路。
14.电源输入电路用以接收一无稳压直流电源信号，并经过干扰抑制及滤波后输出输入电源信号，启动调整电路用以接收输入电源信号并输出升压信号，电源控制电路用以接收输入电源信号以及升压信号并转换为电源控制信号，电源控制电路还用以产生一pwm信号以控制是否输出电源控制信号，电源输出电路用以接收电源控制信号，并经过整流滤波及突波抑制后输出系统控制信号，以及电源稳压电路用以接收系统控制信号，并反馈以稳定pwm信号的电压。
15.相较于现有技术，本发明的驰返式电源启动系统采用了本发明的启动调整电路，且本发明的启动调整电路的输入电源信号会先经过降压模块以及升压模块调整电压，最终输出的升压信号可调整为符合pwm驱动ic规格，因此可容许较宽电压范围的输入电源信号。本发明的启动调整电路还包括光耦合隔离模块、反向逻辑ic模块、计数模块，除了可接收系统控制信号控制而具有过电流、过电压等保护功能外，还有计数模块可提供计时功能，在到达默认时间后才会输出升压信号以启动pwm驱动ic，可保护本发明的驰返式电源启动系统不会因立即重启而导致负载系统损害或积热效应。
附图说明
16.图1为本发明第一实施例的启动调整电路的架构示意图。
17.图2为本发明第二实施例的降压模块的电路示意图。
18.图3为本发明第三实施例的光耦合隔离模块的电路示意图。
19.图4为本发明第四实施例的反向逻辑ic模块的电路示意图。
20.图5为本发明第五实施例的计数模块的电路示意图。
21.图6为本发明第六实施例的升压模块的电路示意图。
22.图7为本发明第七实施例的驰返式电源启动系统的架构示意图。
23.符号说明：
24.10
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降压模块
25.11
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光耦合隔离模块
26.12
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反向逻辑ic模块
27.13
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计数模块
28.14
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升压模块
29.70
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电源输入电路
30.700
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干扰抑制模块
31.701
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滤波模块
32.71
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启动调整电路
33.72
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电源控制电路
34.720
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变压器
35.721
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开关模块
36.722
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开关突波抑制模块
37.723
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电流侦测模块
38.724
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辅助绕组整流滤波模块
39.725
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pwm驱动ic模块
40.73
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电源输出电路
41.730
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输出整流滤波模块
42.731
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输出突波抑制模块
43.74
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电源稳压电路
44.740
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光电反馈模块
45.741
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输出稳压模块
46.c1
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第一电容
47.c2
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第二电容
48.c3
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第三电容
49.c4
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第四电容
50.c5
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第五电容
51.c6
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第六电容
52.c7
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第七电容
53.c8
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第八电容
54.d1
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第一二极管
55.d2
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第二二极管
56.l1
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第一电感
57.p1
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光耦合组件
58.r1
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第一电阻
59.r2
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第二电阻
60.r3
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第三电阻
61.r4
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第四电阻
62.r5
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第五电阻
63.r6
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第六电阻
64.r7
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第七电阻
65.r8
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第八电阻
66.r9
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第九电阻
67.st_up
ꢀꢀꢀꢀ
端点
68.st_pwm
ꢀꢀꢀ
端点
69.u1
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第一芯片
70.u2
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第二芯片
71.u3
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第三芯片
72.u4
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第四芯片
73.vboost
ꢀꢀꢀ
端点
74.vcount
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端点
75.vdown
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端点
76.vin
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端点
77.vsys
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端点
具体实施方式
78.以下藉由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明亦可藉由其他不同的具体实施例加以施行或应用。
79.请参阅图1，图1为本发明第一实施例的启动调整电路的架构示意图。本发明的启动调整电路包括降压模块10、光耦合隔离模块11、反向逻辑ic模块12、计数模块13以及升压模块14。本发明的启动调整电路可应用于一驰返式电源启动系统。
80.降压模块10用以将一输入电源信号转换为降压信号，降压信号的电压配合其他组件来设计，其电压可小于或等于输入电源信号的电压。
81.光耦合隔离模块11用以接收一系统控制信号以及降压信号，并根据系统控制信号以及降压信号产生启动信号。系统控制信号来自于驰返式电源启动系统，光耦合隔离模块11是否输出启动信号是由系统控制信号来控制。
82.反向逻辑ic模块12用以将启动信号转换为逻辑信号。计数模块13用以在接收到逻辑信号后，计时至一默认时间并送出开/关信号。计数模块13可通过计数ic配合rc电路来实现计时，并可通过调整电阻、电容等组件的数值以调整默认时间。
83.升压模块14用以将降压信号转换为升压信号，并根据开/关信号输出或停止输出升压信号。升压信号可进一步用于控制驰返式电源启动系统中的pwm驱动ic。
84.由于输入电源信号会先经过降压模块以及升压模块调整电压，最终输出的升压信号才会用于控制pwm驱动ic，因此输入电源信号的电压范围不再受限于pwm驱动ic的规格，可容许较宽电压范围的输入电源信号。另一方面，升压模块14输出或停止输出升压信号受控于开/关信号，而计数模块13可计时至默认时间后送出开/关信号，因此只要设定适当的默认时间即可避免因立即重启而导致负载系统损害或积热效应。
85.请参阅图2，图2为本发明第二实施例的降压模块的电路示意图。在一实施例中，降压模块10可包括第一芯片u1、第一电容c1、第一电阻r1、第二电阻r2以及第二电容c2。第一芯片u1包括输入端、调整端以及输出端，端点vin的输入电源信号由第一芯片u1的输入端输
入，且第一芯片u1的输出端输出降压信号至端点vdown。第一电容c1与第一芯片u1的输入端连接。第一电阻r1与第一芯片u1的输出端连接。第二电阻r2与第一芯片u1的调整端连接。第二电容c2与第一芯片u1的输出端连接。
86.请参阅图3，图3为本发明第三实施例的光耦合隔离模块的电路示意图。在一实施例中，光耦合隔离模块11可包括第三电阻r3、光耦合组件p1、第四电阻r4以及第三电容c3。光耦合组件p1具有一次侧及二次侧，光耦合组件p1的一次侧与第三电阻r3连接并接收端点vsys的系统控制信号，光耦合组件p1的二次侧的输入端接收端点vdown的降压信号，以及光耦合组件p1的二次侧的输出端输出启动信号至端点st_up。第四电阻r4与光耦合组件p1的二次侧的输出端连接。第三电容c3与光耦合组件p1的二次侧的输出端连接。
87.请参阅图4，图4为本发明第四实施例的反向逻辑ic模块的电路示意图。在一实施例中，反向逻辑ic模块12可包括第二芯片u2。第二芯片u2包括输入端以及输出端，由第二芯片u2的输入端输入端点st_up的启动信号并由输出端输出逻辑信号至端点vcount。第二芯片u2还可由端点vdown的降压信号来供应电压。
88.请参阅图5，图5为本发明第五实施例的计数模块的电路示意图。在一实施例中，计数模块13可包括第三芯片u3以及rc电路。rc电路包括与第三芯片u3连接的第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第四电容c4、第五电容c5以及第六电容c6。其中，第三芯片u3接收端点vcount的逻辑信号，并配合rc电路以计时至默认时间，并由第三芯片u3送出开/关信号至端点st_pwm。
89.请参阅图6，图6为本发明第六实施例的升压模块的电路示意图。在一实施例中，升压模块14包括第四芯片u4、第一电感l1、第一二极管d1、第二二极管d2、第八电阻r8、第九电阻r9、第七电容c7以及第八电容c8。第一电感l1与第四芯片u4连接，第一二极管d1与第四芯片u4连接，第二二极管d2与第一二极管d1连接，第八电阻r8与第四芯片u4连接，第九电阻r9与第四芯片u4连接，第七电容c7与第一电感l1连接，以及第八电容c8与第一二极管d1连接。第四芯片u4接收端点vdown的降压信号以及端点st_pwm的开/关信号，并根据开/关信号输出或停止输出，以及配合第一电感l1、第一二极管d1、第二二极管d2、第八电阻r8、第九电阻r9、第七电容c7以及第八电容c8将第四芯片u4的输出转换为升压信号至端点vboost。
90.请参阅图7，图7为本发明第七实施例的驰返式电源启动系统的架构示意图。如图所示，本发明的驰返式电源启动系统包括电源输入电路70、如本发明任一实施例中所述的启动调整电路71、电源控制电路72、电源输出电路73以及电源稳压电路74。
91.电源输入电路70用以接收一无稳压直流电源信号，并经过干扰抑制及滤波后输出输入电源信号，举例而言，电源输入电路70可包括干扰抑制模块700及滤波模块701。
92.启动调整电路71用以接收输入电源信号并输出升压信号至端点vboost。
93.电源控制电路72用以接收输入电源信号以及升压信号并转换为电源控制信号，电源控制电路72还用以产生一pwm信号以控制是否输出电源控制信号。举例而言，电源控制电路72可包括变压器720、开关模块721、开关突波抑制模块722、电流侦测模块723、辅助绕组整流滤波模块724以及pwm驱动ic模块725。pwm信号系由pwm驱动ic模块725所产生。
94.电源输出电路73用以接收电源控制信号，并经过整流滤波及突波抑制后输出系统控制信号。举例而言，电源输出电路73可包括输出整流滤波模块730以及输出突波抑制模块731。
95.电源稳压电路74用以接收端点vsys的系统控制信号，并反馈以稳定pwm信号的电压。举例而言，电源稳压电路74可包括光电反馈模块740以及输出稳压模块741。
96.详细来说，当启动调整电路71输出升压信号至端点vboost后，启动变压器720输出系统控制信号至端点vsys，同时变压器720的辅助绕组(aux winding)接手自供电给启动调整电路71的第四芯片u4，并以第二二极管d2隔离两端电源。变压器720输出系统控制信号至端点vsys令启动调整电路71的光耦合组件p1动作，端点st_up的启动信号为高电位，第三芯片u3停止后输出低电位的开/关信号至端点st_pwm。关闭升压模块14输出至端点vboost的升压信号，并不再输出耗电。至此完成电源开机。
97.当pwm驱动ic模块725由电流侦测模块723感测到系统过电流(ocp)时，关闭pwm驱动ic模块725的输出，且端点vsys的系统控制信号关闭，同时辅助绕组接手自供电也关闭。之后回到启动调整电路71再次尝试启动电源的动作，以达成在过电流或过电压后可设定默认时间的重启功能。
98.综上所述，本发明的驰返式电源启动系统采用了本发明的启动调整电路，且本发明的启动调整电路的输入电源信号会先经过降压模块以及升压模块调整电压，最终输出的升压信号可调整为符合pwm驱动ic规格，因此可容许较宽电压范围的输入电源信号。本发明的启动调整电路还包括光耦合隔离模块、反向逻辑ic模块、计数模块，除了可接收系统控制信号控制而具有过电流、过电压等保护功能外，还有计数模块可提供计时功能，在到达默认时间后才会输出升压信号以启动pwm驱动ic，可保护本发明的驰返式电源启动系统不会因立即重启而导致负载系统损害或积热效应。
99.藉由以上较佳具体实施例的描述，本领域具有通常知识者当可更加清楚本发明的特征与精神，惟上述实施例仅为说明本发明的原理及其功效，而非用以限制本发明。因此，任何对上述实施例进行的修改及变化仍不脱离本发明的精神，且本发明的权利范围应如权利要求书所列。