X电容控制与启动复用电路、开关电源控制器及开关电源制造技术

本实用新型专利技术涉及一种X电容控制与启动复用电路、开关电源控制器及开关电源，属于开关电源领域，X电容控制与启动复用电路包括：超高压开关J50、高压开关M50、分压单元、压控电流器、二极管D50、参考电压器、VAC过压保护单元、VAC欠压保护单元和VAC开路控制单元，通过对启动输入端口VACin的控制，实现对电源端口VDD的恒流充电启动以及启动完毕后关闭启动电流、实现端口VDD启动完毕后禁止VDD端口电流倒灌、实现在端口VACin欠压过压时关闭开关电源、实现在开关电源的输入断开时对启动输入端口VACin放电到地，既保障了用户用电设备的安全性也提高了用户用电设备的效率。了用户用电设备的效率。了用户用电设备的效率。

【技术实现步骤摘要】
X电容控制与启动复用电路、开关电源控制器及开关电源


[0001]本技术涉及开关电源领域，特别是涉及一种X电容控制与启动复用电路、开关电源控制器及开关电源。

技术介绍

[0002]电源作为所有电子产品的供电设备，需要满足更加严格的安全标准和能效。由于传统开关电源系统采用电阻启动和X电容的电阻放电而很难满足当今严苛的待机功耗要求。采用电阻启动的传统开关电源待机功耗很难达标并且系统设计随着功率的增加变得很困难，此外当设计大功率电源时X电容一般比较大，当电源断电时为了避免电源输入端口带高压电电击到人体而通常采用一颗放电电阻来处理，带来很大功耗且放电效果很差，仍旧很容易电击到人体产生安全事故。
[0003]传统开关电源转换器如图1所述，图1描绘了一种传统电源转换系统10，其工作波形如图2所示。通过将变压器TR的次边线圈中的电压通过反馈器采样至电源转换器11的FB端口与经变压器初级侧线圈中的电流通过功率管M1、限流电阻Rcs采样至传统电源转换器11的CS端口来产生脉冲宽度变化的方波信号(Vsw)控制功率管(M1)的开启和关闭来完成变压器能量的传输。传统开关电源系统10由于是电阻启动，很难满载待机功耗的能效标准，同时其采用电阻给X电容在输入断开时放电，既增加了功耗也容易对人体造成电击的事故。所以有必要采取特殊技术控制开关电源系统既能避免上述情况发生又能满足能效标准，从而达到保护用电设备的安全性和高效性。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是提供一种X电容控制与启动复用电路、开关电源控制器及开关电源，提高开关电源系统工作的效率和安全性。
[0005]为实现上述目的，本技术提供了如下方案：
[0006]一种X电容控制与启动复用电路，所述电路包括：超高压开关J50、高压开关M50、分压单元、压控电流器、二极管D50、参考电压器、VAC过压保护单元、VAC欠压保护单元和VAC开路控制单元；
[0007]超高压开关J50的第一输入端和分压单元的输入端均与所述电路的启动输入端口VACin连接，超高压开关J50的第二输入端接地，超高压开关J50的输出端分别与高压开关M50的漏极、压控电流器的输入端连接；高压开关M50的源极接地；
[0008]二极管D50的阳极与压控电流器的输出端连接，二极管D50的阴极分别与参考电压器的输入端和所述电路的电源端口VDD连接；
[0009]参考电压器的输出端分别与VAC过压保护单元的第二输入端和电压参考端、VAC欠压保护单元的第一输入端和电压参考端、VAC开路控制单元的第二输入端和电压参考端连接；
[0010]分压单元的输出端分别与VAC过压保护单元的第一输入端、VAC欠压保护单元的第
二输入端和VAC开路控制单元的第一输入端连接；
[0011]所述电路的使能信号端EN分别与压控电流器的使能端、VAC过压保护单元的使能端、VAC欠压保护单元的使能端和VAC开路控制单元的使能端连接；
[0012]VAC过压保护单元的输出端作为所述电路的VAC过压保护信号端VACin_ovp；VAC欠压保护单元的输出端作为所述电路的VAC欠压保护信号端VACin_uvp；VAC开路控制单元的VAC开路控制逻辑信号输出端与高压开关M50的栅极连接。
[0013]可选的，所述分压单元包括：电阻R51和电阻R52；
[0014]电阻R51的一端与超高压开关J50的第一输入端和所述电路的启动输入端口VACin连接，电阻R51的另一端与电阻R52的一端连接，电阻R52的另一端接地；
[0015]电阻R51的另一端与电阻R52的一端之间连接的共点作为分压单元的输出端。
[0016]可选的，所述VAC过压保护单元包括：第一比较器、第一计时器和电阻R53；
[0017]第一比较器的第一输入端与分压单元的输出端连接，第一比较器的第二输入端与电阻R53的一端连接，电阻R53的另一端与参考电压器的输出端连接；第一比较器的输出端与第一计时器的输入端连接；第一比较器的第一电压输入端与参考电压器的输出端连接，第一比较器的第二电压输入端与所述电路的使能信号端EN连接；
[0018]第一计时器的电压参考端与参考电压器的输出端连接，第一计时器的使能端与所述电路的使能信号端EN连接，第一计时器的输出端作为所述电路的VAC过压保护信号端VACin_ovp。
[0019]可选的，所述VAC欠压保护单元包括：第二比较器、第二计时器和电阻R54；
[0020]第二比较器的第一输入端与电阻R54的一端连接，电阻R54的另一端与电阻R53的一端连接；第二比较器的第二输入端与分压单元的输出端连接；第二比较器的输出端与第二计时器的输入端连接；第二比较器的第一电压输入端与参考电压器的输出端连接，第二比较器的第二电压输入端与所述电路的使能信号端EN连接；
[0021]第二计时器的电压参考端与参考电压器的输出端连接，第二计时器的使能端与所述电路的使能信号端EN连接，第二计时器的输出端作为所述电路的VAC欠压保护信号端VACin_uvp。
[0022]可选的，所述VAC开路控制单元包括：第三比较器、第三计时器、电阻R55和电阻R56；
[0023]第三比较器的第一输入端与分压单元的输出端连接，第三比较器的第二输入端分别与电阻R55的一端和电阻R56的一端连接，电阻R55的另一端与电阻R54的一端连接，电阻R56的另一端接地；第三比较器的输出端与第三计时器的输入端连接；第三比较器的第一电压输入端与参考电压器的输出端连接，第三比较器的第二电压输入端与所述电路的使能信号端EN连接；
[0024]第三计时器的电压参考端与参考电压器的输出端连接，第三计时器的使能端与所述电路的使能信号端EN连接，第三计时器的输出端与高压开关M50的栅极连接。
[0025]可选的，所述电路还包括：电阻R50；
[0026]电阻R50的一端分别与超高压开关J50的输出端、压控电流器的输入端连接，电阻R50的另一端与高压开关M50的漏极连接。
[0027]一种开关电源控制器，所述控制器包括：上下电使能电路UVLO、脉宽调制器PWM、驱
动电路DRIVER和前述的X电容控制与启动复用电路；
[0028]驱动电路DRIVER的输入端分别与X电容控制与启动复用电路的电源端口VDD、VAC过压保护信号端VACin_ovp和VAC欠压保护信号端VACin_uvp、上下电使能电路UVLO的输入端、脉宽调制器PWM的输出端连接；驱动电路DRIVER的输出端作为所述控制器的开关信号输出端；
[0029]上下电使能电路UVLO的输出端与X电容控制与启动复用电路的使能信号端EN连接；
[0030]上下电使能电路UVLO的输入端作为所述控制器的电源端口；X电容控制与启动复用电路的启动输入端口VACin作为所述控制器的启动输入端口VACin，脉宽调制器PWM的第一输入端作为所述控制器的反馈端口，脉宽调制器PWM的第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种X电容控制与启动复用电路，其特征在于，所述电路包括：超高压开关J50、高压开关M50、分压单元、压控电流器、二极管D50、参考电压器、VAC过压保护单元、VAC欠压保护单元和VAC开路控制单元；超高压开关J50的第一输入端和分压单元的输入端均与所述电路的启动输入端口VACin连接，超高压开关J50的第二输入端接地，超高压开关J50的输出端分别与高压开关M50的漏极、压控电流器的输入端连接；高压开关M50的源极接地；二极管D50的阳极与压控电流器的输出端连接，二极管D50的阴极分别与参考电压器的输入端和所述电路的电源端口VDD连接；参考电压器的输出端分别与VAC过压保护单元的第二输入端和电压参考端、VAC欠压保护单元的第一输入端和电压参考端、VAC开路控制单元的第二输入端和电压参考端连接；分压单元的输出端分别与VAC过压保护单元的第一输入端、VAC欠压保护单元的第二输入端和VAC开路控制单元的第一输入端连接；所述电路的使能信号端EN分别与压控电流器的使能端、VAC过压保护单元的使能端、VAC欠压保护单元的使能端和VAC开路控制单元的使能端连接；VAC过压保护单元的输出端作为所述电路的VAC过压保护信号端VACin_ovp；VAC欠压保护单元的输出端作为所述电路的VAC欠压保护信号端VACin_uvp；VAC开路控制单元的VAC开路控制逻辑信号输出端与高压开关M50的栅极连接。2.根据权利要求1所述的X电容控制与启动复用电路，其特征在于，所述分压单元包括：电阻R51和电阻R52；电阻R51的一端与超高压开关J50的第一输入端和所述电路的启动输入端口VACin连接，电阻R51的另一端与电阻R52的一端连接，电阻R52的另一端接地；电阻R51的另一端与电阻R52的一端之间连接的共点作为分压单元的输出端。3.根据权利要求1所述的X电容控制与启动复用电路，其特征在于，所述VAC过压保护单元包括：第一比较器、第一计时器和电阻R53；第一比较器的第一输入端与分压单元的输出端连接，第一比较器的第二输入端与电阻R53的一端连接，电阻R53的另一端与参考电压器的输出端连接；第一比较器的输出端与第一计时器的输入端连接；第一比较器的第一电压输入端与参考电压器的输出端连接，第一比较器的第二电压输入端与所述电路的使能信号端EN连接；第一计时器的电压参考端与参考电压器的输出端连接，第一计时器的使能端与所述电路的使能信号端EN连接，第一计时器的输出端作为所述电路的VAC过压保护信号端VACin_ovp。4.根据权利要求3所述的X电容控制与启动复用电路，其特征在于，所述VAC欠压保护单元包括：第二比较器、第二计时器和电阻R54；第二比较器的第一输入端与电阻R54的一端连接，电阻R54的另一端与电阻R53的一端连接；第二比较器的第二输入端与分压单元的输出端连接；第二比较器的输出端与第二计时器的输入端连接；第二比较器的第一电压输入端与参考电压器的输出端连接，第二比较器的第二电压输入端与所述电路的使能信号端EN连接；第二计时器的电压参考端与参考电压器的输出端连接，第二计时器的使能端与所述电路的使能信号端EN连接，第二计时器的输出端作为所述电路的VAC欠压保护信号端VACin_
uvp。5.根据权利要求4所述的X电容控制与启动复用电路，其特征在于，所述VAC开路控制单元包括：第三比较器、第三计时器、电阻R55和电阻R56；第三比较器的第一输入端与分压单元的输出端连接，第三比较器的第二输入端分别与电阻R55的一端和电阻R5...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：上海灿瑞科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：