一种带有低压保护及过温保护的开关电源电路制造技术

本实用新型专利技术提出了一种带有低压保护及过温保护的开关电源电路，包括LED控制器、带隙基准及保护电路、放大器、两个分压电阻以及两个功率管；放大器的正向输入端接两个分压电阻的一端，放大器的反相输入端接带隙基准及保护电路的基准电压输出端，放大器的输出端接带隙基准及保护电路的测试电压以及LED控制器的一端；LED控制器的另一端接两个功率管的栅极；两个功率管的漏极接外部供电端口，第一功率管的源极与第一分压电阻的另一端接供电端口，第二功率管的源极与第二分压电阻的另一端接地，有效地解决了电池供电时启动容易出现的误触发以及温度过高时带隙基准的温漂问题。

【技术实现步骤摘要】
一种带有低压保护及过温保护的开关电源电路
本技术属于集成电路
，涉及开关电源，尤其是带有低压保护及过温保护的开关电源电路。
技术介绍
当前信息化时代的快速发展使得人们对电子产品及设备的依赖越来越大，而在电子产品与设备的使用过程中均离不开电源。其中，开关电源应用最为广泛。之所以选择开关电源，主要在于开关电源与线性电源相比，其具有体积与效率等方面的优势。从开关电源的组成来看，它主要由功率与控制两部分组成。功率级部分主要指在不同的应用及要求下选择不同的拓扑结构，同时兼顾半导体元件及设计成本；控制级部分主要指电路电信号的控制方式。市场上广泛应用具有升压功能的LED控制器电路形式主要包括：恒流控制电路、恒压控制电路、PWM(脉宽调制)控制电路等。恒流控制电路与恒压控制电路常因为内部构造复杂，外围管脚多且在太阳能充电及控制时需要一些其他的元器件来进行配合使用，这样无形中增加了成本，因此这两种电路工作方式常应用于早期的LED控制，其在太阳能电路应用市场上已经越来越少。PWM控制电路通过内部特定的控制方式形成小环路，从而达到了芯片管脚少、使用方便、成本低廉等优点，比较适合户外LED驱动要求，但对于低功耗且高效率电路要求来说无法得到预期效果。市场上LED控制器由电池或蓄电池供电时，随着芯片的供电电压逐渐升高，常常会导致在电路启动过程中尤其是空载情况下，部分电路不能正常开启，常会产生误触发或延时触发问题。而在芯片使用过程中，尤其重载情况下，芯片温度逐渐升高，这常常会导致带隙基准电压急速的变化，进而引起输出电压的变化，这就需要在芯片温度较高情况下依然保持输出电压的相对稳定变化。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种带有低压保护及过温保护的开关电源电路，有效地解决电池供电时启动容易出现的误触发以及温度过高时带隙基准的温漂问题。为了达到上述目的，本技术的解决方案是：一种带有低压保护及过温保护的开关电源电路，其特征在于，包括LED控制器、带隙基准及保护电路、放大器、第一分压电阻与第二分压电阻以及第一功率管与第二功率管；所述带隙基准及保护电路包括带隙基准电路、第一开关管、第二开关管、第三开关管以及电流源；所述第一开关管的发射极/源极接带隙基准电路的基准电压输出端，所述第一开关管的基极/栅极接带隙基准电路的第二电压输出端，所述第一开关管的集电极/漏极与第二开关管的发射极/源极接地；所述第二开关管的基极/栅极接带隙基准电路的第一电压输出端，所述第二开关管的集电极/漏极与电流源的输出端及第三开关管的基极/栅极相连；所述电流源的输入端与供电端口相连；所述第三开关管的发射极/源极接地，所述第三开关管的集电极/漏极输出测试电压；所述放大器的正向输入端接第一分压电阻的一端以及第二分压电阻的一端，所述放大器的反相输入端接带隙基准及保护电路的基准电压输出端，所述放大器的输出端接带隙基准及保护电路的测试电压以及LED控制器的一端；所述LED控制器的另一端接第一功率管的栅极以及第二功率管的栅极；所述第一功率管以及第二功率管的漏极接外部供电端口，所述第一功率管的源极与第一分压电阻的另一端接供电端口，所述第二功率管的源极与第二分压电阻的另一端接地。依照本技术的一个方面，所述开关电源电路集成为芯片。依照本技术的一个方面，所述LED控制器为基于PFM模式的LED控制器。依照本技术的一个方面，所述LED控制器为基于PWM模式的LED控制器。依照本技术的一个方面，所述第一功率管和第二功率管为场效应晶体管。依照本技术的一个方面，所述第一开关管为场效应晶体管。依照本技术的一个方面，所述第一开关管为双极型晶体管。依照本技术的一个方面，所述第二开关管和第三开关管为场效应晶体管。依照本技术的一个方面，所述第二开关管和第三开关管为双极型晶体管。由于采用上述方案，本技术的有益效果是：本技术提出了一种带有低压保护及过温保护的开关电源电路，提供了一种能够有效解决电池供电时启动容易出现的误触发以及温度过高时带隙基准的温漂问题的技术方案。本技术能够有效的在芯片上电后，尤其是空载情况下迅速启动，防止了在电池上电过程中引发误触发的问题。该开关电源电路能够在电路启动过程中带隙基准还未完全启动时通过开关管的导通与关断来避免误触发。同时，在芯片重载情况下芯片温度越来越高，通过加入开关管后可有效的在设定的温度范围内达到良好的温漂控制。该电路可集成为芯片，所需外围器件少，成本较低，生产效率高。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例中开关电源电路的框架结构示意图。图2是本技术实施例中开关电源电路的整体结构示意图。图3是本技术实施例中带隙基准及保护电路结构示意图。图4是本技术实施例中PTAT电流产生电路结构示意图。图5是本技术实施例中保护电路结构示意图。图6是本技术实施例中未加入保护电路的温漂曲线。图7是本技术实施例中加入保护电路后的温漂曲线。图8是本技术实施例中开关电源电路的工作原理结构示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。图1为本技术开关电源电路的结构框图，图2为其整体结构示意图。如图1、图2所示，本技术的开关电源电路包括LED控制器、带隙基准及保护电路、放大器A1、分压电阻R1与R2，并包括功率管MN及MP。本实施例中，功率管MN及MP为场效应晶体管。带隙基准及保护电路具有输出端Vref和Test。放大器A1的正向输入端接分压电阻R1的一端以及分压电阻R2的一端，放大器A1的反相输入端接带隙基准及保护电路的输出端Vref，放大器A1的输出端接带隙基准及保护电路的输出端Test以及LED控制器的一端；LED控制器的另一端接功率管MP、MN的栅极；功率管MP、MN的漏极接LX端口，功率管MP的源极与分压电阻R1的另一端接供电端口VDD，功率管MN的源极与分压电阻R2的另一端接地GND。如图3所示，带隙基准及保护电路，包括带隙基准电路、开关管Q1、M1、M2以及电流源I1。开关管Q1、M1、M2为场效应晶体管或者为双极型晶体管。本实施例中，开关管Q1为双极型晶体管，开关管M1、M2为场效应晶体管。开关管Q1的发射极接带隙基准电路的输出端Vref，开关管Q1的基极接带隙基准电路的输出端V2，开关管Q1的集电极与开关管M1的源极相连并接地GND；开关管M1的栅极接带隙基准电路的输出端V1，开关管M1的漏极与电流源I1的输出端及开关管M2的栅极相连；电流源I1的输入端与供电端口VDD相连；开关管M2的源极接地GND，开关管M2的漏极接输出端Test。由于双极型晶体管的偏置电路实际上是与绝对温度成正比。因此将带本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有低压保护及过温保护的开关电源电路，其特征在于，包括LED控制器、带隙基准及保护电路、放大器、第一分压电阻与第二分压电阻以及第一功率管与第二功率管；所述带隙基准及保护电路包括带隙基准电路、第一开关管、第二开关管、第三开关管以及电流源；所述第一开关管的发射极/源极接带隙基准电路的基准电压输出端，所述第一开关管的基极/栅极接带隙基准电路的第二电压输出端，所述第一开关管的集电极/漏极与第二开关管的发射极/源极接地；所述第二开关管的基极/栅极接带隙基准电路的第一电压输出端，所述第二开关管的集电极/漏极与电流源的输出端及第三开关管的基极/栅极相连；所述电流源的输入端与供电端口相连；所述第三开关管的发射极/源极接地，所述第三开关管的集电极/漏极输出测试电压；所述放大器的正向输入端接第一分压电阻的一端以及第二分压电阻的一端，所述放大器的反相输入端接带隙基准及保护电路的基准电压输出端，所述放大器的输出端接带隙基准及保护电路的测试电压以及LED控制器的一端；所述LED控制器的另一端接第一功率管的栅极以及第二功率管的栅极；所述第一功率管以及第二功率管的漏极接外部供电端口，所述第一功率管的源极与第一分压电阻的另一端接供电端口，所述第二功率管的源极与第二分压电阻的另一端接地。...

【技术特征摘要】
1.一种带有低压保护及过温保护的开关电源电路，其特征在于，包括LED控制器、带隙基准及保护电路、放大器、第一分压电阻与第二分压电阻以及第一功率管与第二功率管；所述带隙基准及保护电路包括带隙基准电路、第一开关管、第二开关管、第三开关管以及电流源；所述第一开关管的发射极/源极接带隙基准电路的基准电压输出端，所述第一开关管的基极/栅极接带隙基准电路的第二电压输出端，所述第一开关管的集电极/漏极与第二开关管的发射极/源极接地；所述第二开关管的基极/栅极接带隙基准电路的第一电压输出端，所述第二开关管的集电极/漏极与电流源的输出端及第三开关管的基极/栅极相连；所述电流源的输入端与供电端口相连；所述第三开关管的发射极/源极接地，所述第三开关管的集电极/漏极输出测试电压；所述放大器的正向输入端接第一分压电阻的一端以及第二分压电阻的一端，所述放大器的反相输入端接带隙基准及保护电路的基准电压输出端，所述放大器的输出端接带隙基准及保护电路的测试电压以及LED控制器的一端；所述LED控制器的另一端接第一功率管的栅极以及第二功率管的栅极；所述第一功率管以及第二功率管的漏极接外部供电端口，所述第一功率管...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈长兴，杨义凯，
申请(专利权)人：上海裕芯电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31