一种自适应控制的X电容主动放电电路制造技术

本发明专利技术提供一种自适应控制的X电容主动放电电路，包括：AC

【技术实现步骤摘要】
一种自适应控制的X电容主动放电电路


[0001]本专利技术涉及集成电路
，尤其涉及一种自适应控制的X电容主动放电电路。

技术介绍

[0002]在AC/DC开关电源中，为了解决电磁干扰问题，一般在输入端设置EMI滤波电路，滤波电路一般包含有并联在交流电源输入端火线和零线之间的X滤波电容(下文简称为X电容)，用于吸收EMI差模噪声，容量一般在uF级。当AC/DC开关电源输入端的交流电源插头断开电网后，X电容上会残留一定的电荷，存在高压电的可能，倘若人体意外触及电源插头即形成放电回路，会导致人体电击事故。针对插头带电危险，根据国标GB4943.1
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2011规定，A型可插式设备(例如电源适配器等)放电时间常数不得超过1s，放电1s后电容器剩余电压不得赶过初始值的37％。因此需要设置X电容快速放电电路。
[0003]现有技术中，通常是在X电容两端并联阻值较大的电阻构成放电电路，当开关电源输入端的交流电源断开时，并联的放电电阻对X电容上的残余电荷进行释放，从而使开关电源符合安规要求。但是这种方案由于放电电阻始终并联在X电容两端，当开关电源处于空载模式时，该放电电阻将产生非常显著的空载损耗，对电源空载效率影响较大。例如在手机快充电源应用中，0.33uF的X电容输入掉电时需要用1.5Meg的并联电阻进行放电，电阻上会产生大约70mW的损耗，目前开关电源的待机功耗要求越来越严格，传统解决方案将不能满足最新能耗要求。因此，如何符合安规认证要求对X电容进行主动放电，同时使得放电电路在电路正常工作时尽可能少地产生功耗，仍是需要解决的一个问题。
[0004]传统并联电阻被动式X放电传统解决方案虽然空载损耗大，但是有个天然优点，就是可以做到交流或直流两种供电工况下断电时均可对X电容放电，但是目前行业内有关主动式X电容放电解决方案普遍只能做到交流供电断电时X电容主动放电，却无法在直流供电断电时对X电容进行主动式快速放电。然而，在实际AC
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DC电源开发阶段，通常由于实验室设备资源有限，工程师会用直流源设备代替交流源设备给AC
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DC电源供电，这种情况下电源输入掉电时X电容不能有效快速放电，那么掉电后电源输入端将有潜在的高压风险和器件失效隐患。所以，针对AC
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DC电源用直流源供电这种非常规应用场合也进行主动式X电容放电，可降低电源开发阶段人身触电风险，有效提高电源整个生命周期的可靠性。
[0005]在75瓦以内的小功率AC
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DC电源应用中，整流桥后一般会有几十到上百uF的电解电容做输入稳压和滤波，主控芯片的高压启动或高压检测一般从桥前的X电容两端整流取电，电源空载掉电时桥后的电解电压很难在短时间内放掉，X电容放电期间会有uA级漏电流从桥后的电解流向桥前的输入高压检测电路，若不对高压检测电路的残压进行限制，就容易引起电源掉电时序的紊乱和误启动，影响电源的可靠性。

技术实现思路

[0006]为了解决以上技术问题，本专利技术提供了一种自适应控制的X电容主动放电电路。
[0007]本专利技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案实现：
[0008]一种自适应控制的X电容主动放电电路，包括：
[0009]AC
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DC电源主模块，用于对一X电容进行充电，所述X电容连接于一电源输入端的两端之间，所述X电容经第一整流电路、第一限流电路连接至一高压启动电源端，以及所述X电容通过一高压启动电路连接至一供电电源端，所述供电电源端连接一VCC电容；
[0010]电压监测模块，连接所述高压启动电源端，用于检测所述高压启动电源端的输出电压，输出一上电检测信号；以及根据所述上电检测信号输出一上电类型检测信号；还用于进行掉电检测，输出一掉电检测信号；
[0011]X电容放电控制模块，连接所述电压监测模块，用于根据掉电检测信号输出一放电控制信号；
[0012]X电容放电模块，包括：高压启动单元，分别连接所述电压监测模块、所述高压启动电源端、所述供电电源端，用于在所述电源输入端刚上电启动时为所述VCC电容进行充电；放电单元，分别连接所述高压启动单元和所述供电电源端，于所述放电控制信号的作用下对所述X电容、所述VCC电容进行放电。
[0013]优选地，所述高压启动电路包括：
[0014]辅助供电电路，所述辅助供电电路依次通过第二整流电路、限流滤波电路和线性稳压电路连接至一控制器芯片的供电管脚，所述供电管脚连接所述供电电源端以及通过所述VCC电容接地，用于在高压启动完成后通过所述辅助供电电路为所述VCC电容充电。
[0015]优选地，所述电压监测模块包括：
[0016]上电监测电路，用于将所述高压启动电源端的输出电压与一预设的电压阈值进行比较，输出所述上电检测信号；
[0017]上电类型监测电路，连接所述上电监测电路，用于检测所述高压启动电源端的输出电压的波形周期，并在所述输出电压为大于一个以上周期的波形时，所述上电类型检测信号表示上电类型为交流电；否则为直流电；
[0018]掉电监测电路，用于将高压启动电源端的采样信号与所述采样信号的低频延时信号进行比较，输出所述掉电检测信号。
[0019]优选地，所述电压监测模块还包括：
[0020]第一逻辑开关，所述第一逻辑开关的固定端通过电压采样电路连接所述高压启动电源端，所述第一逻辑开关的切换端于一离散采样开关和一第一比较器的反相输入之间切换；
[0021]所述第一比较器的反相输入还通过一第一电容接地，第一比较器的正相输入端连接所述掉电监测电路，所述第一比较器的输出连接所述X电容放电控制模块。
[0022]优选地，所述电压监测模块还包括：
[0023]第二逻辑开关，所述第二逻辑开关的固定端接地，所述第二逻辑开关的切换端于一第二比较器的输出和一第三比较器的正相输入端之间切换；
[0024]所述第二比较器的正相输入端连接通过电压采样电路连接所述高压启动电源端，所述第二比较器的反相输入端连接一第一固定电压阈值；所述第三比较器的正相输入端通过一第一电流源连接所述供电电源端，所述第三比较器的反相输入端连接一第二固定电压阈值。
[0025]优选地，所述X电容放电控制模块还包括：
[0026]计时器电路，连接所述上电监测电路，用于进行计时，并输出一计时时间；
[0027]比较电路，连接所述计时器电路，用于将所述计时时间与设定的阈值进行比较，根据比较结果判断是否发生输入掉电；
[0028]逻辑控制电路，响应于所述输入掉电的判断结果控制所述放电单元进行放电。
[0029]优选地，所述X电容放电控制模块包括：
[0030]第三逻辑开关，所述第三逻辑开关的固定端接地，所述第三逻辑开关的切换端于一逻辑门电路的输出和所述计时器电路的输入之间切换；
[0031]所述逻辑门电路响应于所述所述第一比较器的输出信号而控制所述第三逻辑开关进行切换。
[0032]优本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自适应控制的X电容主动放电电路，其特征在于，包括：AC
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DC电源主模块，用于对一X电容进行充电，所述X电容连接于一电源输入端的两端之间，所述X电容经第一整流电路、第一限流电路连接至一高压启动电源端，以及所述X电容通过一高压启动电路连接至一供电电源端，所述供电电源端连接一VCC电容；电压监测模块，连接所述高压启动电源端，用于检测所述高压启动电源端的输出电压，输出一上电检测信号；以及根据所述上电检测信号输出一上电类型检测信号；还用于进行掉电检测，输出一掉电检测信号；X电容放电控制模块，连接所述电压监测模块，用于根据掉电检测信号输出一放电控制信号；X电容放电模块，包括：高压启动单元，分别连接所述电压监测模块、所述高压启动电源端、所述供电电源端，用于在所述电源输入端刚上电启动时为所述VCC电容进行充电；放电单元，分别连接所述高压启动单元和所述供电电源端，于所述放电控制信号的作用下对所述X电容、所述VCC电容进行放电。2.根据权利要求1所述的自适应控制的X电容主动放电电路，其特征在于，所述高压启动电路包括：辅助供电电路，所述辅助供电电路依次通过第二整流电路、限流滤波电路和线性稳压电路连接至一控制器芯片的供电管脚，所述供电管脚连接所述供电电源端以及通过所述VCC电容接地，用于在高压启动完成后通过所述辅助供电电路为所述VCC电容充电。3.根据权利要求1所述的自适应控制的X电容主动放电电路，其特征在于，所述电压监测模块包括：上电监测电路，用于将所述高压启动电源端的输出电压与一预设的电压阈值进行比较，输出所述上电检测信号；上电类型监测电路，连接所述上电监测电路，用于检测所述高压启动电源端的输出电压的波形周期，并在所述输出电压为大于一个以上周期的波形时，所述上电类型检测信号表示上电类型为交流电；否则为直流电；掉电监测电路，用于将高压启动电源端的采样信号与所述采样信号的低频延时信号进行比较，输出所述掉电检测信号。4.根据权利要求3所述的自适应控制的X电容主动放电电路，其特征在于，所述电压监测模块还包括：第一逻辑开关，所述第一逻辑开关的固定端通过电压采样电路连接所述高压启动电源端，所述第一逻辑开关的切换端于一离散采样开关和一第一比较器的反相输入之间切换...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宁斌，连秉政，郭建军，苏海伟，
申请(专利权)人：上海维安半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：