反激式开关电源及其自供电电路、方法和芯片技术

本申请涉及一种反激式开关电源及其自供电电路、方法和芯片，属于开关电源控制技术领域，其包括充电电容，用于从原边线圈取电并为开关电源芯片供电；耐压开关管，获取原边线圈的供电电压，并输出供充电电容充电的充电电压；充电开关管，用于控制是否对充电电容进行充电；调整控制管，用于限制充电电容的充电电压；限压控制单元，根据充电电压控制调整控制管的导通状态；充电控制单元，预设有充电要求并输出用于控制调整控制管导通或截止的导通开关信号；反向器，获取导通开关信号，并根据导通开关信号控制限压控制单元或充电控制单元与调整控制管连接。本申请具有保证充电电容在开关电源工作在连续模式或非连续模式均可以以小电流进行充电的效果。以小电流进行充电的效果。以小电流进行充电的效果。

【技术实现步骤摘要】
反激式开关电源及其自供电电路、方法和芯片


[0001]本申请涉及开关电源控制的领域，尤其是涉及一种反激式开关电源及其自供电电路、方法和芯片。

技术介绍

[0002]反激式开关电源作为电能转换设备的一种，由开关电源芯片控制开关管件接通与关闭，从而达到开关的能量转换输出，其工作模式通常分为连续模式（CCM）和非连续模式（DCM），两者区别在于每个周期线圈内电流是否减小为0。对于非连续模式（DCM）来说，其每个开关周期线圈电流都减小为0，因此每个新周期到来时，线圈电流从0开始上升；对于连续模式（CCM）来说，其每个开关周期线圈电流都还未减小到0时，下个开关周期就到了，因此每个新周期到来时，线圈电流都从一定值（非0值）开始上升。
[0003]随着电子设备的多样化，电源技术更是得到了空前的发展，开关速度越来越快，功率越来越大，芯片面积却越来越小，这就对开关电源控制技术的发展指标提出了更高的要求。开关电源芯片本身也需要消耗能量，因此需要设置自供电电路给开关电源芯片供电，由于开关电源有CCM和DCM两种工作模式，现有的开关电源自供电电路通常根据开关电源的工作模式进行设计，但是开关电源的工作模式由负载决定，开关电源在实际使用过程中，存在工作模式跳变的情况，当开关电源的工作模式发生变化时，若原自供电电路按照DCM模式下设计的，由于CCM模式的工作特点，自供电电路很难实现小电流充电。

技术实现思路

[0004]为了保证充电电容在开关电源工作在连续模式或非连续模式均可以以小电流进行，本申请提供一种反激式开关电源及其自供电电路、方法和芯片。
[0005]第一方面，本申请提供一种反激式开关电源的自供电电路，采用如下的技术方案：一种反激式开关电源的自供电电路， 其应用于反激式开关电源中，包括：充电电容，用于从原边线圈取电并为开关电源芯片供电；耐压开关管，连接于原边线圈和所述充电电容之间，获取原边线圈的供电电压，并输出供所述充电电容充电的充电电压；充电开关管，连接于所述耐压开关管和所述充电电容之间，其控制极耦接于开关电源芯片，用于控制是否对所述充电电容进行充电；调整控制管，连接于所述耐压开关管和地之间，与所述充电开关管和所述充电电容并联，用于限制所述充电电容的充电电压；限压控制单元，其一输入端耦接于所述耐压开关管，用于采样充电电压，输出端耦接于所述调整控制管的控制极，根据充电电压控制所述调整控制管的导通状态；充电控制单元，预设有充电要求并输出用于控制所述调整控制管导通或截止的导通开关信号；反向器，耦接于所述限压控制单元和所述充电控制单元，获取导通开关信号，并根
据导通开关信号控制所述限压控制单元或所述充电控制单元与所述调整控制管连接。
[0006]通过采样上述技术方案，耐压开关管的耐高压性能使得充电电容与原边线圈连接，实现充电电容从原边线圈取电，以此来保证充电电容充电不受负载影响；通过设置限压控制单元对充电电容的充电电压进行检测并通过控制调整控制管以使得充电电容的充电电压保持小电压，从而保证充电电容以小电流进行充电；通过充电控制单元对调整控制管的导通与否进行控制从而保证原边线圈的储能，同时通过设置反向器，在反向器的作用下以保证调整控制管不能同时受充电控制单元和限压控制单元控制，从而保证充电电容补电和原边线圈储能不会相互影响，而导致开关电源无法正常运行。
[0007]进一步地，所述充电电容与所述充电开关管之间串联有单向导通管和保护电阻；所述单向导通管用于实现所述充电开关管至所述充电电容之间的电流单向导通；所述保护电阻，用于限制充电电容的充电电流。
[0008]通过采样上述技术方案，通过设置保护电阻对充电电容的充电电流进行限制，以防止充电支路短路，同时保护电阻分压能够更好地保证充电电容以小电压进行充电，设置单向导通管以防止充电电容反向放电。
[0009]进一步地，所述限压控制单元包括：预设基准电路，用于提供预设电压值；运算放大器，用于获取充电电压并将充电电压与预设电压值进行比较输出电压模拟信号；所述运算放大器的使能脚与所述反向器连接，所述反向器用于控制所述运算放大器是否正常工作；所述运算放大器的输出端与所述调整控制管控制连接，电压模拟信号用于控制所述调整控制管是否开启。
[0010]通过采样上述技术方案，运算放大器将预设电压与充电电压进行比较，在不同比较结果下向调整控制管输出电压模拟信号，运算放大器的使能脚与反向器的连接，从而使得运算放大器的工作状态受反向器控制，即受充电控制单元影响。
[0011]进一步地，所述反向器包括第一与门、第一非门、第二非门以及输出开关管；所述第一非门的输入端与所述充电控制单元的输出端耦接，用于获取导通开关信号；所述第一与门的输入端分别与开关电源芯片和所述第一非门的输出端连接，其输出端与所述运算放大器的使能脚连接，用于控制所述运算放大器是否正常工作；所述第二非门的输入端与所述第一与门的输出端连接，所述第二非门的输出端与所述输出开关管连接，用于控制所述输出开关管导通或截止；所述输出开关管用于控制所述充电控制单元是否与所述调整控制管连接。
[0012]通过采样上述技术方案，第一非门和第二放大器的的设置使得运算放大器的工作状态与充电控制单元输出的导通开关信号相反，从而使得限压控制单元与充电控制单元不能同时对调整控制管进行控制；通过设置第一与门，使得运算放大器的工作状态不仅与充电控制单元相关也与开关电源芯片相关。
[0013]进一步地，所述充电控制单元包括设有预设时长的延时器，所述延时器耦接于开关电源芯片和所述调整控制管之间，用于延时输出控制信号。
[0014]通过采样上述技术方案，采用延时器通过时间来控制充电电容的充电，电路结构
简单，逻辑简单，方便实施。
[0015]进一步地，所述充电控制单元还包括：电压采样器，用于获取所述充电电容的电压信号并输出用于控制所述调整控制管导通或截止的判断信号；第二与门，输入端分别与所述电压采样器和开关电源芯片连接，输出端与所述充电开关管控制极连接，用于获取判断信号和控制信号，并根据判断信号和控制信号控制所述充电开关管是否导通。
[0016]通过采样上述技术方案，通过设置电压采样器对充电电容的电压信号进行检测，第二与门将判断信号与控制信号作为充电开关管的控制信号，从而实现在充电电容的充电电压达到一定值时，充电开关管能够主动断开从而使得充电电容停止充电。
[0017]进一步地，所述电压采样器包括电压比较器、设置于所述电压比较器一输入端的第一基准电路和第二基准电路；所述第一基准电路用于提供第一参考信号，所述第二基准电路用于提供第二参考信号，所述第二参考信号大于第一参考信号；所述电压比较器的输出端和第一基准电路之间设有第一导通件，所述电压比较器的输出端和第二基准电路之间设有第二导通件，所述第一导通件和第二导通件导通条件相反。
[0018]通过采样上述技术方案，通过设置第一基准电路和第二基准电路，在第一导通件和第二导通件的作用下使得第一基准电路和第二基准电路不能同时与电压比较器连接，从而使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反激式开关电源的自供电电路， 其应用于反激式开关电源中，其特征在于：包括：充电电容，用于从原边线圈取电并为开关电源芯片供电；耐压开关管，连接于原边线圈和所述充电电容之间，获取原边线圈的供电电压，并输出供所述充电电容充电的充电电压；充电开关管，连接于所述耐压开关管和所述充电电容之间，其控制极耦接于开关电源芯片，用于控制是否对所述充电电容进行充电；调整控制管，连接于所述耐压开关管和地之间，与所述充电开关管和所述充电电容并联，用于限制所述充电电容的充电电压；限压控制单元(1)，其一输入端耦接于所述耐压开关管，用于采样充电电压，输出端耦接于所述调整控制管的控制极，根据充电电压控制所述调整控制管的导通状态；充电控制单元(2)，预设有充电要求并输出用于控制所述调整控制管导通或截止的导通开关信号；反向器(3)，耦接于所述限压控制单元(1)和所述充电控制单元(2)，获取导通开关信号，并根据导通开关信号控制所述限压控制单元(1)或所述充电控制单元(2)与所述调整控制管连接。2.根据权利要求1所述的反激式开关电源的自供电电路，其特征在于：所述充电电容与所述充电开关管之间串联有单向导通管和保护电阻；所述单向导通管用于实现所述充电开关管至所述充电电容之间的电流单向导通；所述保护电阻，用于限制充电电容的充电电流。3.根据权利要求1所述的反激式开关电源的自供电电路，其特征在于： 所述限压控制单元(1)包括：预设基准电路，用于提供预设电压值；运算放大器，用于获取充电电压并将充电电压与预设电压值进行比较输出电压模拟信号；所述运算放大器的使能脚与所述反向器(3)连接，所述反向器(3)用于控制所述运算放大器是否正常工作；所述运算放大器的输出端与所述调整控制管控制连接，电压模拟信号用于控制所述调整控制管是否开启。4.根据权利要求3所述的反激式开关电源的自供电电路，其特征在于：所述反向器(3)包括第一与门、第一非门、第二非门以及输出开关管；所述第一非门的输入端与所述充电控制单元(2)的输出端耦接，用于获取导通开关信号；所述第一与门的输入端分别与开关电源芯片和所述第一非门的输出端连接，其输出端与所述运算放大器的使能脚连接，用于控制所述运算放大器是否正常工作；所述第二非门的输入端与所述第一与门的输出端连接，所述第二非门的输出端与所述输出开关管连接，用于控制所述输出开关管导通或截止；所述输出开关管用于控制所述充电控制单元(2)是否与所述调整控制管连接。5.根据权利要求3所述的反激式开关电源的自供电电路，其特征在于：所述充电控制单元(2)包括设有预设时长的延时器，所述延时器耦接于开关电源芯片和所述调整控制管之
间，用于延时输出控制信号。6.根据权利要求5所述的反激式开关电源的自供电电路，其特征在于：所述充电控制单元(2)还包括：电压采样器(21)，用于获取所述充电电容的电压信号并输出用于控制所述调整控制管导通或截止的判断信号；第二与门，输入端分别与所述电压采样器(21)和开关电源芯片连接，输出端与所述充电开关管控制极连接，用于获取判断信号和控制信号，并根据判断信号和控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：林新春，郑凌波，王福龙，张杰，
申请(专利权)人：深圳市力生美半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：