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一种重启电路

阅读：594发布：2022-03-10

专利汇可以提供一种重启电路专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种重启电路，用于控制电源模块快速重启。该重启电路检测到电源功率模块欠压后或者CTRL脚关断后，能够自动关断控制IC，使IC在频繁开关机、CTRL关断后，能够立即初始化，防止IC进入保护状态，从而避免重启时序与第一次启机的时序不同的问题。本发明电路精度高，可靠性高，温漂低，且电路设计简单，无需稳压供电电路即可实现，降低成本。，下面是一种重启电路专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种重启电路，其特征在于：包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第一集成电路IC1、第一开关管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2、第四电阻R4、第五电阻R5、Vin脚端口、CTRL脚端口、Vcc辅助电源控制端口；
第三二极管D3的阴极与CTRL脚相连，第三二极管D3的阳极、第一电阻R1一端和第二电阻R2一端相连接，该连接点和第一集成电路IC1的参考端电联接；第四电阻R4一端与第一集成电路IC1的阴极相连；第一开关管Q1的基极连接第四电阻R4一端与第一集成电路IC1的阴极的连接点，第一开关管Q1的集电极连接Vcc辅助电源控制端口，第一开关管Q1的射电极连接第二二极管D2的阴极；第五电阻R5一端连接第三电阻R3一端，第五电阻R5另一端连接第一二极管D1的阴极，第一二极管D1的阳极连接至Vcc辅助电源控制端口；第一电阻R1另一端和第四电阻R4另一端连接Vin脚端口；第二二极管D2的阳极、第二电阻R2另一端和第一集成电路IC1的阳极接地。
2.根据权利要求1所述的一种重启电路，其特征在于：所述的第一集成电路IC1是精密可调基准电压源集成电路TL431。
3.根据权利要求1所述的一种重启电路，其特征在于：所述的第一集成电路IC1是精密可调基准电压源集成电路AZ431。
4.根据权利要求1所述的一种重启电路，其特征在于：所述的第一开关管Q1是三极管或MOS管。
5.根据权利要求1所述的一种重启电路，其特征在于：所述的第二二极管D2是齐纳二极管。
6.根据权利要求1所述的一种重启电路，其特征在于：还包括第三电阻R3，第三电阻R3一端连接第三二极管D3的阳极、第一电阻R1一端和第二电阻R2一端的连接点，第三电阻R3另一端连接第一集成电路IC1的参考端。
7.根据权利要求1所述的一种重启电路，其特征在于：第二二极管D2由第六电阻R6代替。
8.根据权利要求1所述的一种重启电路，其特征在于：还包括第一电容C1，第一电容C1一端连接第一开关管Q1的基极，第一电容C1另一端接地。
9.根据权利要求1所述的一种重启电路，其特征在于：还包括第二电容C2，第二电容C2一端连接第三二极管D3的阳极、第一电阻R1一端和第二电阻R2一端的连接点，第二电容C2另一端连接第二电阻R2另一端。

说明书全文

一种重启电路

技术领域

[0001] 本发明涉及开关电源领域，特别涉及一种重启电路。

背景技术

[0002] 在开关电源应用中，我们通常会使用到CTRL脚远程控制开关电源的开启和关闭，或通过输入电压频繁动作而控制开关电源频繁开关机。

[0003] 通过输入电压频繁动作而控制开关电源频繁开关机的应用中，当输入断电后，由于输入电容会有残余电荷，开关电源并不会立即停止工作。此时，输入电容能量仍会被开关电源传输至输出负载，输入电容电压会急剧下降。输入电容电压下降至欠压保护的阈值前，开关电源不会停止工作；当输入电容残压下降至欠压保护点时，开关电源主功率电路会停止工作，输入电容能量不再传输至输出负载，仅仅会被IC供电电路消耗。由于相对于主功率电路，IC供电电路消耗能量极其微小，此时输入电容残压会维持相对较高，且其下降十分缓慢。频繁开关机时，IC的欠压检测脚进入欠压保护状态，而IC的供电脚仍然电压充足，因此IC内部逻辑会进入保护模式。通常在欠压保护脚欠压恢复后，会经过一定的计时保护周期或者延时消隐后，IC才会重新输出占空比，主功率电路才会重新工作。若开关机间隔足够长，使得欠压保护脚欠压保护，IC供电脚继续将输入电容残留电压消耗殆尽，IC停止工作后，IC的也会关机，再次启动会初始化内部逻辑，重启延时正常。所以该应用在第一次启机时有时间过长且和第一次开机时序不一致的问题。

[0004] 利用CTRL脚远程控制电源的开启和关闭的应用中，通常的具体实现方法就是拉低主控IC的欠压保护脚，使其进入欠压保护状态。而此时输入电压不变，主控IC的供电仍然充足，IC内部会进入欠压保护模式。在CTRL脚恢复高电平时，欠压保护也会恢复，在经过较长时间(一般为0秒到2秒)的保护周期后，IC才会重新输出占空比，主功率电路才会重新工作。因此该应用有重启延迟时间过长的问题。

[0005] 以上两种应用中，开机启动延时较长(通常为0S到2S之间，而第一次开机，启动延时正常应该为几十个毫秒的数量级)，且上电时序和第一次开机的时序不同。为了解决上述两项开关电源应用中，重启时间长且时序不一致的问题，本专利做出了设计优化，使得重启速度大幅度提升，从秒数量级提升至毫秒的数量级。

发明内容

[0006] 有鉴于此，本发明提供一种重启电路，利用具有欠压保护功能IC设计解决开关电源重启时间延时长的问题。同时，本电路的实现无需稳压电路供电、含有内置的基准电压源，设计以及使用方便、成本低。相对于使用运放设计可节省许多外围电路，成本低。

[0007] 本发明是通过以下技术方案实现的：

[0008] 一种重启电路，包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第一集成电路IC1、第一开关管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2、第四电阻R4、第五电阻R5、Vin脚端口、CTRL脚端口、Vcc辅助电源控制端口；

[0009] 第三二极管D3的阴极与CTRL脚相连，第三二极管D3的阳极、第一电阻R1一端和第二电阻R2一端相连接，该连接点和第一集成电路IC1的参考端电联接；第四电阻R4一端与第一集成电路IC1的阴极相连；第一开关管Q1的基极连接第四电阻R4一端与第一集成电路IC1的阴极的连接点，第一开关管Q1的集电极连接Vcc辅助电源控制端口，第一开关管Q1的射电极连接第二二极管D2的阴极；第五电阻R5一端连接第三电阻R3一端，第五电阻R5另一端连接第一二极管D1的阴极，第一二极管D1的阳极连接至Vcc辅助电源控制端口；第一电阻R1另一端和第四电阻R4另一端连接Vin脚端口；第二二极管D2的阳极、第二电阻R2另一端和第一集成电路IC1的阳极接地。

[0010] 优选地，第一集成电路IC1是精密可调基准电压源集成电路TL431。

[0011] 优选地，第一集成电路IC1是精密可调基准电压源集成电路AZ431。

[0012] 优选地，第一开关管Q1是三极管或MOS管。

[0013] 优选地，第二二极管D2是齐纳二极管。

[0014] 优选地，还包括第三电阻R3，第三电阻R3一端连接第三二极管D3的阳极、第一电阻R1一端和第二电阻R2一端的连接点，第三电阻R3另一端连接第一集成电路IC1的参考端。

[0015] 优选地，第二二极管D2由第六电阻R6代替。

[0016] 优选地，还包括第一电容C1，第一电容C1一端连接第一开关管Q1的基极，第一电容C1另一端接地。

[0017] 优选地，还包括第二电容C2，第二电容C2一端连接第三二极管D3的阳极、第一电阻R1一端和第二电阻R2一端的连接点，第二电容C2另一端连接第二电阻R2另一端。

[0018] 术语解释：

[0019] 电联接：包括直接或间接连接，并且还包括感应耦合之类的连接方式，比如，本发明中记载的“第三二极管D3的阳极、第一电阻R1一端和第二电阻R2一端相连接，该连接点和第一集成电路IC1的参考端电联接”，是直接连接，当所述连接点与第一集成电路IC1的参考端之间再连接第三电阻R3时，是属于间接连接。

[0020] 本发明所提的方案，其工作原理在具体实施例中进行详细说明，综合本发明的工作原理，本发明克服了现有技术中的不足，其有益效果为：

[0021] 本发明检测到电源功率模块欠压后或者CTRL脚关断后，能够自动关断控制IC，使IC在频繁开关机、CTRL关断后，能够立即初始化，防止IC进入保护状态，从而防止重启时序与第一次启机的时序不同；

[0022] 本发明电路精度高，可靠性高，温漂低，且电路设计简单，无需稳压供电电路即可实现，降低成本。附图说明

[0023] 图1未加入快速重启电路的输入电压、输出电压时序图；

[0024] 图2本发明实施例一原理图；

[0025] 图3本发明实施例二原理图；

[0026] 图4加入快速重启电路的输入电压、输出电压时序图。具体实施例

[0027] 实施例一

[0028] 图2示出了本发明实施例一的原理图。重启电路包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第一集成电路IC1、第一开关管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、Vin脚端口、CTRL脚端口、Vcc辅助电源控制端口；

[0029] 第三二极管D3的阴极与CTRL脚相连，第三二极管D3的阳极、第一电阻R1一端、第二电阻R2一端和第三电阻R3一端，四端口互相连接；第一电阻R1另一端连接Vin脚端口，第二电阻R2另一端接地，第三电阻R3另一端连接第一集成电路IC1的参考端，第四电阻R4一端连接至Vin脚端口，第四电阻R4另一端与第一集成电路IC1的阴极相连，第一集成电路IC1的阳极接地；第五电阻R5一端连接第三电阻R3一端，第五电阻R5另一端连接第一二极管D1的阴极，第一二极管D1的阳极连接至Vcc辅助电源控制端口；第一开关管Q1的基极连接第四电阻R4另一端与第一集成电路IC1的阴极的连接点，第一开关管Q1的集电极连接Vcc辅助电源控制端口，第一开关管Q1的射电极连接第二二极管D2的阴极，第二二极管D2的阳极接地。

[0030] 该实施例的具体工作原理是：

[0031] 当输入电压掉电或CTRL脚为低电平，电源模块输出会关断。第一电阻R1、第二电阻R2分压采样的电压会降低，导致第一集成电路IC1的参考端电压下降。由于第一集成电路IC1D的参考端的电压低于内部基准电压，因此第一集成电路IC1的阴极和阳极呈现开路状态，V2点电位变为高电位。V2电位变为高电位后，会控制第一开关管Q1导通，将Vcc辅助电源控制端口拉为低电平。Vcc辅助电源控制端口是给主控IC的Vdd供电的，因此主控IC会因为Vdd供电不足而关闭，而不会进入欠压保护模式。

[0032] 当输入电压再次迅速上升到启动电压门限之上或CTRL为高电平时，第一电阻R1、第二电阻R2分压采样的电压会升高，导致第一集成电路IC1的参考端电压升高。由于第一集成电路IC1的参考端的电压高于内部基准电压，因此第一集成电路IC1的阴极和阳极呈现短路状态，V2点电位变为低电位，进而控制第一开关管关断，Vcc辅助电源控制端口会恢复为稳压设计的12V左右，保证主控IC的Vdd供电正常。

[0033] 在上一次电源主功率关闭后，主控IC也已经停止工作。再次启机时，IC相当于重新初始化上电，因此避免了进入欠压保护模式。实现了电源模块在CTRL关闭后，输入电压掉电后的快速重启。未加入本发明电路的电源模块的输入电压、输出电压时序图如图1所示，应用了本发明电路的电源模块的输入电压、输出电压时序图如图4所示，可明显发现，启机时序上的延时大大减小。

[0034] 实施例二

[0035] 如图3所示，为本发明实施例二的电路原理图，相对于实施例一的不同是：第二电阻R2两端并联了第二电容，第一开关管Q1的控制端到地并联了第一电容，可以提高动态过冲中该电路出现误触发、震荡等抗干扰能力。同时第二二极管D2被第六电阻R6代替，实现拉低Vcc辅助电源控制端口，仍能实现与实施例一相同的效果。其他具体工作原理与实施例一相同。

[0036] 本发明的实施方式不限于此，按照本发明的上述内容，利用本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明中具体实施电路还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。

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