一种控制芯片的自供电电路制造技术

本发明专利技术提供一种控制芯片的自供电电路，包括启动电路和辅助绕组电路，启动电路为控制芯片供电，辅助绕组电路在控制芯片启动并使开关电源进入正常工作状态后为控制芯片提供持续供电；所述的启动电路包括恒流限压单元和BOOST升压单元；所述的恒流限压单元可实现将一个宽输入电压稳定在一个窄的输入电压范围，所述的BOOST升压单元将窄的输入范围的输出电压提高到能够供控制芯片工作的电压值。所述的自供电电路具备升压功能，把开关电源输入端不能满足芯片工作的输入电压经过升压得到一个可以满足开关电源控制芯片工作需要的VCC供电电压，为控制芯片供电，可以实现使开关电源在输入电压低于其控制芯片供电电压的应用场合中完成启动并正常工作。

A Self-powered Circuit for Control Chip

【技术实现步骤摘要】
一种控制芯片的自供电电路
本专利技术涉及一种控制芯片的自供电电路，特别涉及一种为输入电压低于控制芯片工作所需最小的供电电压的自供电电路。
技术介绍
通常情况下，它激式DC/DC变换器以控制芯片为主体，而控制芯片都需要一个VCC供电，该供电端的电压范围很窄，以通用型UCC2843为例，其VCC端电压允许范围为8.6VDC-34VDC，考虑到控制芯片的欠压启动电压，控制芯片的启动电压一般设置大于9VDC，又考虑到所驱动的开关管允许驱动电压的范围，则芯片VCC的允许电压不能超过20VDC，进一步考虑其功耗导致的不利因素，其VCC电压不建议超过16VDC，同时考虑反馈电压要与启动电压存在回差，且反馈电压在不同负载时存在一个波动范围，所以给控制芯片的稳态工作电压一般为9VDC～12VDC之间。请参阅图1，图1为目前现有技术的一种常用的供电方式，启动电路采集输入电压为开关电源做启动使用，当开关电源正常工作后就断开启动电路，通过自供电电路持续供电，自供电电路是在主功率变压器上增加一个辅助绕组，辅助绕组产生的脉冲电压波形通过整流滤波后形成直流VCC电压，以供控制芯片使用。由于上述供电方式的启动电路为一个线性稳压电路，采集输入电压为开关电源做启动使用，其输出到VCC的电压小于输入电压，若开关电源的输入电压低于控制芯片工作需要的最小VCC供电电压时，控制芯片将因无法获得足够高的VCC供电电压而进入VCC欠压状态，造成对应的开关电源无法开机的问题。因此该供电电路无法满足为输入电压低于控制芯片工作需要的最小VCC供电电压的开关电源提供供电的应用场合。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种控制芯片的自供电电路，所述的自供电电路具备升压功能，把开关电源输入端不能满足芯片工作的输入电压经过升压得到一个可以满足开关电源控制芯片工作需要的VCC供电电压，为控制芯片供电，可以实现使开关电源在输入电压低于其控制芯片供电电压的应用场合中完成启动并正常工作。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种控制芯片的自供电电路，用于为开关电源中控制芯片供电，包括启动电路和辅助绕组电路，启动电路为控制芯片的启动供电，辅助绕组电路在控制芯片启动并使开关电源进入正常工作状态后为控制芯片提供持续供电；所述的启动电路包括恒流限压单元和BOOST升压单元，所述的恒流限压单元的输入端连接开关电源的输入电压Vin，将输入电压范围内的输入电压Vin转换为设定的输出电压范围内的输出电压VDD，输出给所述的BOOST升压单元；所述的设定的输出电压范围小于所述的输入电压范围；所述的BOOST升压单元输出电压VCC为控制芯片供电，所述BOOST升压单元设定有欠压锁定电压和欠压锁定取消电压，输出电压VCC在上升过程中，当输出电压VCC低于欠压锁定取消电压时，所述BOOST升压单元工作在升压状态，当输出电压VCC高于欠压锁定取消电压时，所述BOOST升压单元停止升压；输出电压VCC在下降过程中，当输出电压VCC低于欠压锁定取消电压并且高于欠压锁定电压时，所述BOOST升压单元停止升压，当输出电压VCC低于欠压锁定电压时，所述BOOST升压单元工作在升压状态。优选的，所述的恒流限压单元包括第一恒流限压芯片和第一电容；所述第一恒流限压芯片的Vin引脚连接开关电源的输入电压Vin，所述的第一恒流限压芯片的GND引脚与开关电源的地相连接,所述的第一恒流限压芯片的VDD引脚作为恒流限压单元的输出端输出电压VDD；所述的第一电容连接于所述的第一恒流限压芯片的VDD引脚和开关电源的地之间。优选的，所述的BOOST升压单元包括第二升压芯片、第一电感、第一二极管和第二电容；所述的第一电感连接于所述的第一恒流限压芯片的VDD引脚和所述的第一二极管的阳极之间；第二升压芯片的BOS引脚与所述的第一二极管的阳极相连，所述的第二升压芯片的GND引脚与开关电源的地相连接,所述的第二升压芯片的VCC引脚与所述的第一二极管的阴极相连，并且连接点作为所述BOOST升压单元的输出端输出电压VCC；所述的第二电容连接于所述的第二升压芯片的VCC引脚和开关电源的地之间。优选的，所述的第二升压芯片集成在控制芯片里,第二升压芯片的信号端BOS与所述的第一二极管的阳极相连，所述的第二升压芯片的GND引脚与所述的开控制芯片的地相连接,所述的第二升压芯片的输出端VCC与所述的开控制芯片的供电端VCC相连。优选的，所述的启动电路包括启动芯片、第一电容、第二电容、第一电感和第一二极管；启动芯片的Vin引脚连接开关电源的输入电压Vin，启动芯片的VDD引脚连接第一电容的一端和第一电感的一端，启动芯片的GND引脚连接开关电源的地，启动芯片的BOS引脚连接第一电感的另一端和第一二极管的阳极；第一电容的另一端连接开关电源的地；启动芯片的VCC引脚连接第一二极管的阴极，并且连接点作为启动电路的输出端，所述的第二电容C2连接于所述的第二升压芯片IC2的VCC引脚和开关电源的地GND之间。工作原理为：当所述的恒流限压芯片IC1的输出电压VDD低于IC1的启动阈值电压VDD_ON时，恒流限压芯片IC1为所述的电容C1充电，充电电流在输入、输出端形成的压差为Vd，即VDD＝Vin-Vd；当所述的恒流限压芯片IC1的输出电压VDD高于IC1的关断阈值电压VDD_OFF时，所述的恒流限压芯片IC1关断，输出电压VDD降低到启动阈值电压VDD_ON以下时，IC1再次开始工作为充电所述的电容C1充电。这样所述的恒流限压芯片IC1可实现将一个宽输入电压稳定在一个窄的输入电压范围(如5V～VDD_OFF)内。当所述的升压芯片IC2的输出电压VCC低于欠压锁定取消电压VUVLO_ON时，IC2的BOS脚输出一个固定频率和固定50％占空比的方波信号；所述的升压芯片IC2与所述的电感L1、所述的二极管D1和所述的电容C2构成BOOST升压电路，所述BOOST升压单元将控制芯片IC2的输出电压VCC升高到欠压锁定取消电压VUVLO_ON以上，BOOST升压电路停止工作，当所述的升压芯片IC2的输出电压VCC高于欠压锁定取消电压VUVLO_ON时，IC2的BOS脚呈现开路状态；控制芯片IC2的输出电压VCC为开关电源的控制芯片供电，当开关电源正常工作状态后，辅助绕组电路为控制芯片提供持续供电。与现有技术相比，在上述的开关电源的自供电电路中，开关电源的输入电压经过升压得到一个可以满足开关电源控制芯片工作需要的VCC供电电压，为控制芯片供电，可以实现使开关电源在输入电压低于其控制芯片供电电压的应用场合中完成启动并正常工作。同时，采用集成芯片IC1和IC2可以实现更低成本、更小体积和更高可靠性，电路设计更加简单，可缩短项目开发周期，满足更小体积和更低成本的开关电源设计与应用。附图说明图1为现有技术的一种常用供电电路；图2为本专利技术的原理图；图3为本专利技术恒流限压芯片IC1和升压芯片IC2的工作状态随输入电压变化的示意图；图4为第一实施例在PWM反激开关电源应用中的一个电路图；图5为第二实施例在PWM反激开关电源应用中的一个电路图；图6为第三实施例在PWM反激开关电源应用中的一个电路图。具体实施方式第一实施例请参阅图2，一种控制芯片的自供电电路包括启动电路和辅助绕组电路，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制芯片的自供电电路，包括启动电路和辅助绕组电路，启动电路为控制芯片供电，辅助绕组电路在控制芯片启动并使开关电源进入正常工作状态后为控制芯片提供持续供电；其特征在于：所述的启动电路包括恒流限压单元和BOOST升压单元；所述的恒流限压单元的输入端连接开关电源的输入电压Vin，将输入电压范围内的输入电压Vin转换为设定的输出电压范围内的输出电压VDD，输出给所述的BOOST升压单元；所述的设定的输出电压范围小于所述的输入电压范围；所述的BOOST升压单元输出电压VCC为控制芯片供电，所述BOOST升压单元设定有欠压锁定电压和欠压锁定取消电压，输出电压VCC在上升过程中，当输出电压VCC低于欠压锁定取消电压时，所述BOOST升压单元工作在升压状态，当输出电压VCC高于欠压锁定取消电压时，所述BOOST升压单元停止升压；输出电压VCC在下降过程中，当输出电压VCC低于欠压锁定取消电压并且高于欠压锁定电压时，所述BOOST升压单元停止升压，当输出电压VCC低于欠压锁定电压时，所述BOOST升压单元工作在升压状态。

【技术特征摘要】
1.一种控制芯片的自供电电路，包括启动电路和辅助绕组电路，启动电路为控制芯片供电，辅助绕组电路在控制芯片启动并使开关电源进入正常工作状态后为控制芯片提供持续供电；其特征在于：所述的启动电路包括恒流限压单元和BOOST升压单元；所述的恒流限压单元的输入端连接开关电源的输入电压Vin，将输入电压范围内的输入电压Vin转换为设定的输出电压范围内的输出电压VDD，输出给所述的BOOST升压单元；所述的设定的输出电压范围小于所述的输入电压范围；所述的BOOST升压单元输出电压VCC为控制芯片供电，所述BOOST升压单元设定有欠压锁定电压和欠压锁定取消电压，输出电压VCC在上升过程中，当输出电压VCC低于欠压锁定取消电压时，所述BOOST升压单元工作在升压状态，当输出电压VCC高于欠压锁定取消电压时，所述BOOST升压单元停止升压；输出电压VCC在下降过程中，当输出电压VCC低于欠压锁定取消电压并且高于欠压锁定电压时，所述BOOST升压单元停止升压，当输出电压VCC低于欠压锁定电压时，所述BOOST升压单元工作在升压状态。2.根据权利要求1所述的控制芯片的自供电电路，其特征在于：所述的恒流限压单元包括第一恒流限压芯片和第一电容；所述第一恒流限压芯片的Vin引脚连接开关电源的输入电压Vin，所述的第一恒流限压芯片的GND引脚与开关电源的地相连接,所述的第一恒流限压芯片的VDD引脚作为恒流限压单元的输出端输出电压VDD；所述的第一电容连接于所述的第一恒流限压芯片的VDD引脚和开关电源的地之间。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑典清，刘改，冯刚，
申请(专利权)人：广州金升阳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44