一种达林顿管驱动电路、方法以及开关电源管理芯片技术

本发明专利技术公开了一种达林顿管驱动电路、方法以及开关电源管理芯片，驱动电路用于驱动所述达林顿管交替工作于导通周期和关断周期，驱动电路包括：第一驱动源，与前级管的控制端连接，用于给所述前级管提供驱动电流；第二驱动源，与后级管的控制端连接，用于给所述后级管提供驱动电流；控制模块，用于在每一所述导通周期开始时同步控制所述第二驱动源开始驱动所述后级管，在所述后级管完全导通之后控制所述第一驱动源开始驱动所述前级管，且在控制所述第一驱动源开始驱动前级管的同时同步控制所述第二驱动源停止驱动所述后级管，以及在需要结束当前的导通周期时控制所述第一驱动源停止驱动所述前级管，本发明专利技术可以降低达林顿管导通时的功率损耗。时的功率损耗。时的功率损耗。

【技术实现步骤摘要】
一种达林顿管驱动电路、方法以及开关电源管理芯片


[0001]本专利技术涉及电子电路
，尤其涉及一种达林顿管驱动电路、方法以及开关电源管理芯片。

技术介绍

[0002]图1是现有的达林顿反激式电源示意图，主要包含三个控制MOS管M1、M2和M3，以及两个驱动端口Q1B、Q2B。M1作为开关使用。当控制模块发出导通命令，开关M1导通，M2和M3关断，此时Ibase电流通过Q1B端口流至达林顿管，达林顿管开启，CS节点的电压上升，当CS节点的电压上升到REF1，M1关断，Ibase不能流入达林顿NPN；当CS节点的上升到REF2时，控制模块将发出关断命令，使M2和M3导通，将Q1B和Q2B拉低至GND。现有驱动方法的一个限制是,达林顿管的后级三极管Q2的基极电流Ibase来自于第一前级三极管的集电极(C极)，因此达林顿管导通后，VCE电压必须大于后级三极管Q2的基极
‑
发射极电压VBE2(一般是0.65V)，如图2所示，VCE的电压大于0.65V，因此存在较大的导通功率损耗。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术中达林顿管导通时存在较大的功率损耗缺陷，提供一种达林顿管驱动电路、方法以及开关电源管理芯片，旨在降低达导通时的功率损耗。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0005]一方面，构造一种达林顿管驱动电路，所述达林顿管包括前级管和后级管，所述驱动电路用于驱动所述达林顿管交替工作于导通周期和关断周期，所述驱动电路包括：
[0006]第一驱动源，与所述前级管的控制端连接，用于给所述前级管提供驱动电流；
[0007]第二驱动源，与所述后级管的控制端连接，用于给所述后级管提供驱动电流；
[0008]控制模块，与所述第一驱动源和第二驱动源分别连接，用于在每一所述导通周期开始时同步控制所述第二驱动源开始驱动所述后级管，在所述后级管完全导通之后控制所述第一驱动源开始驱动所述前级管，且在控制所述第一驱动源开始驱动前级管的同时同步控制所述第二驱动源停止驱动所述后级管，以及在需要结束当前的导通周期时控制所述第一驱动源停止驱动所述前级管。
[0009]优选地，所述驱动电路还包括采样检测电路，与所述后级管的输出以及所述控制模块分别连接，用于检测从所述后级管输出的电流所产生的采样电压反馈给所述控制模块；
[0010]所述控制模块具体用于在每个导通周期：先控制所述第二驱动源开始驱动所述后级管；当所述采样电压上升到第一参考电压时控制所述第一驱动源开始驱动所述前级管且同步控制所述第二驱动源停止驱动所述后级管；当所述采样电压达继续上升到第二参考电压时判定需要结束当前的导通周期，控制所述第一驱动源停止驱动所述前级管。
[0011]优选地，所述驱动电路还包括：
[0012]第一放电电路，与所述前级管的控制端连接，用于对所述前级管的控制端进行放电以使得所述前级管完全关断；
[0013]第二放电电路，与所述后级管的控制端连接，用于对所述后级管的控制端进行放电以使得所述后级管完全关断；
[0014]所述控制模块具体用于在每个导通周期：控制所述第二驱动源开始驱动所述后级管时，还同步控制第一放电电路、第二放电电路停止放电；当所述采样电压达上升到第三参考电压时控制所述第一放电电路以及第二放电电路开始放电，所述第三参考电压大于所述第二参考电压。
[0015]优选地，所述第一参考电压为所述第三参考电压的20％至50％。
[0016]优选地，第一放电电路包括第一放电开关，所述第二放电电路包括第二放电开关，所述第一放电开关连接于所述前级管的控制端和地之间，所述第二放电开关连接于所述后级管的控制端和地之间，所述第一放电开关和第二放电开关的控制端连接至所述控制模块。
[0017]优选地，所述第一驱动源包括第一电源和第一驱动开关，所述第二驱动源包括第二电源和第二驱动开关，所述第一驱动开关连接于所述第一电源和所述前级管的控制端之间，所述第二驱动开关连接于所述第一电源和所述后级管的控制端之间，所述第一驱动开关和第二驱动开关的控制端分别连接至所述控制模块。
[0018]优选地，所述第一驱动开关和第二驱动开关均为MOS管。
[0019]二方面，构造一种开关电源管理芯片，用于外接达林顿管，所述芯片内部包括如前所述的达林顿管驱动电路。
[0020]三方面，构造一种达林顿管驱动方法，所述达林顿管包括前级管和后级管，所述驱动方法包括：
[0021]在每一所述导通周期开始时同步控制第二驱动源开始驱动所述后级管；
[0022]在所述后级管完全导通之后控制第一驱动源开始驱动所述前级管，且在控制所述第一驱动源开始驱动前级管的同时同步控制所述第二驱动源停止驱动所述后级管；
[0023]在需要结束当前的导通周期时控制所述第一驱动源停止驱动所述前级管。
[0024]优选地，所述方法具体包括：
[0025]在每个导通周期，先控制第一放电电路、第二放电电路停止放电且同步控制所述第二驱动源开始驱动所述后级管；
[0026]当所述采样电压上升到第一参考电压时控制所述第一驱动源开始驱动所述前级管且同步控制所述第二驱动源停止驱动所述后级管；
[0027]当所述采样电压达继续上升到第二参考电压时判定需要结束当前的导通周期，控制所述第一驱动源停止驱动所述前级管；
[0028]当所述采样电压达继续上升到第三参考电压时控制所述第一放电电路以及第二放电电路开始放电；
[0029]其中，所述第一参考电压为所述第三参考电压的20％至50％。
[0030]本专利技术的达林顿管驱动电路、方法以及开关电源管理芯片，具有以下有益效果：本专利技术中的达林顿管是分段驱动的，在导通周期开始时暂不启动对前级管的驱动，而是直接利用驱动源对后级管进行驱动，后级管完全导通之后才会关闭后级管的驱动源、启动前级
管的驱动源对整个达林顿管进行驱动，因为此前后级管已经完全导通、后级管的驱动电流不依赖于前级管,后级管的输入端的电压可以小于控制端电压，因此后级管导通时输入端和输出端之间的压降不需要大于三极管导通时的基极
‑
发射极电压，这将降低达林顿管导通时的功率损耗。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图：
[0032]图1是现有的达林顿反激式电源示意图；
[0033]图2是图1所示电路的工作波形图；
[0034]图3是本专利技术的达林顿管驱动电路的结构示意图；
[0035]图4是本专利技术集成了达林顿管驱动电路的开关电源管理芯片的示意图；
[0036]图5是图4所示电路的工作波形图。
具体实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种达林顿管驱动电路，所述达林顿管包括前级管和后级管，其特征在于，所述驱动电路用于驱动所述达林顿管交替工作于导通周期和关断周期，所述驱动电路包括：第一驱动源，与所述前级管的控制端连接，用于给所述前级管提供驱动电流；第二驱动源，与所述后级管的控制端连接，用于给所述后级管提供驱动电流；控制模块，与所述第一驱动源和第二驱动源分别连接，用于在每一所述导通周期开始时同步控制所述第二驱动源开始驱动所述后级管，在所述后级管完全导通之后控制所述第一驱动源开始驱动所述前级管，且在控制所述第一驱动源开始驱动前级管的同时同步控制所述第二驱动源停止驱动所述后级管，以及在需要结束当前的导通周期时控制所述第一驱动源停止驱动所述前级管。2.根据权利要求1所述的达林顿管驱动电路，其特征在于，所述驱动电路还包括采样检测电路，与所述后级管的输出以及所述控制模块分别连接，用于检测从所述后级管输出的电流所产生的采样电压反馈给所述控制模块；所述控制模块具体用于在每个导通周期：先控制所述第二驱动源开始驱动所述后级管；当所述采样电压上升到第一参考电压时控制所述第一驱动源开始驱动所述前级管且同步控制所述第二驱动源停止驱动所述后级管；当所述采样电压达继续上升到第二参考电压时判定需要结束当前的导通周期，控制所述第一驱动源停止驱动所述前级管。3.根据权利要求2所述的达林顿管驱动电路，其特征在于，所述驱动电路还包括：第一放电电路，与所述前级管的控制端连接，用于对所述前级管的控制端进行放电以使得所述前级管完全关断；第二放电电路，与所述后级管的控制端连接，用于对所述后级管的控制端进行放电以使得所述后级管完全关断；所述控制模块具体用于在每个导通周期：控制所述第二驱动源开始驱动所述后级管时，还同步控制第一放电电路、第二放电电路停止放电；当所述采样电压达上升到第三参考电压时控制所述第一放电电路以及第二放电电路开始放电，所述第三参考电压大于所述第二参考电压。4.根据权利要求3所述的达林顿管驱动电路，其特征在于，所述第一参考电压为所述第三参考电压的20％至50％。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄裕泉，黄冲，许如柏，
申请(专利权)人：辉芒微电子深圳股份有限公司，
类型：发明
国别省市：