基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路和启动方法

摘要

本发明提供了一种基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路和启动方法，高压电池通过输入启动电路将高压电转化为低压电，为控制芯片提供输入电压，输入启动电路向第二电容充电，第二电容的第一电极连接控制芯片的输入端；输入欠压电路在高压电池的供电电压达到阈值电压前，控制使能电路断开；当使能电路断开时，控制芯片被禁止使用，当供电电压达到阈值电压后，控制芯片正常运行，控制芯片为反激变换器的开关MOS管提供控制信号；当反激变换器的输出正常建立后，控制芯片的供电由输入启动电路切换为输出电压提供；自关断电路将输入启动电路切断，以使输入启动电路停止向第二电容的第一电极充电，减小正常运行时输入启动电路带来的功耗。

权利要求

1.一种基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路，高压电池为所述基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路提供输入电压，所述高压电池为反激变换器提供输入源，所述基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路为所述反激变换器的控制芯片提供控制信号，其特征在于，所述基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路包括输入启动电路、输入欠压电路、使能电路和自关断电路，其中：所述高压电池通过所述输入启动电路为所述控制芯片提供输入电压，所述输入电压低于所述高压电池的输出电压，所述输入启动电路向第二电容充电，使所述第二电容的第一电极上的电压达到并保持在所述控制芯片的输入电压上，所述第二电容的第一电极连接所述控制芯片的输入端，并为所述控制芯片提供所述输入电压，所述第二电容的第二电极接地；

所述输入欠压电路在所述高压电池的供电电压达到阈值电压前，控制所述使能电路断开，当所述高压电池的供电电压达到阈值电压后，控制所述使能电路导通；

所述使能电路连接在所述控制芯片的使能端和所述控制芯片的输入端之间，所述输入电压通过所述使能电路为所述控制芯片提供使能电压；

当所述使能电路断开时，所述控制芯片被禁止使用；当所述使能电路导通时，所述控制芯片正常运行，为所述反激变换器的开关MOS管提供开关信号；

所述反激变换器开始工作，所述反激变换器的输出端提供输出电压至所述第二电容的第一电极，所述输出电压使所述第二电容的第一电极上的电压达到并保持在所述控制芯片的输入电压上；

所述自关断电路将所述输入启动电路切断，以使所述输入启动电路停止向所述第二电容的第一电极充电。

2.如权利要求1所述的基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路，其特征在于，所述输入欠压电路包括多个欠压分压电阻、第一稳压管、第一三极管、第四电阻和第五电阻，其中：所述多个欠压分压电阻串联形成欠压串联电路，所述欠压串联电路的一端连接所述高压电池，另一端连接所述第一稳压管的阴极；

所述第一稳压管的阳极连接所述第四电阻的一端和所述第五电阻的一端，所述第四电阻的另一端接地；

所述第五电阻的另一端连接所述第一三极管的基极；

所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极连接所述使能电路；所述第一三极管为NPN型三极管。

3.如权利要求2所述的基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路，其特征在于，所述使能电路包括第六电阻、第七电阻、第八电阻、第二稳压管、第三稳压管、第一电容和第二三极管，其中：所述第二稳压管的阳极连接所述第一三极管的集电极，所述第二稳压管的阴极连接所述第六电阻的一端和所述第七电阻的一端；

所述第六电阻的另一端连接所述第二电容的第一电极，所述第七电阻的另一端连接所述第二三极管的基极；

所述第二三极管的发射极连接所述第二电容的第一电极，所述第二三极管的集电极连接所述第八电阻的一端，所述第二三极管为PNP型三极管；

所述第八电阻的另一端连接所述第三稳压管的阴极和第一电容的第一电极，所述第三稳压管的阳极和第一电容的第二电极均接地。

4.如权利要求1所述的基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路，其特征在于，所述输入启动电路包括多个启动分压电阻、第五稳压管和场效应晶体管，其中：所述多个启动分压电阻串联形成启动串联电路，所述启动串联电路一端连接所述高压电池，另一端连接所述场效应晶体管的栅极和所述第五稳压管的阴极；

所述第五稳压管的阳极接地，所述场效应晶体管的漏记连接所述高压电池，所述场效应晶体管的源极耦合至所述第二电容的第一电极；

所述场效应晶体管为P沟道场效应晶体管。

5.如权利要求4所述的基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路，其特征在于，所述输入启动电路还包括第一二极管，其中：所述第一二极管的阴极连接所述第二电容，所述第一二极管的阳极连接所述场效应晶体管的源极。

6.如权利要求4所述的基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路，其特征在于，所述自关断电路包括第四稳压管、第九电阻、第十电阻和第三三极管，其中：所述第四稳压管的阴极连接所述反激变换器的输出端，所述第四稳压管的阳极连接所述第九电阻的一端，所述第九电阻的另一端连接所述第十电阻的一端和所述第三三极管的基极，所述第十电阻的另一端接地；

所述第三三极管的集电极连接所述场效应晶体管的栅极，所述第三三极管的发射极接地，所述第三三极管为NPN型三极管。

7.如权利要求1所述的基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路，其特征在于，所述基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路还包括第二二极管，所述第二二极管的阴极连接所述第二电容的第一电极，所述第二二极管的阳极连接所述反激变换器的输出端。

8.如权利要求1所述的基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路，其特征在于，所述高压电池的供电电压大于60V。

9.一种基于高压输入的反激变换器的欠压启动方法，其特征在于，所述基于高压输入的反激变换器的欠压启动方法包括：高压电池为基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路提供输入电压，高压电池为所述反激变换器提供输入源，所述基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路为所述反激变换器的控制芯片提供控制信号；

所述高压电池通过基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路的输入启动电路为控制芯片提供输入电压，所述输入电压低于所述高压电池的输出电压，所述输入启动电路向第二电容充电，使所述第二电容的第一电极上的电压达到并保持在所述控制芯片的输入电压上，所述第二电容的第一电极连接所述控制芯片的输入端，并为所述控制芯片提供所述输入电压，所述第二电容的第二电极接地；

输入欠压电路在所述高压电池的供电电压达到阈值电压前，控制使能电路断开，当所述高压电池的供电电压达到阈值电压后，控制所述使能电路导通；

所述使能电路连接在所述控制芯片的使能端和所述控制芯片的输入端之间，所述输入电压通过所述使能电路为所述控制芯片提供使能电压；

当所述使能电路断开时，所述控制芯片被禁止使用；当所述使能电路导通时，所述控制芯片正常运行，为所述反激变换器的开关MOS管提供开关信号；

所述反激变换器开始工作，所述反激变换器的输出端提供输出电压至所述第二电容的第一电极，所述输出电压使所述第二电容的第一电极上的电压达到并保持在所述控制芯片的输入电压上；

自关断电路将所述输入启动电路切断，以使所述输入启动电路停止向所述第二电容的第一电极充电。

说明书

基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路和启动方法

技术领域

[0001] 本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路和启动方法。

背景技术

[0002] 随着车载逆变器的电路结构越来越复杂，为了完成不同的功能需求，逆变器中的辅助电源也越来越多，在车载逆变器中辅助电源通常采用的电路是反激变换器(flyback)，简单主电路拓扑可如图1所示。对于现在新能源汽车的普及，汽车的各种工况更加复杂，且新能源汽车中应用到高压电池，车载逆变器在正常供电异常时，需要一种紧急情况下的辅助电源能给逆变器中核心器件IGBT驱动供电(如图2所示)，便于逆变器在紧急状态下做一些应急措施。此时反激变换器20的输入取电只能来自于高压电池10，且属于单电源输入情况，即低压电池等其他都不能给车载逆变器中的电路供电，车载逆变器所有的取电只能来自于高压电池；这样常规的辅助电源就不适用于此处，因为常规辅助电源的控制芯片输入电压一般不高于60V，所以要使设计的反激变换器电路适用于高压输入的情况，需要高压启动方案；但是高压电池的电压范围较大，波动范围可能是从一定的最低电压Vinmin到最高电压Vinmax；相对于低压取电的辅助电源，因为其输入的最高电压不是很高，设计的最低电压也相对低，但在从高压电池取电，最高电压很高，且电压变化范围很宽，考虑恰当的占空比选择，最低电压设计就不能设计的太低；一般高压输入的反激变换器，设计时的正常输入范围是Vinmin到Vinmax，普遍设计中一般不考虑低于最低输入电压的工况；但是对于输入端口没有任何限制的反激变换器电路，0～Vinmin之间会存在一个临界启动电压，小于临界启动电压电路不工作，大于临界启动电压电路开始工作。当高压电池处于溃电状态，电压处于临界启动电压和最低输入电压Vinmin之间时，电路就可以正常工作，而此时输入电压较低(相比于设计的最低电压Vinmin)，根据能量守恒，当满载输出时，输入电流会较大；相比于正常输入范围内工作的元器件，电流越大，器件的功耗越大，温升更大，高温时的热裕量会更小，特别是在临界输入电压附近，电流最大，高温的功耗更大，正常设计选型的元器件很有可能出现热风险。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路和启动方法，以解决现有的用于高压电池供电的反激变换器的输入电压较低时输入电流较大而带来的热风险的问题。

[0004] 为解决上述技术问题，本发明提供一种基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路，高压电池为所述基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路提供输入电压，所述高压电池为反激变换器提供输入源，所述基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路为所述反激变换器的控制芯片提供控制信号，所述基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路包括输入启动电路、输入欠压电路、使能电路和自关断电路，其中：

[0005] 所述高压电池通过所述输入启动电路为所述控制芯片提供输入电压，所述输入电压低于所述高压电池的输出电压，所述输入启动电路向第二电容充电，使所述第二电容的第一电极上的电压达到并保持在所述控制芯片的输入电压上，所述第二电容的第一电极连接所述控制芯片的输入端，并为所述控制芯片提供所述输入电压，所述第二电容的第二电极接地；

[0006] 所述输入欠压电路在所述高压电池的供电电压达到阈值电压前，控制所述使能电路断开，当所述高压电池的供电电压达到阈值电压后，控制所述使能电路导通；

[0007] 所述使能电路连接在所述控制芯片的使能端和所述控制芯片的输入端之间，所述输入电压通过所述使能电路为所述控制芯片提供使能电压；

[0008] 当所述使能电路断开时，所述控制芯片被禁止使用；当所述使能电路导通时，所述控制芯片正常运行，为所述反激变换器的开关MOS管提供开关信号；

[0009] 所述反激变换器开始工作，所述反激变换器的输出端提供输出电压至所述第二电容的第一电极，所述输出电压使所述第二电容的第一电极上的电压达到并保持在所述控制芯片的输入电压上；

[0010] 所述自关断电路将所述输入启动电路切断，以使所述输入启动电路停止向所述第二电容的第一电极充电。

[0011] 可选的，在所述的基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路中，所述输入欠压电路包括多个欠压分压电阻、第一稳压管、第一三极管、第四电阻和第五电阻，其中：

[0012] 所述多个欠压分压电阻串联形成欠压串联电路，所述欠压串联电路的一端连接所述高压电池，另一端连接所述第一稳压管的阴极；

[0013] 所述第一稳压管的阳极连接所述第四电阻的一端和所述第五电阻的一端，所述第四电阻的另一端接地；

[0014] 所述第五电阻的另一端连接所述第一三极管的基极；

[0015] 所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极连接所述使能电路；所述第一三极管为NPN型三极管。

[0016] 可选的，在所述的基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路中，所述使能电路包括第六电阻、第七电阻、第八电阻、第二稳压管、第三稳压管、第一电容和第二三极管，其中：

[0017] 所述第二稳压管的阳极连接所述第一三极管的集电极，所述第二稳压管的阴极连接所述第六电阻的一端和所述第七电阻的一端；

[0018] 所述第六电阻的另一端连接所述第二电容的第一电极，所述第七电阻的另一端连接所述第二三极管的基极；

[0019] 所述第二三极管的发射极连接所述第二电容的第一电极，所述第二三极管的集电极连接所述第八电阻的一端，所述第二三极管为PNP型三极管；

[0020] 所述第八电阻的另一端连接所述第三稳压管的阴极和第一电容的第一电极，所述第三稳压管的阳极和第一电容的第二电极均接地。

[0021] 可选的，在所述的基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路中，所述输入启动电路包括多个启动分压电阻、第五稳压管和场效应晶体管，其中：

[0022] 所述多个启动分压电阻串联形成启动串联电路，所述启动串联电路一端连接所述高压电池，另一端连接所述场效应晶体管的栅极和所述第五稳压管的阴极；

[0023] 所述第五稳压管的阳极接地，所述场效应晶体管的漏记连接所述高压电池，所述场效应晶体管的源极耦合至所述第二电容的第一电极；

[0024] 所述场效应晶体管为P沟道场效应晶体管。

[0025] 可选的，在所述的基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路中，所述输入启动电路还包括第一二极管，其中：

[0026] 所述第一二极管的阴极连接所述第二电容，所述第一二极管的阳极连接所述场效应晶体管的源极。

[0027] 可选的，在所述的基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路中，所述自关断电路包括第四稳压管、第九电阻、第十电阻和第三三极管，其中：

[0028] 所述第四稳压管的阴极连接所述反激变换器的输出端，所述第四稳压管的阳极连接所述第九电阻的一端，所述第九电阻的另一端连接所述第十电阻的一端和所述第三三极管的基极，所述第十电阻的另一端接地；

[0029] 所述第三三极管的集电极连接所述场效应晶体管的栅极，所述第三三极管的发射极接地，所述第三三极管为NPN型三极管。

[0030] 可选的，在所述的基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路中，所述基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路还包括第二二极管，所述第二二极管的阴极连接所述第二电容的第一电极，所述第二二极管的阳极连接所述反激变换器的输出端。

[0031] 可选的，在所述的基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路中，所述高压电池的供电电压大于60V。

[0032] 本发明还提供一种基于高压输入的反激变换器的欠压启动方法，所述基于高压输入的反激变换器的欠压启动方法包括：

[0033] 高压电池为基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路提供输入电压，高压电池为所述反激变换器提供输入源，所述基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路为所述反激变换器的控制芯片提供控制信号；

[0034] 所述高压电池通过基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路的输入启动电路为控制芯片提供输入电压，所述输入电压低于所述高压电池的输出电压，所述输入启动电路向第二电容充电，使所述第二电容的第一电极上的电压达到并保持在所述控制芯片的输入电压上，所述第二电容的第一电极连接所述控制芯片的输入端，并为所述控制芯片提供所述输入电压，所述第二电容的第二电极接地；

[0035] 输入欠压电路在所述高压电池的供电电压达到阈值电压前，控制使能电路断开，当所述高压电池的供电电压达到阈值电压后，控制所述使能电路导通；

[0036] 所述使能电路连接在所述控制芯片的使能端和所述控制芯片的输入端之间，所述输入电压通过所述使能电路为所述控制芯片提供使能电压；

[0037] 当所述使能电路断开时，所述控制芯片被禁止使用；当所述使能电路导通时，所述控制芯片正常运行，为所述反激变换器的开关MOS管提供开关信号；

[0038] 所述反激变换器开始工作，所述反激变换器的输出端提供输出电压至所述第二电容的第一电极，所述输出电压使所述第二电容的第一电极上的电压达到并保持在所述控制芯片的输入电压上；

[0039] 自关断电路将所述输入启动电路切断，以使所述输入启动电路停止向所述第二电容的第一电极充电。

[0040] 本发明将反激变换器辅助电源，应用于低压欠压和高压输入的环境。与常规低压辅助电源对比，输入电压范围的局限得到改善，并且能合理控制输入电压进行低压欠压阻断，拓宽了反激变换器电路的应用场合。在最大化的利用控制芯片的使能脚功能，添加一个使能电路和输入欠压电路，可以合理设计一个低压门槛进行低压欠压阻断；防止出现在较低压输入时，电路正常满载工作，输入电流较大，这样会使开关MOS管的功耗变大，高温时热风险加大；通过欠压电路，既增加的低压欠压阻断机制，合理设定最小输入电压，避免低压时电路的静态功耗、开关MOS管功耗增大和热风险。同时在常规辅助电源的基础上添加一个相对简单的启动电路，使低压输入的IC芯片不用替换，就能毫无风险的应用在高压输入的环境中；同时启动电路中为其应用到的MOS管添加了自关断电路，让MOS管在电路输出建立后就自行关断，防止启动MOS管在电路正常工作时长时间运行，而增大损耗、增加高温工况的热风险。

附图说明

[0041] 图1是现有的反激变换器示意图；

[0042] 图2是现有的反激变换器应用于新能源汽车的车载逆变器示意图；

[0043] 图3是本发明一实施例基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路示意图；

[0044] 图4是本发明另一实施例基于高压输入的反激变换器的欠压启动方法中启动过程第一段示意图；

[0045] 图5是本发明另一实施例基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路中场效应晶体管工作示意图；

[0046] 图6是本发明另一实施例基于高压输入的反激变换器的欠压启动方法中启动过程第二段示意图；

[0047] 图7是本发明另一实施例基于高压输入的反激变换器的欠压启动方法中启动过程第三段示意图；

[0048] 图8是本发明另一实施例基于高压输入的反激变换器的欠压启动方法中启动过程第四段示意图；

[0049] 图9是本发明另一实施例基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路示意图；

[0050] 图10是本发明另一实施例基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路示意图；

[0051] 图11是本发明另一实施例基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路示意图；

[0052] 图中所示：10-高压电池；20-反激变换器；30-控制芯片；40-输入启动电路；50-自关断电路；60-输入欠压电路；70-使能电路。

具体实施方式

[0053] 以下结合附图和具体实施例对本发明提出的基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路和启动方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

[0054] 本发明的核心思想在于提供一种基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路和启动方法，以解决现有的用于高压电池供电的反激变换器的输入电压较低时输入电流较大而带来的热风险的问题。

[0055] 为实现上述思想，本发明提供了一种基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路和启动方法，高压电池为所述基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路提供输入电压，所述高压电池为反激变换器提供输入源，所述基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路为所述反激变换器的控制芯片提供控制信号，所述基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路包括输入启动电路、输入欠压电路、使能电路和自关断电路，其中：所述高压电池通过所述输入启动电路为所述控制芯片提供输入电压，所述输入电压低于所述高压电池的输出电压，所述输入启动电路向第二电容充电，使所述第二电容的第一电极上的电压达到并保持在所述控制芯片的输入电压上，所述第二电容的第一电极连接所述控制芯片的输入端，并为所述控制芯片提供所述输入电压，所述第二电容的第二电极接地；所述输入欠压电路在所述高压电池的供电电压达到阈值电压前，控制所述使能电路断开，当所述高压电池的供电电压达到阈值电压后，控制所述使能电路导通；所述使能电路连接在所述控制芯片的使能端和所述控制芯片的输入端之间，所述输入电压通过所述使能电路为所述控制芯片提供使能电压；当所述使能电路断开时，所述控制芯片被禁止使用，当所述使能电路导通时，所述控制芯片正常运行，为所述反激变换器的开关MOS管提供开关信号；所述反激变换器开始工作，所述反激变换器的输出端提供输出电压至所述第二电容的第一电极，所述输出电压使所述第二电容的第一电极上的电压达到并保持在所述控制芯片的输入电压上；所述自关断电路将所述输入启动电路切断，以使所述输入启动电路停止向所述第二电容的第一电极充电。

[0056] 针对上述的问题，电源只需要从一定低压门限开始工作即可，低压输入时欠压阻断，需要针对输入电压进行低压和高压处理后，再给反激变换器控制芯片供电。因此，本发明提供一种基于高压单电源输入反激变换器电路的欠压启动机制，目的是为了将高压输入经过欠压电路限制及启动电路转化后给控制芯片供电，以便于电路在0～Vinmin完全不工作减小静态功耗，控制芯片在从低压Vinmin到高压Vinmax整个宽输入电压范围内，都能正常工作，从而反激变换器在此电压输入范围内能正常输出供电。

[0057] 本发明提供一种基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路，如图3～11所示，高压电池T+为所述基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路提供输入电压，所述高压电池T+为一反激变换器20提供输入源，所述基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路为所述反激变换器20的控制芯片30提供控制信号，所述基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路包括输入启动电路40、输入欠压电路60、使能电路70和自关断电路50，其中：所述高压电池T+通过所述输入启动电路40为所述控制芯片30提供输入电压，所述输入电压低于所述高压电池的输出电压，所述输入启动电路40向第二电容C2充电，使所述第二电容C2的第一电极上的电压达到并保持在所述控制芯片30的输入电压上，所述第二电容C2的第一电极连接所述控制芯片30的输入端Vin，并为所述控制芯片30提供所述输入电压，所述第二电容C2的第二电极接地；所述输入欠压电路60在所述高压电池T+的供电电压达到阈值电压(该阈值电压为高压电池的波动范围的最低输入电压Vinmin，即高压电池设计时的正常输入范围是Vinmin到Vinmax)前，控制所述使能电路70断开，当所述高压电池T+的供电电压达到阈值电压后，控制所述使能电路70导通；所述使能电路70连接在所述控制芯片30的使能端EN和所述控制芯片30的输入端Vin之间，所述输入电压通过所述使能电路70为所述控制芯片30提供使能电压；当所述使能电路70断开时，所述控制芯片30被禁止使用，当所述使能电路70导通时，所述控制芯片30正常运行，为所述反激变换器20的开关MOS管提供开关信号；所述反激变换器20开始工作，所述反激变换器20的输出端Vo1提供一输出电压至所述第二电容C2的第一电极，所述输出电压Vo1使所述第二电容C2的第一电极上的电压达到并保持在所述控制芯片30的输入电压上；所述自关断电路50将所述输入启动电路40切断，以使所述输入启动电路40停止向所述第二电容C2的第一电极充电，停止向所述控制芯片30提供输入电压。

[0058] 如图3所示，输入欠压电路60由5个欠压电阻(个数合阻值根据输入电压和功耗可调节)、稳压管D1和一个普通NPN三极管T1组成；使能电路70由电阻、普通PNP三极管T2、稳压管D3和电容C1组成；本实施例输入启动电路40由三个启动电阻R11、R12和R13(电阻个数根据输入电压和功耗可调节)、稳压管D5、场效应晶体管T4、二极管D6组成，输入启动电路40的场效应晶体管T4的Vds耐压值根据最大输入电压和最恶劣工况进行选择；自关断电路50由稳压管D4、两个分压电阻R9、R10和一个普通NPN三极管T3组成。整个电路起作用的顺序是高压上电后，a)输入欠压电路起作用；b)输入启动电路起作用；c)输入欠压电路失效，使能电路起作用；d)控制芯片工作(例如NCV8871为参考芯片)；e)反激变换器主电路工作；d)自关断电路起作用，输入启动电路中MOS管关断。

[0059] 具体的，所述输入欠压电路包括多个欠压分压电阻(例如包括第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3)、第一稳压管D1、第一三极管T1、第四电阻R4和第五电阻R5，其中：所述多个欠压分压电阻串联形成欠压串联电路，所述欠压串联电路的一端连接所述高压电池T+，另一端连接所述第一稳压管D1的阴极；所述第一稳压管D1的阳极连接所述第四电阻R4的一端和所述第五电阻R5的一端，所述第四电阻R4的另一端接地；所述第五电阻R5的另一端连接所述第一三极管T1的基极；所述第一三极管T1的发射极接地，所述第一三极管T1的集电极连接所述使能电路70；所述第一三极管T1为NPN型三极管。所述使能电路70包括第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第二稳压管D2、第三稳压管D3、第一电容C1和第二三极管T2，其中：所述第二稳压管D2的阳极连接所述第一三极管T1的集电极，所述第二稳压管D2的阴极连接所述第六电阻R6的一端和所述第七电阻R7的一端；所述第六电阻R6的另一端连接所述第二电容C2的第一电极，所述第七电阻R7的另一端连接所述第二三极管T2的基极；所述第二三极管T2的发射极连接所述第二电容C2的第一电极，所述第二三极管T2的集电极连接所述第八电阻R8的一端，所述第二三极管T2为PNP型三极管；所述第八电阻R8的另一端连接所述第三稳压管D3的阴极和第一电容C1的第一电极，所述第三稳压管D3的阳极和第一电容C1的第二电极均接地。

[0060] 具体的，在所述的基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路中，所述输入启动电路40包括多个启动分压电阻(例如包括第十一电阻R11、第十二电阻R12和第十三电阻R13)、第五稳压管D5和场效应晶体管T4，其中：所述多个启动分压电阻串联形成启动串联电路，所述启动串联电路一端连接所述高压电池T+，另一端连接所述场效应晶体管T4的栅极和所述第五稳压管D5的阴极；所述第五稳压管D5的阳极接地，所述场效应晶体管T4的漏记连接所述高压电池T+，所述场效应晶体管T4的源极耦合至所述第二电容C2的第一电极。所述多个电阻的数量为2～5个。所述场效应晶体管T4为P沟道场效应晶体管。所述输入启动电路40还包括第一二极管D6，其中：所述第一二极管D6的阴极连接所述第二电容C2的第一电极，所述第一二极管D6的阳极连接所述场效应晶体管T4的源极。

[0061] 进一步的，在所述的基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路中，所述自关断电路50包括第四稳压管D4、第九电阻R9、第十电阻R10和第三三极管T3，其中：所述第四稳压管D4的阴极连接所述反激变换器20的输出端Vo1，所述第四稳压管D4的阳极连接所述第九电阻R9的一端，所述第九电阻R9的另一端连接所述第十电阻R10的一端和所述第三三极管T3的基极，所述第十电阻R10的另一端接地；所述第三三极管T3的集电极连接所述场效应晶体管T4的栅极，所述第三三极管T3的发射极接地。所述第三三极管T3为NPN型三极管。

[0062] 另外，在所述的基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路中，所述基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路还包括第二二极管D7，所述第二二极管D7的阴极连接所述第二电容C2的第一电极，所述第二二极管D7的阳极连接所述反激变换器20的输出端Vo1。所述高压电池T+的供电电压大于60V。

[0063] 此发明将反激变换器辅助电源，应用于低压欠压和高压输入的环境。与常规低压辅助电源对比，输入电压范围的局限得到改善，并且能合理控制输入电压进行低压欠压阻断，拓宽了反激变换器电路的应用场合。在最大化的利用控制芯片的使能脚功能，添加一个使能电路和输入欠压电路，可以合理设计一个低压门槛进行低压欠压阻断；防止出现在较低压输入时，电路正常满载工作，输入电流较大，这样会使开关MOS管的功耗变大，高温时热风险加大；通过欠压电路，既增加的低压欠压阻断机制，合理设定最小输入电压，避免低压时电路的静态功耗、开关MOS管功耗增大和热风险。同时在常规辅助电源的基础上添加一个相对简单的启动电路，使低压输入的IC芯片不用替换，就能毫无风险的应用在高压输入的环境中；同时启动电路中为其应用到的MOS管添加了自关断电路，让MOS管在电路输出建立后就自行关断，防止启动MOS管在电路正常工作时长时间运行，而增大损耗、增加高温工况的热风险。

[0064] 根据本发明的技术思想，在各个电路元器件适当选择下，输入电压可拓展到更大的范围。1)同时所适用电路输出的路数不限定2路或者3路，可扩展至多路，例如4、5、6……n。若扩展至多路输出电路应用，如图9所示；2)其中的主电路反激变换器也可拓展到其他DCDC电路，如图10所示；3)其中的启动方案也可拓展到其他适当的启动电路，如图11所示。

[0065] 综上，上述实施例对基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路的不同构型进行了详细说明，当然，本发明包括但不局限于上述实施中所列举的构型，任何在上述实施例提供的构型基础上进行变换的内容，均属于本发明所保护的范围。本领域技术人员可以根据上述实施例的内容举一反三。

[0066] 本实施例还提供一种基于高压输入的反激变换器的欠压启动方法，如图5～7所示，所述基于高压输入的反激变换器的欠压启动方法包括：高压电池为基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路提供输入电压，高压电池T+为所述反激变换器20提供输入源；所述基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路为所述反激变换器的控制芯片提供控制信号；所述高压电池T+通过基于高压输入的反激变换器的欠压启动电路的输入启动电路40为一控制芯片30提供输入电压，所述输入电压低于所述高压电池的输出电压，所述输入启动电路40向第二电容C2充电，使所述第二电容C2的第一电极上的电压达到并保持在所述控制芯片30的输入电压上，所述第二电容C2的第一电极连接所述控制芯片30的输入端，并为所述控制芯片30提供所述输入电压，所述第二电容C2的第二电极接地；输入欠压电路60在所述高压电池T+的供电电压达到阈值电压前，控制使能电路70断开，当所述高压电池T+的供电电压达到阈值电压后，控制所述使能电路70导通；所述使能电路70连接在所述控制芯片30的使能端EN和所述控制芯片30的输入端Vin之间，所述输入电压通过所述使能电路70为所述控制芯片30提供使能电压；当所述使能电路70断开时，所述控制芯片30被禁止使用，当所述使能电路70导通时，所述所述控制芯片30正常运行，为所述反激变换器20的开关MOS管提供开关信号；所述反激变换器20开始工作，所述反激变换器20的输出端Vo1提供一输出电压至所述第二电容C2的第一电极；所述输出电压使所述第二电容C2的第一电极上的电压达到并保持在所述控制芯片30的输入电压上；一自关断电路50将所述输入启动电路40切断，以使所述输入启动电路40停止向所述第二电容C2的第一电极充电。

[0067] 整个电路起作用的顺序是高压电池T+上电后，a)输入欠压电路起作用；b)输入启动电路起作用；c)输入欠压电路失效，使能电路起作用；d)控制芯片工作(NCV8871为举例参考芯片)；e)反激变换器主电路工作；d)自关断电路50起作用，启动MOS关断。结合电路起作用的顺序，可以详细的分析电路原理的详细过程。

[0068] 1)输入欠压电路60和输入启动电路40起作用：如图4所示，当输入电压从0V缓慢上升时，输入欠压电路起到低压欠压作用，EN电路无法正常工作，IC芯片使能脚没达到电压要求，芯片不工作，电路无输出，达到输入欠压阻断的作用；当高压电池提供给输入启动电路的输入电压从0V缓慢上升时，输入启动电路40中场效应晶体管T4的门极电压Vg上升，达到场效应晶体管T4门极阈值电压Vgsth，此时场效应晶体管T4处于可变电阻区，第二电容C2开始充电，场效应晶体管T4的Vg和Vs都会不断升高，Vgs＝Vg-Vs；当Vgs>＝Vgsth时场效应晶体管T4随着Vgs增大，Id通过场效应晶体管T4给C2充电，使Vs继续增大，导致Vgs减小，从而Id减小(根据图6可知)，这样形成类似电压控制的负反馈机制，从而始终能维持Vgs＝Vg-Vs＝Vgsth；此时T1、T2、T3处于断开状态；其中稳压管D5用来保护场效应晶体管T4。

[0069] 2)如图5所示，输入电压继续上升，使第五稳压管D5击穿，Vg电压被箝位，输入电压继续上升时，Vg电压维持恒定，根据上述的分析Vs的电压也恒定；此时T1、T2、T3仍处于断开状态；

[0070] 只要输入欠压电路60中第一稳压管D1不击穿，第一三极管T1不开通，使能电路70无法正常工作，控制芯片使能端EN没达到电压要求，控制芯片30不工作，反激变换器电路无输出，反激变换器20将一直低压欠压阻断状态，减小静态功耗。

[0071] 3)输入欠压不阻断：如图6所示，输入电压继续上升，使第一稳压管D1击穿，第一三极管T1的Vb-T1电压大于0.7V(参考值)时，第一三极管T1开通(而在此之前第二三极管T2的Ve-T2、Vb-T3电压相等，且已高于第二稳压管D2的击穿电压，但D2的阳极由于T1的断开，D2并没起作用)；此时T1开通，T2、T3关断。

[0072] 4)使能电路起作用：如图7所示，第一三极管T1开通，第二稳压管D2击穿，第二三极管T2的Vb-T2电压被箝位，Ve-T2电压高于Vb-T2，第二三极管T2开通，第三稳压管D3被击穿，使能电路运行，控制芯片使能端EN脚电压被箝位；此时T1、T2开通，T3关断。

[0073] 5)控制芯片工作：控制芯片输入端Vin电压已经达到启动电压要求，使能端EN脚电压已经达到要求，则控制芯片正常工作，输出PWM；

[0074] 在车载逆变器中，在主电路开始工作前，输入启动电路起作用，在主电路开始工作后，可以关掉输入启动电路，减少电路的静态损耗，在这种应用中，本发明添加了一种自关断电路(如图3所示)，可在主电路工作输出电压建立之后，自关断电路起作用将场效应晶体管T4关断，使输入启动电路不在运行，减少正常工作时的功耗，所以自关断电路的存在起到很大的作用。相比于类似的含有开关器件的输入启动电路40，应用于车载逆变器中，其工作环境最高温度会达到125度，而输入启动电路40中开关器件一直在工作，在电路正常工作时是没意义，反而存在损耗，将使元器件的温度进一步上升；对于这种输入启动电路40，降低整个反激变换器20电路的效率，同时输入启动电路40中的开关器件长时间运行温度上升，会让开关器件在高温最恶劣的情况下存在热风险而烧毁。

[0075] 6)反激变换器20工作、自关断电路起作用：如图8所示，控制芯片正常工作，反激变换器20主电路开始工作，正常输出Vo1建立，第四稳压管D4击穿，经过电阻分压之后第三三极管T3的Vb-T3电压大于0.7V，T3开通，场效应晶体管T4的门极电压Vg被拉到地，场效应晶体管T4关断(场效应晶体管T4只在启动过程中工作，主电路正常工作时关断，降低场效应晶体管T4损耗，减小高温时的热风险)；控制芯片的输入供电和使能电路后续供电由输出Vo1经过第二二极管D7提供。

[0076] 此发明将反激变换器辅助电源，应用于低压欠压和高压输入的环境。与常规低压辅助电源对比，输入电压范围的局限得到改善，并且能合理控制输入电压进行低压欠压阻断，拓宽了反激变换器电路的应用场合。在最大化的利用控制芯片的使能脚功能，添加一个使能电路和输入欠压电路，可以合理设计一个低压门槛进行低压欠压阻断；防止出现在较低压输入时，电路正常满载工作，输入电流较大，这样会使开关MOS管的功耗变大，高温时热风险加大；通过欠压电路，既增加的低压欠压阻断机制，合理设定最小输入电压，避免低压时电路的静态功耗、开关MOS管功耗增大和热风险。同时在常规辅助电源的基础上添加一个相对简单的启动电路，使低压输入的IC芯片不用替换，就能毫无风险的应用在高压输入的环境中；同时启动电路中为其应用到的MOS管添加了自关断电路，让MOS管在电路输出建立后就自行关断，防止启动MOS管在电路正常工作时长时间运行，而增大损耗、增加高温工况的热风险。

[0077] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

[0078] 上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。