用于开关变换电路的集成电路及为其提供供电电压的方法技术

公开了用于开关变换电路的集成电路及为集成电路提供供电电压的方法。该开关变换电路包括至少一个开关管，通过至少一个开关管的导通与关断将直流输入电压转换为输出信号，该集成电路包括控制电路和为集成电路提供供电电压的供电电路，该供电电路包括保护电路和电流源，保护电路检测并判断直流输入电压是否异常，电流源耦接至供电电容器以提供供电电压。在启动的初始阶段，电流源开启为供电电容器充电，供电电压逐渐增大。当供电电压增大至上限阈值时，关断电流源。当直流输入电压异常，锁定供电电压的下限阈值为第一下限阈值，当直流输入电压正常，锁定供电电压的下限阈值为小于第一下限阈值的第二下限阈值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子电路，具体但不仅限于用于开关变换电路的集成电路及为集成电路提供供电电压的方法，以及开关变换电路。
技术介绍
开关变换电路通过开关管的导通与关断将输入信号转换为输出信号。一般地，开关变换电路采用控制电路(通常为集成电路)来控制开关管的导通与关断，该集成电路需要直流电压供电。在开关变换电路刚启动时，集成电路的供电电压需要一段时间方能建立，这段时间被称为启动时间。在该启动时间内，开关变换电路无法正常工作。图1为一种现有的开关变换电路的电路原理图。如图1所示，整流桥将交流输入电压VAC转换为直流输入电压VDC，包括变压器Tl、开关管M、二极管Dout和电容器Cout的开关变换电路电耦接至整流桥的输出端，将直流输入电压VDC转换为输出信号以驱动负载。电流源IS的一端电耦接至整流桥的输出端，另一端电耦接至电容器C1。电容器C1两端的电压用作集成电路(IC)的供电电压VCC，为集成电路中的器件和/或电路提供能量或驱动电压。控制电路控制开关管M的导通与关断。图2为图1所示的开关变换电路在启动过程中供电电压VcC的波形图。在启动过程的初始阶段，直流输入电压VDC通过电流源IS为电容器C1充电，供电电压VCC逐渐增大。在t1时刻，供电电压VCC增大至上限阈值ISoff时，滞环比较器产生的锁定信号LOCK由低电平变为高电平，电流源IS被关闭。在t2时刻，供电电压VCC由于开关变换电路的工作尚未开始而逐渐下降至下限阈值ISon。此时锁定信号LOCK将由高电平变为低电平，电流源IS再次对电容器C1进行充电。在t3时刻，开关变换电路进入正常工作阶段，电流源IS从电容器C1处断开，变压器T1的辅助绕组通过二极管D1为控制电路供电。在大多数应用中，为了避免因直流输入电压VDC过低而造成开关变换电路发生不正确的运行，常常设置欠压检测电路来检测直流输入电压VDC。欠压检测电路将直流输入电压VDC与启动阈值和关机阈值进行滞环比较，产生保护信号来决定启动或者关闭控制电路。一般地，开关变换电路在输入电压大于启动阈值时启动控制电路。然而，专利技术人发现，如果在供电电压VCC减小至接近下限阈值ISon时启动控制电路的话，控制电路的内部器件和/或电路将会立即消耗很大的尖峰电流，使得供电电压VCC无法提供足够的能量使得开关变换电路进入正常工作，造成启动失败，这不是我们所期望的。
技术实现思路
为了解决前面提到的一个或多个技术问题，本专利技术的目的是要提供一种与现有技术不同的用于开关变换电路的集成电路以及为集成电路提供供电电压的方法。根据本专利技术实施例的一种用于开关变换电路的集成电路，用于开关变换电路的集成电路，该开关变换电路包括至少一个开关管和为集成电路提供供电电压的供电电容器，通过至少一个开关管的导通与关断将直流输入电压转换为输出信号，该集成电路包括：为集成电路提供供电电压的供电电路，包括：保护电路，耦接至开关变换电路，检测并判断该直流输入电压是否异常，并在输出端产生保护信号；电流源，耦接至供电电容器以提供供电电压；欠压锁定电路，具有输入端和输出端，其中输入端接收供电电压，基于供电电压以及上限阈值和下限阈值，欠压锁定电路在输出端产生欠压锁定信号以控制电流源的开启与关断，其中当检测到直流输入电压异常时，欠压锁定电路进入第一工作模式，锁定供电电压的下限阈值为第一下限阈值，当检测到直流输入电压正常时，欠压锁定电路进入第二工作模式，锁定供电电压的下限阈值为小于第一下限阈值的第二下限阈值；以及控制电路，电耦接至保护电路的输出端和至少一个开关管，控制至少一个开关管的导通与关断。根据本专利技术实施例的一种开关变换电路，具有耦接至整流桥输出端的输入端，该整流桥将交流输入电压转换为直流输入电压，该开关变换电路包括：至少一个开关管，通过至少一个开关管的导通与关断将直流输入电压转换为输出信号；以及如前所述的集成电路。根据本专利技术实施例的一种为开关变换电路的的集成电路提供供电电压的方法，该开关变换电路包括至少一个开关管和为集成电路提供供电电压的供电电容器，通过至少一个开关管的导通与关断将直流输入电压转换为输出信号，该方法包括：开启电流源为供电电容器充电，以提供供电电压；监测供电电压；当检测到供电电压增大至上限阈值时，关断电流源；监测开关变换电路的直流输入电压是否异常；以及当检测到直流输入电压异常时，进入第一工作模式，锁定供电电压的下限阈值为第一下限阈值，当检测到直流输入电压正常时，进入第二工作模式，锁定供电电压的下限阈值为小于第一下限阈值的第二下限阈值。根据本专利技术的实施例，在直流输入电压异常和直流输入电压正常两种状态下设置不同的电流源重新开启的阈值，保证对开关变换电路的集成电路的可靠供电，使得开关变换电路在顺利启动的同时，节能高效。附图说明图1为一种现有的开关变换电路的电路原理图；图2为图1所示的开关变换电路在启动过程中供电电压VCC的波形图；图3为根据本专利技术一实施例的开关变换电路的框图；图4为根据本专利技术一实施例的开关变换电路的电路原理图；图5为根据本专利技术另一实施例的开关变换电路的电路原理图；图6为根据本专利技术一实施例的图5所示开关变换电路的工作波形图；图7为根据本专利技术一实施例的为开关变换电路的集成电路提供供电电压的方法的流程图；图8为根据本专利技术又一实施例的开关变换电路的框图。具体实施方式下面将详细描述本专利技术的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本专利技术。在以下描述中，为了提供对本专利技术的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：这些特定细节对于本专利技术而言不是必需的。在其他实例中，为了避免混淆本专利技术，未具体描述公知的电路、材料或方法。在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本专利技术至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。应当理解，当称“元件”“连接到”或“耦接”到另一元件时，它可以是直接连接或耦接到另一元件或者可以存在中间元件。相反，当称元件“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件时，不存在中间元件。相同的附图标记指示相同的元件。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。图3为根据本专利技术一实施例的开关变换电路的框图。如图3所示，由二极管组成的整流桥接收交流输入电压VAC，并对其进行整流，以提供直流输入电压VDC。开关变换电路200包括至少一个开关管，通过该至少一个开关管的导通与关断将直流输入电压VDC转换为输出信号提供至负载。在其它实施例中，直流输入电压VDC可来自于PFC电路提供的直流总线电压V_bus，也可来自于其他直流电源。开关变换电路200可采用任何直流/直流变换或直流/交流变换拓扑结构，例如升压变换器、降压变换器、正激变换器、反激变换器、LLC谐振变换器等。开关变换电路200中的开关管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于开关变换电路的集成电路，该开关变换电路包括至少一个开关管和为集成电路提供供电电压的供电电容器，通过至少一个开关管的导通与关断将直流输入电压转换为输出信号，该集成电路包括：为集成电路提供供电电压的供电电路，包括：保护电路，耦接至开关变换电路，检测并判断该直流输入电压是否异常，并在输出端产生保护信号；电流源，耦接至供电电容器以提供供电电压；欠压锁定电路，具有输入端和输出端，其中输入端接收供电电压，基于供电电压以及上限阈值和下限阈值，欠压锁定电路在输出端产生欠压锁定信号以控制电流源的开启与关断，其中当检测到直流输入电压异常时，欠压锁定电路进入第一工作模式，锁定供电电压的下限阈值为第一下限阈值，当检测到直流输入电压正常时，欠压锁定电路进入第二工作模式，锁定供电电压的下限阈值为小于第一下限阈值的第二下限阈值；以及控制电路，电耦接至保护电路的输出端和至少一个开关管，控制至少一个开关管的导通与关断。

【技术特征摘要】
1.一种用于开关变换电路的集成电路，该开关变换电路包括至少一个开关管和为集成电路提供供电电压的供电电容器，通过至少一个开关管的导通与关断将直流输入电压转换为输出信号，该集成电路包括：为集成电路提供供电电压的供电电路，包括：保护电路，耦接至开关变换电路，检测并判断该直流输入电压是否异常，并在输出端产生保护信号；电流源，耦接至供电电容器以提供供电电压；欠压锁定电路，具有输入端和输出端，其中输入端接收供电电压，基于供电电压以及上限阈值和下限阈值，欠压锁定电路在输出端产生欠压锁定信号以控制电流源的开启与关断，其中当检测到直流输入电压异常时，欠压锁定电路进入第一工作模式，锁定供电电压的下限阈值为第一下限阈值，当检测到直流输入电压正常时，欠压锁定电路进入第二工作模式，锁定供电电压的下限阈值为小于第一下限阈值的第二下限阈值；以及控制电路，电耦接至保护电路的输出端和至少一个开关管，控制至少一个开关管的导通与关断。2.如权利要求1所述的集成电路，其中保护电路包括：欠压检测单元，具有输入端和输出端，其中输入端耦接以接收直流输入电压，欠压检测单元基于直流输入电压以及启动阈值和关机阈值，在输出端产生保护信号，其中当直流输入电压增大至启动阈值时，保护信号由第一状态变为第二状态，表示直流输入电压由异常状态进入正常状态，当直流输入电压减小至关机阈值时，保护信号由第二状态变为第一状态，表示直流输入电压由正常状态进入异常状态。3.如权利要求1所述的集成电路，其中保护电路包括：过压检测单元，具有输入端和输入端，其中输入端耦接以接收直流输入电压，过压检测单元基于直流输入电压与过压阈值，在输出端产生保护信号，其中当直流输入电压大于过压阈值时，表示直流输入电压异常，当直流输入电压小于过压阈值时，表示直流输入电压正常。4.如权利要求1所述的集成电路，还包括选择单元，具有输入端和输出端，其中输入端接收保护信号，选择单元基于保护信号选择将第一下限阈值或第二下限阈值作为下限阈值在输出端...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈跃东，
申请(专利权)人：成都芯源系统有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51