一种高效率的偏置电压产生电路制造技术

本发明专利技术公开了一种高效率的偏置电压产生电路，用以给开关电源中的驱动芯片提供偏置电压，其通过所述开关电源的输出端电压与所述驱动芯片的期望偏置电压的比值和功率级电路中的工字型电感的匝数来获得所需要的偏置电压，本发明专利技术的所述偏置电压的获取无需进行复杂的降压转换就能满足所述驱动芯片的供电电压的要求，其成本低、效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及开关电源领域，更具体地说，涉及一种高效率的偏置电压产生电路。
技术介绍
在开关电源工作过程中，一 般通过控制功率级电路中的功率开关管的开关动作来将输入的交流电压转换为负载所需要的直流信号，其中所述功率开关管的驱动则由驱动芯片来进行驱动，但是驱动芯片需要一个合适的偏置电压供电才能进行正常控制驱动操作。现有技术中，所述驱动芯片的供电通常采用从开关电源的输出端吸取能量以作为偏置电压供给驱动芯片，但是，在通常情况下，开关电源输出端的电压比其驱动芯片所需的偏置电压会高出很多，因此，必须采取合适的电压转换来降低输出端的电压以使其转换为在驱动芯片可使用的电压范围内，如图I所示，所示为现有技术中的通过偏置电压产生电路101实现电压转换的原理图，以所述功率级电路为降压型拓扑结构进行说明，所述功率级电路中包含有一电感LI，所述偏置电压产生电路接收所述开关电源的输出端电压Vo并进行转换处理以产生偏置电压V。。供给所述驱动芯片，其中，所述的偏置电压产生电路101通常有如下三种实现方式参考图1-1A，所示为现有的图I中所述偏置电压产生电路的第一种实现方式其通过电阻R3*和二极管D2*进行降压处理，主要是利用电阻R3*来分压以实现电压No到偏置电压Vrc的转换，以使得偏置电压Vrc维持在合适值。这种方案的不足之处在于，在输出电压Vo较高的场合，电阻R3*的阻值较高，因此能耗大，效率低。参考图1-1B，所示为现有的图I中所述偏置电压产生电路的第二种实现方式包含有电阻R3*、二极管D2*和稳压二极管Dz*，其主要利用一个稳压二极管Dz*来实现电压No到偏置电压\c的转换，以使得偏置电压\c维持在合适值。但是这种方案对稳压二极管的要求较高，必须设计合适的稳压二极管以满足偏置电压Vrc的电压范围要求。参考图1-1C，所示为现有的图I中所述偏置电压产生电路的第三种实现方式包含有电阻R3*、二极管D2*和线性调节器LD0，其主要利用一个线性调节器LDO来对电压Vo进行调节处理，以使其转换为合适的偏置电压V。。。这种方案虽然调节比较灵活，但其最大的不足就在于线性调节器作为单独的调节器件，其成本高，体积大，效率也较低。有鉴于现有技术的不足，需要一种能够实现电压转换灵活，且成本低、效率高的偏置电压产生电路，以符合越来越高的集成芯片要求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种高效率的偏置电压产生电路，通过开关电源的输出端电压与驱动芯片的期望偏置电压的比值和功率级电路中的工字型电感的匝数来获得所需要的偏置电压，本专利技术的所述偏置电压无需进行复杂的降压转换就能满足所述驱动芯片的供电电压的要求，其成本低、效率高。根据本专利技术的一种高效率的偏置电压产生电路，用以给开关电源中的驱动芯片提供偏置电压，所述开关电源的功率级电路中包含有一电感，所述开关电源的输出端电压与所述驱动芯片的期望偏置电压的比值为第一比例系数；所述电感为一工字型电感，所述偏置电压产生电路的输入端与所述工字型电感相连接，并根据所述工字型电感的匝数和所述第一比例系数来获得一第一电压；所述偏置电压产生电路根据接收到的所述第一电压以产生所述偏置电压并供给所述驱动芯片。进一步的，所述工字型电感设有一中间抽头，所述偏置电压产生电路与所述中间抽头相连接以获得所述第一电压，其中，所述中间抽头的位置为根据所述工字型电感的匝数和所述第一比例系数来确定。进一步的，所述偏置电压产生电路包含有一第一电阻和第一二极管，所述第一电阻的第一端与所述中间抽头连接以接收所述第一电压，其第二端与所述第一二极管的阳极 连接；所述第一二极管的阴极与所述驱动芯片连接，以为所述驱动芯片提供所述偏置电压。进一步的，所述偏置电压产生电路包含有一辅助绕组、第二电阻和一第二二极管，所述辅助绕组的第一端与所述工字型电感的第一端连接，其第二端与所述第二电阻的第一端连接；其中，所述辅助绕组的匝数为根据所述工字型电感的匝数和所述第一比例系数来确定；所述第二电阻的第一端与所述第二电阻连接以获得所述第一电压，其第二端与所述第二二极管的阳极连接；所述第二二极管的阴极与所述驱动芯片连接，以为所述驱动芯片提供所述偏置电压。优选的，所述工字型电感包括有两个引脚，所述两个引脚分布在所述工字型电感的磁芯的同一端或两端；所述工字型电感的两端通过所述两个引脚引出，所述中间抽头为自由端。优选的，所述工字型电感包括有三个引脚，所述三个引脚分布在所述工字型电感的磁芯的同一端或两端；所述工字型电感的两端通过其中两个引脚引出，所述中间抽头通过第三个引脚引出。优选的，所述工字型电感包括有两个引脚，所述两个引脚分布在所述工字型电感的磁芯的同一端或两端；所述工字型电感的两端通过所述两个引脚引出，所述辅助绕组的第一端与所述工字型电感的第一端的引脚相连接，所述辅助绕组的第二端为自由端；并且，所述工字型电感的线圈包络在所述辅助绕组的线圈的外层以固定所述辅助绕组的线圈位置。优选的，所述工字型电感包括有三个引脚，所述三个引脚分布在所述工字型电感的磁芯的同一端或两端；所述工字型电感的两端通过其中两个引脚引出，所述辅助绕组的第一端与所述工字型电感的第一端的引脚相连接，其第二端通过第三个引脚引出。优选的，所述工字型电感包括有四个引脚，所述四个引脚均分在所述工字型电感的磁芯的两端或均在同一端；所述工字型电感的两端通过其中两个引脚引出，所述辅助绕组的两端通过剩下的两个引脚引出；并且，所述工字型电感的第一端的引脚与所述辅助绕组的第一端的引脚连接于功率级电路中的同一节点。通过上述的一种高效率的偏置电压产生电路，通过将功率级电路中的电感设计为特定的满足要求的工字型电感，以使所述偏置电压产生电路能够方便地利用中间抽头或是利用辅助绕组的方式来吸取能量以获得所需要的偏置电压，本专利技术的所述偏置电压无需进行复杂的降压转换就能满足所述驱动芯片的供电电压的要求，其成本低、效率高。附图说明 图I所示为现有技术的通过偏置电压产生电路实现电压转换的原理图；图I-IA所示为现有的图I中所述偏置电压产生电路的第一种实现方式；图I-IB所示为现有的图I中所述偏置电压产生电路的第二种实现方式；图I-IC所示为现有的图I中所述偏置电压产生电路的第三种实现方式；图2所示为依据本专利技术的一种偏置电压产生电路的第一实施例的电路图；图2-2A所示为依据本专利技术的具有两个引脚的工字型电感的示意图；图2-2B所示为依据本专利技术的具有三个引脚的工字型电感的示意图；图3所示为依据本专利技术的一种偏置电压产生电路的第二实施例的电路图；图3-3A所示为依据本专利技术的具有四个引脚的工字型电感的示意图。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的几个优选实施例进行详细描述，但本专利技术并不仅仅限于这些实施例。本专利技术涵盖任何在本专利技术的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本专利技术有彻底的了解，在以下本专利技术优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本专利技术。参考图2，所示为依据本专利技术的一种偏置电压产生电路的第一实施例的电路图；所述偏置电压产生电路应用于一开关电源中，所述开关电源中包括有功率级电路、偏置电压产生电路201和驱动芯片202，所述功率级电路中包括有一工字型电感LI，所述偏置电压产生电路201与所述功率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效率的偏置电压产生电路，用以给开关电源中的驱动芯片提供偏置电压，所述开关电源的功率级电路中包含有一电感，其特征在于，所述开关电源的输出端电压与所述驱动芯片的期望偏置电压的比值为第一比例系数；所述电感为一工字型电感，所述偏置电压产生电路的输入端与所述工字型电感相连接，并根据所述工字型电感的匝数和所述第一比例系数来获得一第一电压；所述偏置电压产生电路根据接收到的所述第一电压以产生所述偏置电压并供给所述驱动芯片。

【技术特征摘要】
1.一种高效率的偏置电压产生电路，用以给开关电源中的驱动芯片提供偏置电压，所述开关电源的功率级电路中包含有一电感，其特征在于， 所述开关电源的输出端电压与所述驱动芯片的期望偏置电压的比值为第一比例系数； 所述电感为一工字型电感，所述偏置电压产生电路的输入端与所述工字型电感相连接，并根据所述工字型电感的匝数和所述第一比例系数来获得一第一电压； 所述偏置电压产生电路根据接收到的所述第一电压以产生所述偏置电压并供给所述驱动芯片。2.根据权利要求I所述的偏置电压产生电路，其特征在于，所述工字型电感设有一中间抽头，所述偏置电压产生电路与所述中间抽头相连接以获得所述第一电压，其中，所述中间抽头的位置为根据所述工字型电感的匝数和所述第一比例系数来确定。3.根据权利要求2所述的偏置电压产生电路，其特征在于，所述偏置电压产生电路包含有一第一电阻和第一二极管， 所述第一电阻的第一端与所述中间抽头连接以接收所述第一电压，其第二端与所述第一二极管的阳极连接； 所述第一二极管的阴极与所述驱动芯片连接，以为所述驱动芯片提供所述偏置电压。4.根据权利要求I所述的偏置电压产生电路，其特征在于，所述偏置电压产生电路包含有一辅助绕组、第二电阻和一第二二极管， 所述辅助绕组的第一端与所述工字型电感的第一端连接，其第二端与所述第二电阻的第一端连接；其中，所述辅助绕组的匝数为根据所述工字型电感的匝数和所述第一比例系数来确定； 所述第二电阻的第一端与所述第二电阻连接以获得所述第一电压，其第二端与所述第二二极管的阳极连接； 所述第二二极管的阴极与所述驱动芯片连接，以为所述驱动芯片提供所述偏置电...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐鸿国，
申请(专利权)人：矽力杰半导体技术杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：