原边控制反激式开关电源控制芯片及输出线电压补偿电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种原边控制反激式开关电源控制芯片，包括恒压控制电路、退磁检测电路、输出线电压补偿电路、峰值电流比较器、开关信号产生电路；退磁检测电路通过检测原边控制反激式开关电源的输出反馈电压，得到退磁信号，输出线电压补偿电路通过检测退磁信号的占空比来输出下拉电流，下拉输出反馈电压，原边控制反激式开关电源的输出电流越大，退磁信号的占空比越大，下拉电流越大，从而原边控制反激开关电源的输出电压越高。本实用新型专利技术的原边控制反激式开关电源控制芯片，不需要外置电容即可实现输出线电压补偿，能降低原边控制反激式开关电源的成本并提高可靠性。本实用新型专利技术还公开了一种输出线电压补偿电路。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
原边控制反激式开关电源控制芯片及输出线电压补偿电路
本技术涉及开关电源技术，特别涉及原边控制反激式开关电源控制芯片及输出线电压补偿电路。
技术介绍
开关电源因其相对于传统线性电源具有体积小，稳定性好，转换效率高和成本低的特性，在微处理器和其他电子产品中已经是一门必不可少的技术。在各种类型的开关电源中，反激式开关电源最为常见。反激式开关电源的核心元件之一是变压器，它提供了输入和输出的电气隔离。通常此变压器具有原边绕组和副边绕组，以及一个或多个辅助绕组。反激式开关电源通常用于低成本、低功率的场合中。相对于副边控制的反激式开关电源，原边控制的反激式开关电源是通过在原边开关管关断时，利用变压器的一个辅助绕组来反映副边绕组的电压来实现控制输出功率的目的，省掉了光电稱合器的成本。面对目前市面上越来越大的手机锂电池电量，大的充电电流成为一种趋势。原边控制的反激式开关电源能够在印制电路版的端口提供精确的输出电压，但是在真正接入手机端的接口却因为大电流流经输出线的原因产生电压跌落，输出电流越大，输出线等效电阻越大，电压的跌落也就越大。目前市面上通常用于输出线电压补偿的方法是外置一个补偿电容，此电容通过滤波开关信号，得到输出线电流的信息，然后根据所得电流信息进行输出线电压补偿。但是这种技术因为引入外置补偿电容的原因，造成了成本的上升和可靠性的下降。图1为传统的带输出线电压补偿的原边控制反激式开关电源结构，其包括三绕组的变压器20a、控制芯片IOa ;三绕组的变压器20a包括原边绕组201a、辅助绕组202a、副边绕组203a ;辅助绕组202a给控制芯片IOa供电并提供原边控制反激式开关电源的输出电压的检测功能；控制芯片IOa通过输出开关信号Vd来控制开关管Q的导通和关断，从而实现原边控制反激式开关电源的输出电压调制的功能。传统的带输出线电压补偿的原边控制反激式开关电源，控制芯片IOa的退磁检测电路102a通过检测输出反馈电压Vfb得到退磁信号Demag ;所述退磁信号Demag在原边控制反激式开关电源的副边整流二极管D2导通时为高，关断时为低；控制芯片IOa的输出电流检测电路103a与外置电容CL通过对退磁信号Demag的滤波得到恒压控制电压Ne’原边控制反激式开关电源的输出电流越大，恒压控制电压Vc越高；恒压控制电压Vc按照一定比例与芯片内部基准电压Vrefl相加得到恒压基准电压Vref2 ;恒压控制电路IOla的输出电压在输出反馈电压Vfb的退磁时刻控制在恒压基准电压Vref2，从而实现输出线电压补偿的功能。当原边绕组201a内电流大于峰值电流比较器106a正输入端接入的基准电流Iref时，控制芯片IOa控制开关管Q关断。上述传统的带输出线电压补偿的原边控制反激式开关电源的控制芯片10a，需要外置电容CL进行退磁信号Demag的滤波，并且输出线电压补偿的比例是固定的。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种原边控制反激式开关电源控制芯片，不需要外置电容，并且输出线电压补偿比例在原边控制反激式开关电源不增加外部器件的情况下可调整。为解决上述技术问题，本技术提供的原边控制反激式开关电源控制芯片，其包括恒压控制电路、退磁检测电路、输出线电压补偿电路、峰值电流比较器、开关信号产生电路、驱动电路、反馈电压输入端、检测电流输入端、开关信号输出端；所述恒压控制电路，输入端接所述反馈电压输入端，输出端接所述开关信号产生电路的导通信号输入端；所述恒压控制电路，当输入的电压大于设定电压时，经过一迟延时间输出一脉冲，所述迟延时间与输入的电压成正比；所述峰值电流比较器，负输入端接控制芯片的检测电流输入端，正输入端接基准电流，输出端接所述开关信号产生电路的关断信号输入端；所述退磁检测电路，输入端接控制芯片的反馈电压输入端，输出端接所述输出线电压补偿电路的输入端；所述退磁检测电路，用于输出退磁信号，当输入端的电压大于设定电压时，输出的退磁信号为高电平，当输入端的电压小于等于设定电压时，输出的退磁信号为低电平；所述输出线电压补偿电路，输出端接控制芯片的反馈电压输入端；所述输出线电压补偿电路，用于对退磁信号进行滤波，并输出与经过滤波后的退磁信号成正比的下拉电流；所述开关信号产生电路，输出端接所述驱动电路输入端；所述开关信号产生电路，当关断信号输入端电平由低跳变到高时，开始输出高电平；当导通信号输入端电平由低跳变到高时，开始输出低电平；所述驱动电路，输出端接控制芯片的开关信号输出端；所述驱动电路，用于对输入信号放大后输出。较佳的，所述输出线电压补偿电路，包括一个前置滤波器、一个开关电容滤波器和一个电压转电流电路；所述前置滤波器，输入端接所述输出线电压补偿电路的输入端，输出端接所述开关电容滤波器的第一输入端；所述开关电容滤波器，第二输入端接所述输出线电压补偿电路的输入端，输出端接所述电压转电流电路的输入端；所述电压转电流电路，输出端接所述输出线电压补偿电路的输出端。较佳的，所述前置滤波器，包括第四电阻、第四电容；所述第四电阻，一端接所述前置滤波器的输入端，另一端接所述前置滤波器的输出端；所述第四电容，一端接所述前置滤波器的输出端，另一端接地。较佳的，所述开关电容滤波器，包括反相器、第五电容、第六电容、第一控制开关、第二控制开关；第一控制开关、第二控制开关在控制端电位为高时导通，为低时关断；所述反相器，输入端接所述开关电容滤波器的第二输入端及所述第一控制开关的控制端，输出端接所述第二控制开关的控制端；所述第一控制开关,一传导电流端接所述开关电容滤波器的第一输入端，另一传导电流端接所述第五电容的一端及所述第二控制开关的一传导电流端；所述第二控制开关的另一传导电流端接所述第六电容的一端及所述开关电容滤波器的输出端；所述第五电容的另一端及所述第六电容的另一端接地。较佳的，所述电压转电流电路，包括运算放大器、第五电阻、第一 PMOS管，第二PMOS管，第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管；所述运算放大器，正输入端接所述电压转电流电路的输入端，负输入端接所述第三NMOS管的源极，输出端接所述第三NMOS管的栅极；所述第三NMOS管,漏极接所述第一 PMOS管的漏极及栅极以及所述第二 PMOS管的栅极；所述第一 PMOS管及所述第二 PMOS管的源极相接；所述第二 PMOS管，漏极接所述第四NMOS管的漏极及栅极以及所述第五NMOS管的栅极；所述第四NMOS管及所述第五NMOS管的源极接地；所述第五NMOS管，漏极接所述电压转电流电路的输出端；所述第五电阻，一端接所述运算放大器的负输入端，另一端接地。本技术还公开了一种输出线电压补偿电路，包括一个前置滤波器、一个开关电容滤波器和一个电压转电流电路；所述前置滤波器，输入端接所述输出线电压补偿电路的输入端，输出端接所述开关电容滤波器的第一输入端；所述开关电容滤波器，第二输入端接所述输出线电压补偿电路的输入端，输出端接所述电压转电流电路的输入端；所述电压转电流电路，输出端接所述输出线电压补偿电路的输出端。较佳的，所述前置滤波器，包括第四电阻、第四电容；所述第四电阻，一端接所述前置滤波器的输入端，另一端接所述前置滤波器的输出端；所述第四电容，一端接所述前置滤波器的输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种原边控制反激式开关电源控制芯片，其特征在于，控制芯片包括恒压控制电路、退磁检测电路、输出线电压补偿电路、峰值电流比较器、开关信号产生电路、驱动电路、反馈电压输入端、检测电流输入端、开关信号输出端； 所述恒压控制电路，输入端接所述反馈电压输入端，输出端接所述开关信号产生电路的导通信号输入端；所述恒压控制电路，当输入的电压大于设定电压时，经过一迟延时间输出一脉冲，所述迟延时间与输入的电压成正比； 所述峰值电流比较器，负输入端接控制芯片的检测电流输入端，正输入端接基准电流，输出端接所述开关信号产生电路的关断信号输入端； 所述退磁检测电路，输入端接控制芯片的反馈电压输入端，输出端接所述输出线电压补偿电路的输入端；所述退磁检测电路，用于输出退磁信号，当输入端的电压大于设定电压时，输出的退磁信号为高电平，当输入端的电压小于等于设定电压时，输出的退磁信号为低电平； 所述输出线电压补偿电路，输出端接控制芯片的反馈电压输入端；所述输出线电压补偿电路，用于对退磁信号进行滤波，并输出与经过滤波后的退磁信号成正比的下拉电流； 所述开关信号产生电路，输出端接所述驱动电路输入端；所述开关信号产生电路，当关断信号输入端电平由低跳变到高时，开始输出高电平；当导通信号输入端电平由低跳变到高时，开始输出低电平； 所述驱动电路，输出端接控制芯片的开关信号输出端；所述驱动电路，用于对输入信号放大后输出。...

【技术特征摘要】
1.一种原边控制反激式开关电源控制芯片，其特征在于，控制芯片包括恒压控制电路、退磁检测电路、输出线电压补偿电路、峰值电流比较器、开关信号产生电路、驱动电路、反馈电压输入端、检测电流输入端、开关信号输出端； 所述恒压控制电路，输入端接所述反馈电压输入端，输出端接所述开关信号产生电路的导通信号输入端；所述恒压控制电路，当输入的电压大于设定电压时，经过一迟延时间输出一脉冲，所述迟延时间与输入的电压成正比； 所述峰值电流比较器，负输入端接控制芯片的检测电流输入端，正输入端接基准电流，输出端接所述开关信号产生电路的关断信号输入端； 所述退磁检测电路，输入端接控制芯片的反馈电压输入端，输出端接所述输出线电压补偿电路的输入端；所述退磁检测电路，用于输出退磁信号，当输入端的电压大于设定电压时，输出的退磁信号为高电平，当输入端的电压小于等于设定电压时，输出的退磁信号为低电平； 所述输出线电压补偿电路，输出端接控制芯片的反馈电压输入端；所述输出线电压补偿电路，用于对退磁信号进行滤波，并输出与经过滤波后的退磁信号成正比的下拉电流； 所述开关信号产生电路，输出端接所述驱动电路输入端；所述开关信号产生电路，当关断信号输入端电平由低跳变到高时，开始输出高电平；当导通信号输入端电平由低跳变到高时，开始输出低电平； 所述驱动电路，输 出端接控制芯片的开关信号输出端；所述驱动电路，用于对输入信号放大后输出。2.根据权利要求1所述的原边控制反激式开关电源控制芯片，其特征在于， 所述输出线电压补偿电路，包括一个前置滤波器、一个开关电容滤波器和一个电压转电流电路； 所述前置滤波器，输入端接所述输出线电压补偿电路的输入端，输出端接所述开关电容滤波器的第一输入端； 所述开关电容滤波器，第二输入端接所述输出线电压补偿电路的输入端，输出端接所述电压转电流电路的输入端； 所述电压转电流电路，输出端接所述输出线电压补偿电路的输出端。3.根据权利要求2所述的原边控制反激式开关电源控制芯片，其特征在于， 所述前置滤波器，包括第四电阻、第四电容； 所述第四电阻，一端接所述前置滤波器的输入端，另一端接所述前置滤波器的输出端; 所述第四电容，一端接所述前置滤波器的输出端，另一端接地。4.根据权利要求3所述的原边控制反激式开关电源控制芯片，其特征在于， 所述开关电容滤波器，包括反相器、第五电容、第六电容、第一控制开关、第二控制开关; 第一控制开关、第二控制开关在控制端电位为高时导通，为低时关断； 所述反相器，输入端接所述开关电容滤波器的第二输入端及所述第一控制开关的控制端，输出端接所述第二控制开关的控制端； 所述第一控制开关，一传导电流端接所述开关电容滤波器的第一输入端，另一传导电流端接所述第五电容的一端及所述第二控制开关的一传导电流端； 所述第二控制开关的另一传导电流端接所述第六电容的一端及所述开关电容滤波器的输出端； 所述第五电容的另一端及所述第六电容的另一端接地。5.根据权利要求4所述的原边控制反激式开关电源控制芯片，其特征在于， 所述电压转电流电路，包括运算放大器、第五电阻、第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：周健，宗强，
申请(专利权)人：上海飞克浦电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31