一种恒压恒流控制开关电源芯片制造技术

本发明专利技术公开了一种恒压恒流控制开关电源芯片；包括封装块，所述封装块的一端引出有第一引脚组和第二引脚组；所述第一引脚组中包括有电源引脚VDD、电源引脚GND和输出引脚CS；所述第二引脚组中包括有输入引脚FB、悬空引脚NC和输出引脚Drain；所述封装块的内部集成有集成电路；本发明专利技术是一款高性能、高集成度DCM原边反馈控制、离线式小功率开关电源转换芯片；内建无补偿电容的原边恒压控制电路，同时芯片具有输出线缆补偿功能，芯片采用多模式控制方式以提高电源转换效率和可靠性，同时在轻载模式时能够有效降低音频噪声；芯片具有输出短路保护功能，整机电源在输出发生异常短路现象时，该功能可有效保护电源系统以及后级电路。该功能可有效保护电源系统以及后级电路。该功能可有效保护电源系统以及后级电路。

【技术实现步骤摘要】
一种恒压恒流控制开关电源芯片


[0001]本专利技术属于电源芯片
，具体涉及一种恒压恒流控制开关电源芯片。

技术介绍

[0002]电源开关IC是一种在电路中控制另一个设备电源的电子元件。用于启用或禁用电源导轨。开关为可能经历过载或高工作温度的电路提供保护。负载开关在电源接通时处于活动状态，因此可提供低泄漏电流。负载开关通常用于代替MOSFET，因为它们通过较小的封装提供更多的保护。选择电源开关时，必须考虑电流限制级别。这些级别可固定，也可调节，具体取决于设备。电源开关IC采用标准半导体封装，然而市面上各种的开关电源芯片仍存在各种各样的问题。
[0003]如授权公告号为CN207706059U所公开的一种恒压恒流控制电路、芯片以及开关电源，其虽然实现了配合作为功率开关的达林顿管进行恒压恒流控制，达林顿管的驱动电流极低，极大的降低了高输出功率的功率器件的成本，提高了输出功率，降低芯片VCC端电压要求，供电电容的容值降低，使该芯片可使用标准的5V CMOS工艺制造，降低了生产成本，但是并未解决现有开关电源芯片存在的无法实现有效的补偿输出，以及恒流恒压的输出，并且保护措施较为单一等的问题，为此我们提出一种恒压恒流控制开关电源芯片。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种恒压恒流控制开关电源芯片，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种恒压恒流控制开关电源芯片，包括封装块，所述封装块的一端引出有第一引脚组和第二引脚组；<br/>[0006]所述第一引脚组中包括有电源引脚VDD、电源引脚GND和输出引脚CS，所述电源引脚VDD是芯片的供电引脚，所述电源引脚GND是芯片的电源接地引脚，所述输出引脚CS是芯片的电流采样引脚，外部连接采样电阻对流过MOSFET管的电流进行逐周期采样；
[0007]所述第二引脚组中包括有输入引脚FB、悬空引脚NC和输出引脚Drain，所述输入引脚FB是芯片的电压反馈引脚，外部连接上下拉电阻进行分压采样输出信号，所述输出引脚Drain是芯片中的高压MOSFET管的漏极，所述悬空引脚NC是芯片的悬空不接引脚；
[0008]所述封装块的内部集成有集成电路，所述集成电路中包括有所述电源引脚VDD、所述电源引脚GND、所述输出引脚CS、所述输入引脚FB和HV，所述电源引脚VDD、所述电源引脚GND、所述输出引脚CS、所述输入引脚FB和所述HV构成回路，所述电源引脚VDD上电性连接有欠压锁定电路UVLO，所述欠压锁定电路UVLO上电性连接有过压保护电路OVP，所述过压保护电路OVP上电性连接有偏置电路Bias，所述输入引脚FB上电性连接有比较器，所述比较器上电性连接有恒压模式芯片CV Control，所述输入引脚FB上电性连接有恒流模式芯片CC Control，所述恒压模式芯片CV Control和所述恒流模式芯片CC Control上均电性连接有逻辑门Logic，所述逻辑门Logic上电性连接有驱动电路Driver Control，所述驱动电路
Driver Control的一端与所述高压MOSFET管的栅极电性连接，所述恒压模式芯片CV Control的一端上电性连接有补偿电路Cable Compensation，所述输入引脚FB上电性连接有反馈电路Buffer，所述反馈电路Buffer上电性连接有噪声滤除电路Noise Suppression。
[0009]优选的，所述集成电路中还包括有理想电源，所述理想电源与所述补偿电路Cable Compensation的一端电性连接，所述理想电源与所述输入引脚FB电性连接。
[0010]优选的，所述比较器的另一引脚电性连接有参考电流Ref，所述逻辑门Logic上电性连接有峰值电流模式控制电路Peak Current Control&amp;LEB，所述峰值电流模式控制电路Peak Current Control&amp;LEB的一端与所述输出引脚CS电性连接。
[0011]优选的，所述高压MOSFET管的漏极与所述HV电性连接，所述高压MOSFET管和所述HV组成驱动晶体管，所述高压MOSFET管的源极与所述输出引脚CS电性连接。
[0012]优选的，所述集成电路通过所述补偿电路Cable Compensation实现芯片具有输出线缆补偿功能，从而能够达到优秀的恒压输出特性，所述集成电路通过所述恒压模式芯片CV Control和所述恒流模式芯片CC Control的多模式控制方式以提高电源转换效率和可靠性。
[0013]优选的，所述集成电路中通过所述反馈电路Buffer和所述噪声滤除电路Noise Suppression同时在轻载模式时能够有效降低音频噪声，所述集成电路通过所述欠压锁定电路UVLO、所述过压保护电路OVP和所述偏置电路Bias有效保护电源系统以及后级电路。
[0014]优选的，该开关电源芯片运用在移动电源、PDA、数码相机等设备、电池充电器、替代线性变压器、RCC结构的开关电源、中功率开关电源和AC to DC电源转换器；
[0015]所述开关电源芯片的运用电路中包括有绕组匝N
p
和N
s
、电感L1和开关电源芯片。
[0016]优选的，所述集成电路在DCM模式下运行的时候，功率传递函数为：
[0017][0018]在上式中，P为输出功率，V0和I0分别为系统输出电压和电流，η为系统功率传输效率，L
m
为变压器一次电感，f
s
为系统开关频率，I
pk
为开关周期中的一次峰值电流；
[0019]所述集成电路通过辅助绕组在每个开关周期中产生一个退磁信号，且Tdem是CV/CC控制的退磁时间，在DCM模式下，Tdem表示为：
[0020][0021]N
p
和N
s
分别为一次和二次绕组匝，
[0022]结合两式得到平均输出电流：
[0023][0024]优选的，所述恒流模式芯片CC Control在实现CC控制有两种方法：
[0025]一种是脉冲调频PFM，控制方案是保持I
pk
不变，让fs
×
Tdem的乘积为常数，这样，I0将是一个独立于V0、L
m
和线路输入电压变化的值；
[0026]另一个实现方法是PWM占空比控制，控制方案是保持f
s
恒定，串联
×
I
pk
是一个常数，换句话说，通过调制系统占空比实现恒定I0独立的变化，L
m
和线电压。
[0027]优选的，所述恒压模式芯片CV Control的CV控制应对反相的辅助绕组电压平台采
样，CV控制有很多实现，如PWM或PFM，或两者的组合。
[0028]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0029]本专利技术是一款本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种恒压恒流控制开关电源芯片，包括封装块(1)，其特征在于：所述封装块(1)的一端引出有第一引脚组(2)和第二引脚组(3)；所述第一引脚组(2)中包括有电源引脚VDD(201)、电源引脚GND(202)和输出引脚CS(203)，所述电源引脚VDD(201)是芯片的供电引脚，所述电源引脚GND(202)是芯片的电源接地引脚，所述输出引脚CS(203)是芯片的电流采样引脚，外部连接采样电阻对流过MOSFET管的电流进行逐周期采样；所述第二引脚组(3)中包括有输入引脚FB(301)、悬空引脚NC(302)和输出引脚Drain(303)，所述输入引脚FB(301)是芯片的电压反馈引脚，外部连接上下拉电阻进行分压采样输出信号，所述输出引脚Drain(303)是芯片中的高压MOSFET管的漏极，所述悬空引脚NC(302)是芯片的悬空不接引脚；所述封装块(1)的内部集成有集成电路，所述集成电路中包括有所述电源引脚VDD(201)、所述电源引脚GND(202)、所述输出引脚CS(203)、所述输入引脚FB(301)和HV，所述电源引脚VDD(201)、所述电源引脚GND(202)、所述输出引脚CS(203)、所述输入引脚FB(301)和所述HV构成回路，所述电源引脚VDD(201)上电性连接有欠压锁定电路UVLO，所述欠压锁定电路UVLO上电性连接有过压保护电路OVP，所述过压保护电路OVP上电性连接有偏置电路Bias，所述输入引脚FB(301)上电性连接有比较器，所述比较器上电性连接有恒压模式芯片CV Control，所述输入引脚FB(301)上电性连接有恒流模式芯片CC Control，所述恒压模式芯片CV Control和所述恒流模式芯片CC Control上均电性连接有逻辑门Logic，所述逻辑门Logic上电性连接有驱动电路Driver Control，所述驱动电路Driver Control的一端与所述高压MOSFET管的栅极电性连接，所述恒压模式芯片CV Control的一端上电性连接有补偿电路Cable Compensation，所述输入引脚FB(301)上电性连接有反馈电路Buffer，所述反馈电路Buffer上电性连接有噪声滤除电路Noise Suppression。2.根据权利要求1所述的一种恒压恒流控制开关电源芯片，其特征在于：所述集成电路中还包括有理想电源，所述理想电源与所述补偿电路Cable Compensation的一端电性连接，所述理想电源与所述输入引脚FB(301)电性连接。3.根据权利要求1所述的一种恒压恒流控制开关电源芯片，其特征在于：所述比较器的另一引脚电性连接有参考电流Ref，所述逻辑门Logic上电性连接有峰值电流模式控制电路Peak Current Control&amp;LEB，所述峰值电流模式控制电路Peak Current Control&amp;LEB的一端与所述输出引脚CS(203)电性连接。4.根据权利要求1所述的一种恒压恒流控制开关电源芯片，其特征在于：所述高压MO...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴继勇，
申请(专利权)人：江苏宿芯半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：