本發(fā)明涉及變換器技術領域，特別是涉及一種用于高耐壓重疊式DC-DC變換器的電源啟動系統(tǒng)。

背景技術：

針對高壓輸入的開關變換器，《高耐壓重疊式反激DC-DC變換器設計》提出了一種耐高壓重疊式DC-DC變換器電路，解決了高輸入母線電壓下低功率開關管電源的設計問題。

但是該電路使用電阻作為電源啟動電路，當輸入電壓為寬范圍時，若要保證低壓正常啟動，高壓時電阻將有很高的功耗，嚴重影響靜態(tài)功耗、效率和電源可靠性。目前，針對這種情況，有以下解決方案，一是增加專門的輔助電源為主控芯片供電，以使得主控芯片啟動變換器電路，但是輔助電源會增加很大的成本。

因此，如何既能夠保證對高耐壓重疊式DC-DC變換器的啟動，又能減少功耗，降低成本，是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種用于高耐壓重疊式DC-DC變換器的電源啟動系統(tǒng)，既能夠保證對高耐壓重疊式DC-DC變換器的啟動，又能減少功耗，降低成本。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了如下技術方案：

一種用于高耐壓重疊式DC-DC變換器的電源啟動系統(tǒng)，包括：

高耐壓重疊式DC-DC變換器的主功率部，所述主功率部的變壓器原邊側包括n級串聯(lián)的初級線圈模塊，各級初級線圈模塊包括對應的初級線圈、輸入電容單元和均壓電阻單元，所述初級線圈和所述輸入電容單元并聯(lián)，所述輸入電容單元和所述均壓電阻單元并聯(lián)，所述輸入電容單元包括若干串聯(lián)的輸入電容，所述均壓電阻單元包括與各所述輸入電容一一對應并聯(lián)的均壓電阻，各所述均壓電阻串聯(lián)，其中，第一級初級線圈模塊的輸入電容單元的負極接地，n為大于1的整數(shù)；

位于所述第一級初級線圈模塊的輸入電容單元和均壓電阻單元之間，用于提供基準電壓的穩(wěn)壓管，所述穩(wěn)壓管的正極和該輸入電容單元的負極連接；

與所述主功率部的第m級初級線圈模塊的初級線圈背離第m-1級初級線圈模塊的一端連接的第一三極管，所述第一三極管的基極和所述穩(wěn)壓管的負極連接，所述第一三極管的集電極和所述第m級初級線圈模塊連接，m為大于0的整數(shù)；

與所述第一三極管的基極連接，控制所述第一三極管通斷的開關控制部；

與所述第一三極管的發(fā)射極連接，用于為所述高耐壓重疊式DC-DC變換器的IC主控芯片供電的儲能電容。

優(yōu)選地，還包括：設置在所述第一三極管和所述第m級初級線圈模塊之間的保護電路。

優(yōu)選地，還包括：設置在所述第一三極管的發(fā)射極和所述儲能電容之間，用于限定所述儲能電容的充電電流的大小的控流電阻。

優(yōu)選地，還包括：設置在所述開關控制部和所述儲能電容之間的二極管。

優(yōu)選地，所述開關控制部為開關管，所述開關管的控制端和所述IC主控芯片連接。

優(yōu)選地，所述開關管為管控三極管，所述管控三極管的基極和所述IC主控芯片連接，所述管控三極管的集電極和所述穩(wěn)壓管的負極連接，所述管控三極管的發(fā)射極和所述穩(wěn)壓管的正極連接。

優(yōu)選地，所述第一三極管的集電極和第二級初級線圈模塊的初級線圈的背離第一級初級線圈模塊的一端連接，其中，所述第一級初級線圈模塊包括相互串聯(lián)的第一輸入電容、第二輸入電容，所述第二級初級線圈模塊包括與所述第二輸入電容串聯(lián)的第三輸入電容和第四輸入電容，所述第一級初級線圈模塊包括相互串聯(lián)的第一均壓電阻和第二均壓電阻，所述第一均壓電阻和所述第一輸入電容并聯(lián)，所述第二均壓電阻和所述第二輸入電容并聯(lián)，所述第二級初級線圈模塊包括與所述第二均壓電阻串聯(lián)的第三均壓電阻和第四均壓電阻，所述第三均壓電阻和所述第三輸入電容并聯(lián)，所述第四均壓電阻和所述第四輸入電容并聯(lián)。

優(yōu)選地，所述保護電路包括：第二三極管、第三三極管和第四三極管，所述第二三極管的發(fā)射極和所述第一三極管的集電極連接，所述第二三極管的基極和所述第一輸入電容的正極連接，所述第二三極管的集電極和所述第三三極管的發(fā)射極連接，所述第三三極管的基極和所述第二輸入電容的正極連接，所述第三三極管的集電極和所述第四三極管的發(fā)射極連接，所述第四三極管的基極和所述第三輸入電容的正極連接，所述第四三極管的集電極和所述第四輸入電容的正極連接。

優(yōu)選地，所述保護電路還包括：設置在所述第一三極管和所述第二三極管之間的第一電阻，設置在所述第二三極管和所述第三三極管之間的第二電阻，設置在所述第三三極管和所述第四三極管之間的第三電阻，設置在所述第四三極管和所述第四輸入電容之間的第四電阻。

優(yōu)選地，所述保護電路還包括：設置在所述第二三極管的基極和所述主功率部之間的第五電阻，設置在所述第三三極管的基極和所述主功率部之間的第六電阻，設置在所述第四三極管的基極和所述主功率部之間的第七電阻。

與現(xiàn)有技術相比，上述技術方案具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明實施例所提供的一種用于高耐壓重疊式DC-DC變換器的電源啟動系統(tǒng)，包括：高耐壓重疊式DC-DC變換器的主功率部，主功率部的變壓器原邊側包括n級串聯(lián)的初級線圈模塊，各級初級線圈模塊包括對應的初級線圈、輸入電容單元和均壓電阻單元，初級線圈和輸入電容單元并聯(lián)，輸入電容單元和均壓電阻單元并聯(lián)，輸入電容單元包括若干串聯(lián)的輸入電容，均壓電阻單元包括與各輸入電容一一對應并聯(lián)的均壓電阻，各均壓電阻串聯(lián)，其中，第一級初級線圈模塊的輸入電容單元的負極接地，n為大于1的整數(shù)；位于第一級初級線圈模塊的輸入電容單元和均壓電阻單元之間，用于提供基準電壓的穩(wěn)壓管，穩(wěn)壓管的正極和該輸入電容單元的負極連接；與主功率部的第m級初級線圈模塊的初級線圈背離第m-1級初級線圈模塊的一端連接的第一三極管，第一三極管的基極和穩(wěn)壓管的負極連接，第一三極管的集電極和第m級初級線圈模塊連接，m為大于0的整數(shù)；與第一三極管的基極連接，控制第一三極管通斷的開關控制部；與第一三極管的發(fā)射極連接，用于為高耐壓重疊式DC-DC變換器的IC主控芯片供電的儲能電容。本發(fā)明的電源啟動系統(tǒng)直接從高耐壓重疊式DC-DC變換器的主功率部處取電，通過開關控制部控制第一三極管工作，由穩(wěn)壓管保證第一三極管向儲能電容進行供電，構成近似恒流的電路，當儲能電容充電達到設定閾值時即可為高耐壓重疊式DC-DC變換器的IC主控芯片供電，啟動IC主控芯片運行，并通過IC主控芯片控制高耐壓重疊式DC-DC變換器的啟動運行，當IC主控芯片工作正常后，控制開關控制部關斷供電，使得該系統(tǒng)不影響變換器的運行，保證了對高耐壓重疊式DC-DC變換器的啟動，又能減少功耗，降低成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明一種具體實施方式所提供的用于高耐壓重疊式DC-DC變換器的電源啟動系統(tǒng)結構示意圖；

圖2為本發(fā)明另一種具體實施方式所提供的用于高耐壓重疊式DC-DC變換器的電源啟動系統(tǒng)結構示意圖；

圖3為本發(fā)明再一種具體實施方式所提供的用于高耐壓重疊式DC-DC變換器的電源啟動系統(tǒng)結構示意圖；

圖4為本發(fā)明又一種具體實施方式所提供的用于高耐壓重疊式DC-DC變換器的電源啟動系統(tǒng)結構示意圖；

圖5為本發(fā)明另一種具體實施方式所提供的用于高耐壓重疊式DC-DC變換器的電源啟動系統(tǒng)結構示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明的核心是提供一種用于高耐壓重疊式DC-DC變換器的電源啟動系統(tǒng)，能夠保證對高耐壓重疊式DC-DC變換器的啟動，又能減少功耗，降低成本。

為了使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做詳細的說明。

在以下描述中闡述了具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以多種不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發(fā)明內涵的情況下做類似推廣。因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施方式的限制。

請參考圖1，圖1為本發(fā)明一種具體實施方式所提供的用于高耐壓重疊式DC-DC變換器的電源啟動系統(tǒng)結構示意圖。

本發(fā)明的一種具體實施方式提供了一種用于高耐壓重疊式DC-DC變換器的電源啟動系統(tǒng)，包括：高耐壓重疊式DC-DC變換器的主功率部1，主功率部的變壓器原邊側包括n級串聯(lián)的初級線圈模塊，各級初級線圈模塊包括對應的初級線圈、輸入電容單元和均壓電阻單元，初級線圈和輸入電容單元并聯(lián)，輸入電容單元和均壓電阻單元并聯(lián)，輸入電容單元包括若干串聯(lián)的輸入電容，均壓電阻單元包括與各輸入電容一一對應并聯(lián)的均壓電阻，各均壓電阻串聯(lián)，其中，第一級初級線圈模塊的輸入電容單元的負極接地，n為大于1的整數(shù)；位于第一級初級線圈模塊的輸入電容單元和均壓電阻單元之間，用于提供基準電壓的穩(wěn)壓管2，穩(wěn)壓管2的正極和該輸入電容單元的負極連接；與高耐壓重疊式DC-DC變換器的主功率部1的第m級初級線圈模塊的初級線圈背離第m-1級初級線圈模塊的一端連接的第一三極管3，第一三極管3的基極和穩(wěn)壓管2的負極連接，第一三極管3的集電極和第m級初級線圈模塊連接，m為大于0的整數(shù)；與第一三極管3的基極連接，控制第一三極管3通斷的開關控制部4；與第一三極管3的發(fā)射極連接，用于為高耐壓重疊式DC-DC變換器的IC主控芯片供電的儲能電容5。

在本實施方式中，電源啟動系統(tǒng)直接從高耐壓重疊式DC-DC變換器的主功率部處取電，通過開關控制部控制第一三極管工作，由穩(wěn)壓管保證第一三極管向儲能電容進行供電，構成近似恒流的電路，當儲能電容充電達到設定閾值時即可為高耐壓重疊式DC-DC變換器的IC主控芯片供電，啟動IC主控芯片運行，并通過IC主控芯片控制高耐壓重疊式DC-DC變換器的啟動運行，當IC主控芯片工作正常后，控制開關控制部關斷近似恒流的供電，使得該系統(tǒng)不影響變換器的運行，保證了對高耐壓重疊式DC-DC變換器的啟動，又能減少功耗，降低成本。

請參考圖2、圖3、圖4和圖5，圖2為本發(fā)明另一種具體實施方式所提供的用于高耐壓重疊式DC-DC變換器的電源啟動系統(tǒng)結構示意圖；圖3為本發(fā)明再一種具體實施方式所提供的用于高耐壓重疊式DC-DC變換器的電源啟動系統(tǒng)結構示意圖；圖4為本發(fā)明又一種具體實施方式所提供的用于高耐壓重疊式DC-DC變換器的電源啟動系統(tǒng)結構示意圖；圖5為本發(fā)明另一種具體實施方式所提供的用于高耐壓重疊式DC-DC變換器的電源啟動系統(tǒng)結構示意圖。

在本發(fā)明的一種實施方式中，該電源啟動系統(tǒng)還包括：設置在第一三極管3和第m級初級線圈模塊之間的保護電路6，為了防止主功率部的電壓電流過大而擊穿第一三極管，因此設置了保護電路。設置在第一三極管3的發(fā)射極和儲能電容5之間，用于限定儲能電容5的充電電流的大小的控流電阻7，為了保證儲能電容充電的穩(wěn)定性，設置控流電阻，以控制流入儲能電容的電流的大小，近似于恒流充電。設置在開關控制部4和儲能電容5之間的二極管8。其中，二極管8可以有以下幾種具體位置：如圖2所示，二極管8設置在控流電阻7和儲能電容5之間，二極管8的負極和儲能電容5的正極連接，二極管8的正極和控流電阻7連接；如圖3所示，二極管8還可以設置在控流電阻7和第一三極管3之間，二極管8的負極和控流電阻7連接，二極管8的正極和第一三極管3的發(fā)射極連接；如圖4所示，二極管8的負極和第一三極管3的基極連接，二極管8的正極和開關控制部4連接，二極管8的正極還和穩(wěn)壓管2的負極連接；如圖5所示，二極管8的負極和第一三極管3的基極連接，二極管8的正極和開關控制部4連接，二極管8的負極還和穩(wěn)壓管2的負極連接。二極管的設置可以防止儲能電容反壓損壞第一三極管。

在本實施方式中，以該系統(tǒng)包括高耐壓重疊式DC-DC變換器的主功率部的兩級變換器為例進行說明，如圖2所示，第一三極管3的集電極和第二級初級線圈模塊的初級線圈的背離第一級初級線圈模塊的一端連接，其中，第一級初級線圈模塊包括相互串聯(lián)的第一輸入電容111、第二輸入電容112，第二級初級線圈模塊包括與第二輸入電容112串聯(lián)的第三輸入電容121和第四輸入電容122，第一級初級線圈模塊包括相互串聯(lián)的第一均壓電阻113和第二均壓電阻114，第一均壓電阻113和第一輸入電容111并聯(lián)，第二均壓電阻114和第二輸入電容112并聯(lián)，第二級初級線圈模塊包括與第二均壓電阻114串聯(lián)的第三均壓電阻123和第四均壓電阻124，第三均壓電阻123和第三輸入電容121并聯(lián)，第四均壓電阻124和第四輸入電容122并聯(lián)。

進一步地，保護電路6包括：第二三極管61、第三三極管62和第四三極管63，第二三極管61的發(fā)射極和第一三極管3的集電極連接，第二三極管61的基極和第一輸入電容111的正極連接，第二三極管61的集電極和第三三極管62的發(fā)射極連接，第三三極管62的基極和第二輸入電容112的正極連接，第三三極管62的集電極和第四三極管63的發(fā)射極連接，第四三極管63的基極和第三輸入電容121的正極連接，第四三極管63的集電極和第四輸入電容122的正極連接。

更進一步地，保護電路6還包括：設置在第一三極管3和第二三極管61之間的第一電阻64，設置在第二三極管61和第三三極管62之間的第二電阻65，設置在第三三極管62和第四三極管63之間的第三電阻66，設置在第四三極管63和第四輸入電容122之間的第四電阻67。

更進一步地，保護電路6還包括：設置在第二三極管61的基極和主功率部1之間的第五電阻68，即第五電阻68的一端和第二三極管61的基極連接，第五電阻68的另一端和第一輸入電容111與第二輸入電容112的公共端連接；設置在第三三極管62的基極和主功率部1之間的第六電阻69，即第六電阻69的一端和第三三極管62的基極連接，第六電阻69的另一端和第二輸入電容112與第三輸入電容121的公共端連接；設置在第四三極管63的基極和主功率部之間1的第七電阻610，即第七電阻610的一端和第四三極管63的基極連接，第七電阻610的另一端和第三輸入電容121與第四輸入電容122的公共端連接。

在本實施方式中，第一電阻、第二電阻、第三電阻和第四電阻的設置可以減少保護電路中各三極管的功耗，以延長各三極管的使用壽命。

需要說明的是，在本實施方式中只是以該系統(tǒng)包括高耐壓重疊式DC-DC變換器的主功率部的兩級初級線圈模塊為例進行說明，該系統(tǒng)也可以接入主功率的一級初級線圈模塊，或者多級初級線圈模塊，具體視情況而定，只需相應增減和各級初級線圈模塊連接的電子器件，并保證儲能電容的正常充電即可。

其中，在本實施方式中，優(yōu)選開關控制部4為開關管，開關管的控制端和IC主控芯片連接，以接收IC主控芯片的對應控制信號。

進一步地，開關管4優(yōu)選為管控三極管4，管控三極管4的基極和IC主控芯片連接，管控三極管4的集電極和穩(wěn)壓管2的負極連接，管控三極管4的發(fā)射極和穩(wěn)壓管2的正極連接。如圖2所示，穩(wěn)壓管設置在主功率部的均壓電阻的最下端，穩(wěn)壓管的負極和第一均壓電阻背離第二均壓電阻的一端連接，當該系統(tǒng)的近似恒流源(即近似恒流的電路)工作時，穩(wěn)壓管提供儲能電容充電的基準電壓。

當IC主控芯片工作正常后，可以控制管控三極管導通，使得穩(wěn)壓管兩端的電壓相同，以控制第一三極管關斷，從而關閉該系統(tǒng)構成的近似恒流源。當管控三極管導通時，使得主功率部上的各輸入電容上的電壓相等，避免穩(wěn)壓管對主功率部產生影響。

需要說明的是，在本實施方式中，只是優(yōu)選開關控制部為管控三極管，即優(yōu)選開關控制部為一個三極管，也可以為MOS管。

還需要說明的是，在本技術方案中，還可以將該系統(tǒng)中的所有三極管替換為MOS管，但是必須在每一級的MOS管的柵極和源極之間并入鉗位二極管，且因柵極和源極之間的電壓比三極管的基極和發(fā)射極之間的電壓大很多，為避免對近似恒流作用的影響，穩(wěn)壓管需要選用更高鉗位的穩(wěn)壓管。

綜上所述，本發(fā)明所提供的用于高耐壓重疊式DC-DC變換器的電源啟動系統(tǒng)，直接從主功率部的輸入電容上取電，無需另外加入均壓電路，借用主功率部分壓，在較寬輸入電壓范圍內可以實現(xiàn)近似的恒流輸出，可以通過調節(jié)控流電阻的大小將近似恒流的電路的功耗均分到保護電路各三極管以及各三極管之間的電阻上，該系統(tǒng)的電路可以實現(xiàn)近似恒流輸出，近似恒流源關斷后均壓電阻的設置使得輸入電容均壓；能夠保證對高耐壓重疊式DC-DC變換器的啟動，又能減少功耗，降低成本。

以上對本發(fā)明所提供的一種用于高耐壓重疊式DC-DC變換器的電源啟動系統(tǒng)進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權利要求的保護范圍內。