一种开关电源及其自供电电路、自供电方法和芯片技术

本申请涉及开关电源控制的技术领域，尤其是涉及一种开关电源及其自供电电路、自供电方法和芯片，其包括充电电容，存储并向开关电源芯片供电；耐压开关管，获取原边绕组供电电压，并输出供充电电容的充电电压；充电开关管，控制充电电容是否充电；电流采样器，采样充电电容的充电电流；调整控制管，限制充电电容的充电电流；限流控制模块，根据充电电流控制调整控制管的导通状态；充电控制模块，预设有充电要求并输出控制调整控制管是否导通的导通开关信号；反向器，获取导通开关信号，并控制限流控制模块或充电控制模块与调整控制管连接。本申请具有确保开关电源工作在连续模式或非连续模式下充电电容均可以小电流进行充电的效果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
一种开关电源及其自供电电路、自供电方法和芯片


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

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，由于开关电源芯片本身也需要消耗能量，所以需要设置自供电电路给开关电源芯片供电，开关电源工作模式通常分为连续模式（CCM）和非连续模式（DCM）。
[0003]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，当原自供电电路按照DCM模式工作，在每个开关周期线圈内电流减小为0，跳变到CCM模式工作，即每个开关周期线圈电流还未减小到0时，下个开关周期就到了，自供电电路很难实现小电流充电，所以申请人认为需要提供一种开关电源自供电电路及方法去满足当工作模式跳变时，自供电电路仍能进行小电流充电。

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，本申请提供一种开关电源及其自供电电路、自供电方法和芯片。
[0005]第一方面，本申请提供一种开关电源的自供电电路，采用如下的技术方案：一种开关电源自供电电路，其应用于连续模式和非连续模式反激式开关电源中，其特征在于，包括：充电电容，用于存储电能并向开关电源芯片提供电能；耐压开关管，连接于原边绕组和所述充电电容之间，用于获取原边绕组的供电电压，并输出供所述充电电容充电的充电电压；充电开关管，连接于所述充电电容和所述耐压开关管之间，用于控制所述充电电容是否充电；电流采样器，串联于所述充电开关管和所述耐压开关管之间，用于采样所述充电电容的充电电流；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流；限流控制模块，一输入端连接于所述电流采样器，用于获取所述充电电容的充电电流，其一输出端耦接于所述调整控制管的控制极，根据充电电流控制所述调整控制管的导通状态；充电控制模块，预设有充电要求并输出用于控制所述调整控制管是否导通的导通开关信号；
反向器，耦接于所述限流控制模块和所述充电控制模块之间，用于获取导通开关信号，并根据导通开关信号控制所述限流控制模块或所述充电控制模块与所述调整控制管连接。
[0006]通过采用上述技术方案，耐压开关管的耐高压性能使得充电电容与原边绕组连接，实现充电电容从原边绕组取电，以此来保证充电电容充电不受负载影响；通过设置限流控制模块对充电电容的充电电流进行检测，从而保证充电电容以小电流进行充电；通过充电控制模块对调整控制管的导通与否进行控制从而保证原边绕组的储能，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模块和限流控制模块控制，从而保证充电电容补电和原边绕组储能不会相互影响，而导致开关电源无法正常运行。
[0007]优选的，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，用于对所述充电电容的充电电流进行限制。
[0008]通过采用上述技术方案，通过设置保护电阻以防止充电回路短路，同时保护电阻分压能够更好地保证充电电容以小电流进行充电，设置单向导通管以防止充电电容反向放电。
[0009]优选的，所述限流控制模块包括：预设基准电路，用于提供预设的电流参考值；运算放大器，用于接收所述电流采样器采样的充电电流，并将充电电流与预设的电流参考值进行比较，输出电压模拟信号；所述运算放大器的使能端与所述反向器相连，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极连接，模拟电压信号用于控制所述调整控制管是否开启。
[0010]通过采用上述技术方案，运算放大器将充电电流与预设电流参考值进行比较，在不同比较结果下向调整控制管输出模拟电压信号，运算放大器的使能脚与反向器连接，从而使得运算放大器的工作状态受反向器控制，即受充电控制模块影响。
[0011]优选的，所述反向器包括第一与门、第一非门、第二非门以及开关管；所述第一非门的输入端与所述充电控制模块的输出端耦接，用于获取所述充电控制模块输出的导通开关信号；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，所述第一与门的输出端与所述运算放大器的使能端相连，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，用于控制所述开关管导通或截止；所述开关管用于控制所述充电控制模块是否与所述调整控制管相连。
[0012]通过采用上述技术方案，第一非门和第二非门的设置使得运算放大器的工作状态与充电控制模块输出的导通开关信号相反，从而使得限流控制模块与充电控制模块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模块相关也与控制模块相关。
[0013]优选的，所述充电控制模块包括延时器，所述延时器设有预设时长，所述延时器耦接于开关电源芯片和所述反向器之间，用于延时输出控制信号。
[0014]通过采用上述技术方案，采用延时器通过预设时长来控制充电电容充电，电路结构简单，便于实施。
[0015]优选的，所述充电控制模块还包括：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相连，输出端与所述充电开关管的控制极相连，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]通过采用上述技术方案，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]优选的，所述电压采样器包括电压比较器、低压基准电路和高压基准电路，所述低压基准电路和高压基准电路与所述电压比较器的一输入端相连，所述低压基准电路用于提供低压基准值，所述高压基准电路用于提供高压基准值，所述高压基准值大于低压基准值；所述电压比较器的输出端和所述低压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所述高压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结构相反。
[0018]通过采用上述技术方案，通过设置低压基准电路和高压基准电路，在第一导通件和第二导通件的作用下使得低压基准电路和高压基准电路不能同时与电压比较器相连，从而使得电压比较器能够在不同情况下将电压信号分别与低压基准值、高压基准值进行比较。
[0019]优选的，所述充电控制模块还包括：第三与门，连接于所述电压采样器和所述调整控制管之间，其输入端分别与所述电压采样器和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开关电源自供电电路，其应用于连续模式和非连续模式反激式开关电源中，其特征在于，包括：充电电容，用于存储电能并向开关电源芯片提供电能；耐压开关管，连接于原边绕组和所述充电电容之间，用于获取原边绕组的供电电压，并输出供所述充电电容充电的充电电压；充电开关管，连接于所述充电电容和所述耐压开关管之间，用于控制所述充电电容是否充电；电流采样器(1)，串联于所述充电开关管和所述耐压开关管之间，用于采样所述充电电容的充电电流；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流；限流控制模块(2)，一输入端连接于所述电流采样器(1)，用于获取所述充电电容的充电电流，其一输出端耦接于所述调整控制管的控制极，根据充电电流控制所述调整控制管的导通状态；充电控制模块(3)，预设有充电要求并输出用于控制所述调整控制管是否导通的导通开关信号；反向器(4)，耦接于所述限流控制模块(2)和所述充电控制模块(3)之间，用于获取导通开关信号，并根据导通开关信号控制所述限流控制模块(2)或所述充电控制模块(3)与所述调整控制管连接。2.根据权利要求1所述的开关电源自供电电路，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，用于对所述充电电容的充电电流进行限制。3.根据权利要求1所述的开关电源自供电电路，其特征在于：所述限流控制模块(2)包括：预设基准电路，用于提供预设的电流参考值；运算放大器，用于接收所述电流采样器(1)采样的充电电流，并将充电电流与预设的电流参考值进行比较，输出电压模拟信号；所述运算放大器的使能端与所述反向器(4)相连，所述反向器(4)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极连接，模拟电压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所述的开关电源自供电电路，其特征在于：所述反向器(4)包括第一与门、第一非门、第二非门以及开关管；所述第一非门的输入端与所述充电控制模块(3)的输出端耦接，用于获取所述充电控制模块(3)输出的导通开关信号；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，所述第一与门的输出端与所述运算放大器的使能端相连，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，用于控制所述开关管导通或截止；
所述开关管用于控制所述充电控制模块(3)是否与所述调整控制管相连。5.根据权利要求3所述的开关电源自供电电路，其特征在于：所述充电控制模块(3)包括延时器，所述延时器设有预设时长，所述延时器耦接于开关电源芯片和所述反向器(4)之间，用于延时输出控制信号。6.根据权利要求5所述的开关电源自供电电路，其特征在于：所述充电控 制模块(3)还包括：电压采样器(31)，用于获取所述充电电容的电压信号并输出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(31)和...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，郑凌波，王福龙，林新春，
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：