本發(fā)明提供了一種用于scr脈寬調(diào)制器的單粒子瞬態(tài)效應(yīng)抵抗電路，屬于開(kāi)關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

uc1846/7型脈寬調(diào)制器是目前開(kāi)關(guān)電源中常用的控制器，它的使用可以大大降低開(kāi)關(guān)電源電路的復(fù)雜度及減少電路元器件使用數(shù)量。uc1846/7型脈寬調(diào)制器內(nèi)部集成有軟啟動(dòng)電路和保護(hù)電路。只需在外接一個(gè)軟啟動(dòng)電阻、分壓電阻、軟啟動(dòng)電容，便能實(shí)現(xiàn)在啟動(dòng)時(shí)，uc1846/7緩慢向軟啟動(dòng)電容充電以控制開(kāi)關(guān)電源的啟速速率；輸出短路或過(guò)壓情況時(shí)，uc1846/7可以使外接的軟啟動(dòng)電容放電并讓電源重啟以保護(hù)電源和負(fù)載。但是uc1846/7內(nèi)部軟啟動(dòng)電路具有scr結(jié)構(gòu)，scr存在單粒子翻轉(zhuǎn)(seu)的可能性，所以具有這種結(jié)構(gòu)的uc1846/7型脈寬調(diào)制器不適合于宇航應(yīng)用(即衛(wèi)星、飛船、月球控測(cè)器、天宮空間站等)。

空間環(huán)境極其惡劣，存在各種高能粒子，這些高能粒子能夠使半導(dǎo)體結(jié)導(dǎo)通，從而出現(xiàn)電子設(shè)備和系統(tǒng)不期望看到的現(xiàn)象。uc1846/7型控制器中軟啟動(dòng)電路，由于存在scr結(jié)構(gòu)，會(huì)出現(xiàn)單粒子瞬態(tài)效應(yīng)---單粒子翻轉(zhuǎn)，導(dǎo)致軟啟動(dòng)電容放電致使電源輸出中斷，這樣會(huì)影響到負(fù)載的正常工作甚至更嚴(yán)重的后果。因此，在沒(méi)有其它可選用脈寬調(diào)制器情況下，同時(shí)為了避免uc1846/7型控制器單粒效應(yīng)導(dǎo)致的嚴(yán)重后果，開(kāi)關(guān)電源選擇采用分立元器件搭建脈寬調(diào)制器。與采用集成電路的設(shè)計(jì)相比較，此舉增加了電路復(fù)雜度，也降低了電源系統(tǒng)可靠性。

圖1所示為uc1846/7常用的一種軟啟動(dòng)復(fù)位電路。在電源開(kāi)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，軟啟動(dòng)電容c1通過(guò)由r1和r2組成的電阻分壓網(wǎng)絡(luò)被緩慢充電到預(yù)定的電壓，uc1846/7輸出占空比也隨之緩慢變寬，輸出達(dá)到緩慢啟動(dòng)效果。在接收到故障或關(guān)斷信號(hào)時(shí)，scr(可控硅)被觸發(fā)使軟啟動(dòng)電容c1放電，直到放電電流下降到低于scr的維持電流為止。一旦scr被觸發(fā)，放電裝置一直被鎖存，直到c1被放電到預(yù)定電平為止(接近于零電平)，此時(shí)上述放電裝置被復(fù)位，隨后電源被重啟。seu事件能夠意外的導(dǎo)制uc1846/7內(nèi)部scr的觸發(fā)，這會(huì)迫使軟啟動(dòng)電容c1接近完全地放電，從而使正常工作中的電源突然中斷。在這種情況下，增加與電容c1串聯(lián)的電阻r1不會(huì)起作用，這是因?yàn)閟cr所需維持電流特別的小，r1所需的阻值將會(huì)大的驚人，同時(shí)也會(huì)影響到對(duì)c1充電時(shí)間。

針對(duì)采用可控硅(scr)結(jié)構(gòu)進(jìn)行過(guò)流保護(hù)的脈寬調(diào)制器，如uc1846/7，目前亟需一種能夠抵抗單粒子瞬態(tài)效應(yīng)的電路，其既可以防止uc1846/7在遇到seu事件時(shí)使上述軟啟動(dòng)電容放電，同時(shí)也不會(huì)影響到啟動(dòng)時(shí)軟啟動(dòng)電容的正常充電持續(xù)時(shí)間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供了用于scr脈寬調(diào)制器的單粒子瞬態(tài)效應(yīng)抵抗電路，針對(duì)采用可控硅(scr)結(jié)構(gòu)進(jìn)行過(guò)流保護(hù)的脈寬調(diào)制器，其能夠防止工作中的脈寬調(diào)制器在遇到seu事件時(shí)使軟啟動(dòng)電容放電，并同時(shí)允許電源在重啟時(shí)軟啟動(dòng)電容充電所需時(shí)間與正常啟動(dòng)時(shí)軟啟動(dòng)電容充電時(shí)間一致。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：用于scr脈寬調(diào)制器的單粒子瞬態(tài)效應(yīng)抵抗電路，包括具有可控硅scr結(jié)構(gòu)的scr脈寬調(diào)制器、rc緩沖器、pnp型三極管q1和npn型三極管q2。

rc緩沖器由軟啟動(dòng)電容c1、第一電阻r1和第二電阻r2組成，其中r1與c1串聯(lián)接在scr脈寬調(diào)制器的基準(zhǔn)電壓vref和公共地之間，r2與q2串聯(lián)后并聯(lián)在c1兩端。

pnp型三極管q1，其發(fā)射極與脈寬調(diào)制器的com端相連，集電極與公共地相連，基極與軟啟動(dòng)電容c1相連。

進(jìn)一步地，scr脈寬調(diào)制器為uc1846/7。

有益效果：

1、本發(fā)明通過(guò)摒棄uc1846/7內(nèi)部對(duì)單粒子敏感的軟啟動(dòng)復(fù)位電路，采用在外圍增加一個(gè)在實(shí)際故障中允許軟啟動(dòng)電容放電的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。該電路包括：p型三極管q1，其發(fā)射極與uc1846/7的7腳com端相連，集電極與公共地相連，基極與軟啟動(dòng)電容c1相連；rc緩沖器，其耦合在uc1846/7的基準(zhǔn)電壓和公共地之間。由此，當(dāng)uc1846/7啟動(dòng)時(shí)，軟啟動(dòng)電容c1通過(guò)電阻r1進(jìn)行緩慢充電，實(shí)現(xiàn)開(kāi)機(jī)軟啟動(dòng)，并且在發(fā)生單粒子翻轉(zhuǎn)的情況下，scr導(dǎo)通，uc1846/7的1腳電壓下降到或接近于零電平時(shí)，由于uc1846/7的1腳電流限制調(diào)節(jié)端沒(méi)有與軟啟動(dòng)電容相連，所以不會(huì)導(dǎo)致軟啟動(dòng)電容放電使電源重啟。

2、本發(fā)明電路還包括外部故障檢測(cè)和關(guān)斷觸發(fā)電路，它與軟啟動(dòng)電容并聯(lián)耦合以用于當(dāng)檢測(cè)到過(guò)流或過(guò)壓時(shí)對(duì)軟啟動(dòng)電容放電，使電源斷電重啟以保護(hù)電源及負(fù)載。

附圖說(shuō)明

圖1顯示uc1846使用自身鎖存啟動(dòng)復(fù)位電路；

圖2顯示根據(jù)本發(fā)明的軟啟動(dòng)復(fù)位電路，該電路防止由seu引起的電容放電，并且具有外部復(fù)位功能。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。

實(shí)施例1、本實(shí)施例提供一種用于scr脈寬調(diào)制器的單粒子瞬態(tài)效應(yīng)抵抗電路包括具有可控硅scr結(jié)構(gòu)的scr脈寬調(diào)制器、rc緩沖器、pnp型三極管q1和npn型三極管q2。

rc緩沖器由軟啟動(dòng)電容c1、第一電阻r1和第二電阻r2組成，其中r1與c1串聯(lián)接在scr脈寬調(diào)制器的基準(zhǔn)電壓vref和公共地之間，r2與q2串聯(lián)后并聯(lián)在c1兩端。

pnp型三極管q1，其發(fā)射極與脈寬調(diào)制器的com端相連，集電極與公共地相連，基極與軟啟動(dòng)電容c1相連。

本實(shí)施例中針對(duì)的scr脈寬調(diào)制器為uc1846/7。

本實(shí)施例提供的電路參照?qǐng)D2，圖2描述了用于防止由于seu引致的電容c1放電的電路。不使用uc1846自身軟啟動(dòng)電路，而使用一個(gè)pnp型三極管控制pwm軟啟動(dòng)，同時(shí)不影響所需的c1充電持續(xù)時(shí)間。q2和r2實(shí)現(xiàn)了外部復(fù)位功能，以用于在故障事件發(fā)生時(shí)使軟啟動(dòng)電容c1放電。

軟啟動(dòng)電容c1通過(guò)電阻r1緩慢充電，晶體管q1在開(kāi)機(jī)后是截止?fàn)顟B(tài)，只在開(kāi)機(jī)上電時(shí)起作用。

當(dāng)seu使uc1846型脈寬調(diào)制器內(nèi)部的可控硅(scr)導(dǎo)通時(shí)，由于uc1846的1腳懸空，與圖1所示電路相比，不會(huì)造成軟啟動(dòng)電容c1通過(guò)scr放電。

在發(fā)生故障(過(guò)流或短路)的情況下，軟啟動(dòng)電容c1由于不與scr相連，所以無(wú)法通過(guò)scr放電。一種替代裝置被提供用來(lái)在故障情況發(fā)生時(shí)使軟啟動(dòng)電容放電。這是通過(guò)晶體管q2來(lái)完成的，當(dāng)檢測(cè)到故障時(shí)，q2導(dǎo)通，則它允許電容c1通過(guò)包括r2和q2的串聯(lián)電路放電。

因此，無(wú)抗輻照指標(biāo)低等級(jí)的uc1846/7可被用于宇航應(yīng)用中，這是因?yàn)檐泦?dòng)電容在發(fā)生seu的情況下不會(huì)被放電，因此不會(huì)造成用電設(shè)備的突然斷電。

并且由晶體管q2與電阻r2組成的故障檢測(cè)復(fù)位電路，可以用于檢測(cè)到故障時(shí)或接收到關(guān)機(jī)信號(hào)時(shí)，使電源掉電后重啟。而且，由于電容c1通過(guò)電阻r1充電，所以根據(jù)本發(fā)明的電路不會(huì)干擾正常的電容充電持續(xù)時(shí)間。

綜上，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。