供電電路、控制芯片、開關(guān)電源系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型披露一供電電路、控制芯片、開關(guān)電源系統(tǒng)，電路包括：一控制單元，一開關(guān)單元，一電容以及一MOS管；控制單元分別與開關(guān)單元的輸入端以及MOS管的柵極電連接，用于生成驅(qū)動MOS管導(dǎo)通或截止的電壓信號和/或驅(qū)動開關(guān)單元導(dǎo)通或截止的電流信號；開關(guān)單元的輸入端進(jìn)一步與開關(guān)電源系統(tǒng)的直流電壓輸入端電連接，開關(guān)單元的輸出端電連接至電容以及MOS管的漏極，MOS管的源極耦接至開關(guān)電源系統(tǒng)的負(fù)載端；其中，當(dāng)MOS管以及開關(guān)單元導(dǎo)通時，開關(guān)電源系統(tǒng)對負(fù)載端進(jìn)行供電；當(dāng)MOS管根據(jù)控制單元輸出的截止電壓信號截止時，開關(guān)單元根據(jù)控制單元輸出的截止電流信號截止或?qū)﹄娙菅a電一補電時間后截止。
【專利說明】
供電電路、控制芯片、開關(guān)電源系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及開關(guān)電源控制領(lǐng)域，尤其涉及適用于驅(qū)動功率三極管的高壓buck(high-side buck)/升降壓(buck_boost) AC-DC開關(guān)電源的供電電路、控制芯片、開關(guān)電源系統(tǒng)及其供電方法。
【背景技術(shù)】
[0002]High-side buck/buck-boost AC-DC開關(guān)電源廣泛應(yīng)用于家電和電表等領(lǐng)域，隨著科技的進(jìn)步，業(yè)界對產(chǎn)品的性能要求越來越高，需要有更高效率，更低待機功耗，更好的EMI性能，更好的使用靈活性，以及更低的成本。
[0003]待機時功耗分為:dummyload(虛負(fù)載)消耗，控制芯片本身消耗，啟動電路消耗等，控制芯片本身消耗由控制芯片電路和控制芯片供電電壓決定，所以降低控制芯片的供電電壓可以有效降低待機功耗。當(dāng)前的主要解決方案是基于驅(qū)動功率MOS管的AC-DC開關(guān)電源，控制芯片供電方式為輸出供電或者高壓直接供電。
[0004]參考圖1，現(xiàn)有輸出供電的high-side buck結(jié)構(gòu)，MO為功率MOS管。控制芯片由輸出供電會造成控制芯片使用的限制，即輸出電壓必須滿足控制芯片工作電壓范圍。
[0005]參考圖2，現(xiàn)有高壓供電的high-side buck結(jié)構(gòu)，MO為功率MOS管。高壓直接供電導(dǎo)致待機功耗無法降低，效率較低，且無法使用功率三極管。
[0006]因此，亟需提供一種新的開關(guān)電源系統(tǒng)控制芯片供電方式，以降低控制芯片的供電電壓，從而提尚待機功耗，以及提尚輕載和重載的效率。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型的目的在于，提供一種供電電路、控制芯片、開關(guān)電源系統(tǒng)，采用基于功率三極管的控制芯片供電方式，與現(xiàn)有的控制芯片供電方式相比，可以實現(xiàn)低待機功耗、良好的EMI特性、降低控制芯片的供電電壓。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種供電電路，適用于開關(guān)電源系統(tǒng)，供電電路包括:一控制單元，一開關(guān)單元，一電容以及一 MOS管;所述控制單元分別與所述開關(guān)單元的輸入端以及所述MOS管的柵極電連接，用于生成驅(qū)動所述MOS管導(dǎo)通或截止的電壓信號和/或驅(qū)動所述開關(guān)單元導(dǎo)通或截止的電流信號;所述開關(guān)單元的輸入端進(jìn)一步與開關(guān)電源系統(tǒng)的直流電壓輸入端電連接，所述開關(guān)單元的輸出端電連接至所述電容以及所述MOS管的漏極，所述MOS管的源極耦接至開關(guān)電源系統(tǒng)的負(fù)載端;其中，當(dāng)所述MOS管以及所述開關(guān)單元導(dǎo)通時，開關(guān)電源系統(tǒng)對所述負(fù)載端進(jìn)行供電；當(dāng)所述MOS管根據(jù)所述控制單元輸出的截止電壓信號截止時，所述開關(guān)單元根據(jù)所述控制單元輸出的截止電流信號截止或?qū)λ鲭娙菅a電一補電時間后截止。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型還提供了一種控制芯片，所述控制芯片內(nèi)設(shè)有本實用新型所述的供電電路。
[0010]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型還提供了一種開關(guān)電源系統(tǒng)，包括:高壓啟動電路，以及本實用新型所述的供電電路;所述高壓啟動電路的輸入端與所述開關(guān)電源系統(tǒng)的直流電壓輸入端電連接，所述高壓啟動電路的輸出端與所述電容電連接，用于在所述電容的電壓低于系統(tǒng)關(guān)斷電壓時對所述電容充電，并在所述電容的電壓大于系統(tǒng)啟動電壓時關(guān)閉。
[0011]本實用新型的優(yōu)點在于，通過本實用新型提供的供電方式，可以實現(xiàn)低待機功耗、良好的EMI特性，使得控制芯片電路電源電壓與輸出無關(guān)，還可以提高系統(tǒng)的效率，很好的保證了輕載效率，對提高系統(tǒng)重載效率也有很好的作用。
【附圖說明】
[0012]圖1，現(xiàn)有輸出供電的high-sidebuck結(jié)構(gòu)；
[0013]圖2，現(xiàn)有高壓供電的high-side buck結(jié)構(gòu)；
[0014]圖3，本實用新型所述的開關(guān)電源系統(tǒng)一實施方式的示意圖；
[0015]圖4，本實用新型所述的開關(guān)電源系統(tǒng)一實施例的示意圖；
[0016]圖5為圖4所述實施例三極管和MOS管的驅(qū)動邏輯時序示意圖；
[0017]圖6，本實用新型所述的開關(guān)電源系統(tǒng)另一實施例的示意圖。
【具體實施方式】
[0018]經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，功率三極管在成本、耐壓、EMI特性等方面優(yōu)于功率MOS管，可以很好的用在開關(guān)電源系統(tǒng)當(dāng)中，因此，本實用新型提出一種基于功率三極管的開關(guān)電源系統(tǒng)，可以實現(xiàn)低待機功耗、良好的EMI特性，使得控制芯片電路電源電壓與輸出無關(guān)。下面結(jié)合附圖對本實用新型提供的供電電路、控制芯片、開關(guān)電源系統(tǒng)做詳細(xì)說明。
[0019]參考圖3，本實用新型的開關(guān)電源系統(tǒng)一實施方式的示意圖。開關(guān)電源系統(tǒng)包括:高壓啟動電路31以及供電電路32。供電電路32至少包括控制單元322、一開關(guān)單元324、一電容Cl以及一 MOS管MO。
[0020]高壓啟動電路31的輸入端與開關(guān)電源系統(tǒng)的直流電壓輸入端Vindc電連接，其輸出端與電容Cl電連接，用于在電容Cl的電壓低于系統(tǒng)關(guān)斷電壓VCC_0FF時對電容Cl充電，并在電容Cl的電壓大于系統(tǒng)啟動電壓VCC_0N時關(guān)閉。
[0021]控制單元322分別與開關(guān)單元324的輸入端以及MOS管MO的柵極G電連接，用于生成驅(qū)動MOS管MO導(dǎo)通或截止的電壓信號，和/或用于生成驅(qū)動開關(guān)單元324導(dǎo)通或截止的電流信號。
[0022]開關(guān)單元324的輸入端進(jìn)一步與開關(guān)電源系統(tǒng)的直流電壓輸入端Vindc電連接，開關(guān)單元324的輸出端電連接至電容Cl以及MOS管MO的漏極D JOS管MO的源極S耦接至開關(guān)電源系統(tǒng)的負(fù)載端Vout;本實施方式中MOS管MO的源極S通過一電阻Rl以及電感LO電連接至開關(guān)電源系統(tǒng)的負(fù)載端Vout。
[0023]當(dāng)控制單元322生成驅(qū)動MOS管MO導(dǎo)通的電壓信號以及驅(qū)動開關(guān)單元324導(dǎo)通的電流信號，控制MOS管MO以及開關(guān)單元324導(dǎo)通時，開關(guān)電源系統(tǒng)對負(fù)載端Vout進(jìn)行供電；當(dāng)MOS管MO根據(jù)控制單元322輸出的截止電壓信號截止時，開關(guān)單元324根據(jù)控制單元322輸出的截止電流信號截止或?qū)﹄娙軨l補電一補電時間后截止。其中，開關(guān)單元324以及MOS管MO的關(guān)斷在同一個周期內(nèi)完成。
[0024]在本實施方式中，供電電路32進(jìn)一步包括第一檢測單元326，第一檢測單元326用于檢測電容Cl的電壓，并提供第一檢測信號至控制單元322;可選的，第一檢測單元326可以為一跨導(dǎo)放大器或者一第一比較器?？刂茊卧?22進(jìn)一步根據(jù)第一檢測信號控制開關(guān)單元324對電容Cl補電的補電時間。補電時間T_charge為:
[0025]T_charge =K*(VCC_0N~VCC)，且T_charge_max>=T_charge>=0，
[0026]其中，K是常數(shù)，T_charge_max為預(yù)設(shè)的最大補電時間，VCC_0N為系統(tǒng)啟動電壓，VCC為電容Cl兩端的電壓。
[0027]補電時間1'_01^186由電容(]1兩端的電壓決定，系統(tǒng)會有一個最大補電時間1'_charge_max。如果每個周期都是最大補電時間，開關(guān)電源系統(tǒng)會控制電容Cl兩端電壓降低，并最終降低至系統(tǒng)關(guān)斷電壓VCC_0FF，此時系統(tǒng)關(guān)閉，供電電路32重啟，高壓啟動電路31重新打開對電容Cl充電至系統(tǒng)啟動電壓VCC_0N。
[0028]在本實施方式中，供電電路32進(jìn)一步包括第二檢測單元328，第二檢測單元328用于檢測負(fù)載端Vout的反饋采樣電壓FB和流過MOS管MO的電流，并提供第二檢測信號至控制單元322?？刂茊卧?22進(jìn)一步根據(jù)第二檢測信號生成截止電壓信號至MOS管MO。
[0029]優(yōu)選的，供電電路32進(jìn)一步包括一振蕩器0SC，第二檢測單元328通過振蕩器OSC與控制單元322電連接，用于調(diào)整開關(guān)電源系統(tǒng)的工作頻率。
[0030]作為可選的實施方式，第二檢測單元328進(jìn)一步包括一誤差放大器和一第二比較器。誤差放大器的第一輸入端用于接收負(fù)載端Vout的反饋采樣電壓FB，其第二輸入端與參考電壓源REF電連接，其輸出端與第二比較器的第一輸入端電連接以輸出一電壓信號Vcomp; S卩，誤差放大器將接收負(fù)載端的反饋采樣電壓FB與參考電壓REF進(jìn)行差分放大并輸出一電壓信號Vcomp至第二比較器。第二比較器的第二輸入端與MOS管MO的源極S電連接，通過檢測流過MOS管MO的電流獲取CS電壓;第二比較器的輸出端電連接至控制單元322。當(dāng)?shù)诙容^器的第二輸入端的電壓CS大于第二比較器的第一輸入端的電壓Vcomp時，第二比較器輸出高電平至控制單元322，控制單元322生成截止電壓信號至MOS管MO。
[0031]作為可選的實施方式，開關(guān)單元324包括一三極管Ql以及一開關(guān)管。三極管Ql的集電極C與直流電壓輸入端Vindc電連接，三極管Ql的基極B與控制單元322電連接，三極管Ql的發(fā)射極E接入MOS管MO的漏極D同時通過開關(guān)管電連接至電容Cl。在MOS管MO根據(jù)控制單元322輸出的截止電壓信號截止時，當(dāng)三極管Ql發(fā)射極E的電壓大于電容Cl的電壓時打開開關(guān)管，三極管Ql內(nèi)電流通過開關(guān)管對電容Cl充電。也即，系統(tǒng)正常工作時，電容Cl從三極管Ql發(fā)射極E補電。
[0032]功率三極管在成本、耐壓、EMI特性等方面優(yōu)于功率MOS管，本實用新型利用三極管高性價比、良好EMI特性，由三極管提供供電電源而非輸出供電或者高壓直接供電，不會造成控制芯片使用的限制。且，在三極管Vce壓降還比較低時對電容Cl補電，確保了低待機功耗和良好的效率。其中，三極管Ql可以換成功率MOS管。
[0033]可選的，開關(guān)管為二極管Dl，三極管Ql通過二極管Dl對電容Cl充電。二極管Dl可以用開關(guān)替代，此時需要在電路中多加一個控制開關(guān)開斷的控制模塊，在三極管Q發(fā)射極E電壓大于電容Cl電壓時控制模塊打開開關(guān)，通過開關(guān)對電容Cl充電。
[0034]本實用新型上述供電電路32可以設(shè)置在同一片控制芯片中；也可以僅將供電電路32中的控制單元322、第一檢測單元326、第二檢測單元328以及振蕩器OSC中的一個或多個設(shè)置在同一片控制芯片中。也即本實用新型同時提供一種控制芯片，該控制芯片內(nèi)設(shè)有本實用新型所述的供電電路。
[0035]參考圖4，本實用新型所述的開關(guān)電源系統(tǒng)一實施例的示意圖。在本實施例中，開關(guān)單元324包括一三極管Ql以及一二極管Dl;第一檢測單元為一跨導(dǎo)放大器0ΤΑ;第二檢測單元包括誤差放大器EA和第二比較器A2。其中，控制單元322、跨導(dǎo)放大器0ΤΑ、誤差放大器EA、第二比較器A2以及振蕩器OSC設(shè)置在同一控制芯片40內(nèi)。誤差放大器EA的輸出決定振蕩器頻率和MOS管MO峰值電流IPK;開關(guān)電源系統(tǒng)開關(guān)頻率由振蕩器OSC決定?？鐚?dǎo)放大器OTA一輸入端接高壓啟動電路31，其另一輸入端接參考電壓源REF_VCC，其輸出端進(jìn)一步電連接至控制單元322以提供第一檢測信號至控制單元322。
[0036]啟動時，電容Cl電壓低于系統(tǒng)關(guān)斷電壓VCC_0FF，系統(tǒng)通過高壓啟動電路31對電容Cl充電；當(dāng)電容Cl電壓大于系統(tǒng)啟動電壓VCC_0N時，關(guān)閉高壓啟動電路31，控制芯片40內(nèi)部電路開始正常工作，振蕩器OSC開始振蕩。振蕩器OSC下降沿同時打開三極管Ql和MOS管MO，電感LO電流增加，流過MOS管MO的電流也相應(yīng)增加?？刂菩酒?0通過CS檢測流過MOS管MO的電流，當(dāng)電流達(dá)到設(shè)定值后(即第二比較器A2的第二輸入端的電壓CS大于第二比較器A2的第一輸入端的電壓Vcomp時)，第二比較器A2輸出高電平至控制單元322，控制單元322生成截止電壓信號關(guān)斷MOS管MO;三極管Ql與MOS管MO同時關(guān)斷或者后關(guān)斷或者三極管Ql延后一時間關(guān)斷。MOS管MO和三極管Ql關(guān)斷時間差為電容Cl補電時間1'_(:1^找6?？刂茊卧?22進(jìn)一步根據(jù)跨導(dǎo)放大器OTA提供的第一檢測信號控制三極管Ql對電容Cl補電的補電時間。MOS管MO、三級管Ql的關(guān)斷在同一個周期內(nèi)完成。控制單元322會產(chǎn)生三極管Ql和MOS管MO的驅(qū)動邏輯，并根據(jù)驅(qū)動邏輯生成驅(qū)動三極管Ql的電流信號和驅(qū)動MOS管MO的電壓信號，驅(qū)動邏輯時序如圖5所示。
[0037]補電時間1'_(:11&作6為:
[0038]T_charge=K*(VCC_ON_VCC)，且T_charge_max>=T_charge>=0，
[0039]其中，K是常數(shù)，T_charge_max為預(yù)設(shè)的最大補電時間，VCC_0N為系統(tǒng)啟動電壓，VCC為電容Cl兩端的電壓。
[0040]正常工作時，系統(tǒng)會根據(jù)負(fù)載情況(誤差放大器EA輸出)，確定開關(guān)電源系統(tǒng)的開關(guān)頻率和MOS管MO的IPK，確保輸出恒壓(FB采樣電壓和REF相等XMOS管MO、三級管Ql導(dǎo)通前，三極管Ql集電極C端相對控制芯片40地GND端為高壓。MOS管MO、三級管Ql導(dǎo)通時(兩者同時導(dǎo)通)，電感LO電流開始增加，能量從輸入VIindc傳輸?shù)捷敵鯲out;控制芯片40的地通過MOS管MO、三級管Ql連接在一起，三極管Ql集電極C端到控制芯片40地GND端壓差很低?？刂菩酒?0通過CS檢測流過MOS管MO的電流，當(dāng)電流達(dá)到設(shè)定值后，第二比較器A2輸出高電平至控制單元322，控制單元322生成截止電壓信號關(guān)斷MOS管MO;三極管Ql基極B浮空，因三極管本身特性，三極管Ql維持導(dǎo)通狀態(tài)，其發(fā)射極E、基極B電壓開始增加。當(dāng)三極管Ql發(fā)射極E電壓增加到VCC+VBE時，其內(nèi)電流開始通過二極管Dl對電容Cl充電，電感LO電流繼續(xù)增加;此時Vindc和控制芯片40地GND端的壓差為VCC+Vd1de+Vce，Vd1de為二極管Dl兩端電壓。因為三極管Ql依然處于飽和區(qū)，Vce壓降很低，約等于IV，假如電容Cl電壓VCC是5V，控制芯片平均消耗電流為1mA，控制芯片供電平均電壓為5V+1V+1V=7V，控制芯片本身消耗的功耗為7mW，消耗非常低，很容易實現(xiàn)整個系統(tǒng)的低待機功耗(比如30mW)。三極管Ql對電容Cl充電T_charge時間后，拉低三極管Ql基極B，三極管Ql徹底關(guān)斷，電感LO電流開始降低，續(xù)流二極管DO導(dǎo)通。[0041 ]補電時由電容Cl兩端的電壓決定，系統(tǒng)會設(shè)定一個最大補電時間T_charge_max。如果每個周期都是最大補電時間，開關(guān)電源系統(tǒng)會控制電容Cl兩端電壓降低，并最終降低至系統(tǒng)關(guān)斷電壓VCC_0FF，此時系統(tǒng)關(guān)閉，控制芯片40重啟，高壓啟動電路31重新打開對電容Cl充電至系統(tǒng)啟動電壓VCC_0N。即，系統(tǒng)正常工作時，電容Cl從三極管Ql發(fā)射極E補電；當(dāng)電容Cl電壓低到系統(tǒng)關(guān)斷電壓VCC_0FF時，高壓啟動電路重新打開，對電容Cl充電至系統(tǒng)啟動電壓VCC_0N。
[0042]本實用新型提供的供電方式在三極管Vce壓降還比較低時對電容Cl補電，確保了低待機功耗，本實用新型還可以提高系統(tǒng)的效率，特別是輕載時效率。帶載工作時，控制芯片和驅(qū)動一起需要的電流更多；假如平均電流是2.5mA，現(xiàn)有的高壓直接供電消耗能量是300V*2.5mA=0.75W，系統(tǒng)完全不可以使用。如果采用現(xiàn)有的輸出直接供電，在高的輸出電壓(例如20V)時，控制芯片本身消耗就有20V*2.5mA=50mW;在例如5W應(yīng)用時，系統(tǒng)10%載輸出功率只有500mW，而控制芯片本身消耗就占了 10%，嚴(yán)重影響系統(tǒng)輕載效率。而本實用新型提供的供電方式，控制芯片本身消耗可以降低70%，很好的保證了輕載效率。且三極管是電流驅(qū)動器件，控制芯片需要消耗很大電流驅(qū)動三極管，所以重載時控制芯片消耗平均電流一般大于15mA，采用基于三極管驅(qū)動降低了控制芯片的供電電壓，對提高系統(tǒng)重載效率也有很好的作用。
[0043]參考圖6，本實用新型所述的開關(guān)電源系統(tǒng)另一實施例的示意圖。與附圖4所示實施例不同之處在于，在本實施例中，第一檢測單元為一第一比較器Al;第一比較器Al—輸入端接高壓啟動電路31同時接電容Cl以獲取電容Cl的電壓VCC，另一輸入端接參考電壓源REF-VCC，并提供第一檢測信號至控制單元322，控制單元322進(jìn)一步根據(jù)第一比較器Al提供的第一檢測信號控制三極管Ql對電容Cl補電的補電時間。當(dāng)?shù)谝槐容^器Al輸出為低電平時(SPVCC電壓低于參考電壓源REF-VCC電壓時)，每個工作周期以最大補電時間對電容Cl補電，當(dāng)?shù)谝槐容^器Al輸出為高電平時，不對電容Cl進(jìn)行補電。
[0044]優(yōu)選的，本實施例中進(jìn)一步設(shè)有第三比較器A3，其第一輸入端與MOS管MO的源極S電連接，其第二輸入端接參考電壓源REF-1LIM，其輸出端電連接至控制單元322。若第三比較器A3的第一輸入端電壓CS大于其第二輸入端電壓REF_IUM，則輸出信號至控制單元322以使控制單元322生成截止電壓信號至MOS管MO，以對MOS管MO進(jìn)行箝位保護(hù)。也即，在CS電壓大于REF_IUM時，不管第二比較器A2是否輸出高電平至控制單元322(即不論CS電壓有沒有大于Vcomp電壓)，控制單元322都會根據(jù)第三比較器A3的輸出生成截止電壓信號關(guān)斷MOS管MO，從而實現(xiàn)MOS管MO最大IPK的限定保護(hù)功能。
[0045]本實用新型還提供了一種開關(guān)電源系統(tǒng)供電方法，采用本實用新型所述的開關(guān)電源系統(tǒng);該供電方法為:所述控制單元生成驅(qū)動所述MOS管導(dǎo)通的電壓信號以及驅(qū)動所述開關(guān)單元導(dǎo)通的電流信號控制所述MOS管以及所述開關(guān)單元導(dǎo)通，開關(guān)電源系統(tǒng)對負(fù)載端進(jìn)行供電；所述控制單元生成驅(qū)動所述MOS管截止的電壓信號控制所述MOS管截止，所述開關(guān)單元根據(jù)所述控制單元輸出的截止電流信號截止或?qū)λ鲭娙菅a電一補電時間后截止。所述補電時間參考前述裝置項的描述，此處不再贅述。
[0046]所述控制單元生成驅(qū)動所述MOS管截止的電壓信號控制所述MOS管截止，進(jìn)一步可以為:所述供電電路的一輸入端接收負(fù)載端的反饋采樣電壓，并將反饋采樣電壓與其內(nèi)置的參考電壓進(jìn)行差分放大并提供一高電平至控制單元，控制單元生成截止電壓信號至MOS管，控制所述MOS管截止。
[0047]在一實施方式中，在所述電容電壓高于系統(tǒng)關(guān)斷電壓且小于系統(tǒng)啟動電壓的周期內(nèi)，所述開關(guān)單元對所述電容補電，并于所述電容電壓大于系統(tǒng)啟動電壓時關(guān)閉；當(dāng)所述電容電壓再次低于關(guān)斷電壓時，系統(tǒng)關(guān)閉，再次啟動高壓啟動電路，同時供電電路重啟。
[0048]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種供電電路，適用于開關(guān)電源系統(tǒng)，其特征在于，包括:一控制單元，一開關(guān)單元，一電容以及一 MOS管； 所述控制單元分別與所述開關(guān)單元的輸入端以及所述MOS管的柵極電連接，用于生成驅(qū)動所述MOS管導(dǎo)通或截止的電壓信號和/或驅(qū)動所述開關(guān)單元導(dǎo)通或截止的電流信號； 所述開關(guān)單元的輸入端進(jìn)一步與開關(guān)電源系統(tǒng)的直流電壓輸入端電連接，所述開關(guān)單元的輸出端電連接至所述電容以及所述MOS管的漏極，所述MOS管的源極耦接至開關(guān)電源系統(tǒng)的負(fù)載端； 其中，當(dāng)所述MOS管以及所述開關(guān)單元導(dǎo)通時，開關(guān)電源系統(tǒng)對所述負(fù)載端進(jìn)行供電；當(dāng)所述MOS管根據(jù)所述控制單元輸出的截止電壓信號截止時，所述開關(guān)單元根據(jù)所述控制單元輸出的截止電流信號截止或?qū)λ鲭娙菅a電一補電時間后截止。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電電路，其特征在于， 所述供電電路進(jìn)一步包括第一檢測單元，所述第一檢測單元用于檢測所述電容的電壓，并提供第一檢測信號至所述控制單元； 所述控制單元進(jìn)一步根據(jù)所述第一檢測信號控制所述開關(guān)單元對所述電容補電的補電時間， 所述補電時間T_charge為: T_charge=K*(VCC_ON_VCC)，且1'_。11&找6_1]1&叉>=1'_。11&找6>=0， 其中，K是常數(shù)，T_charge_max為預(yù)設(shè)的最大補電時間，VCC_0N為系統(tǒng)啟動電壓，VCC為所述電容的電壓。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的供電電路，其特征在于，所述第一檢測單元為一跨導(dǎo)放大器或者一第一比較器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電電路，其特征在于，所述供電電路進(jìn)一步包括第二檢測單元，所述第二檢測單元用于檢測負(fù)載端的反饋采樣電壓和流過所述MOS管的電流，并提供第二檢測信號至所述控制單元；所述控制單元進(jìn)一步根據(jù)所述第二檢測信號生成截止電壓信號至所述MOS管。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的供電電路，其特征在于，所述第二檢測單元進(jìn)一步包括一誤差放大器和一第二比較器； 所述誤差放大器的第一輸入端用于接收負(fù)載端的反饋采樣電壓，其第二輸入端與一參考電壓源電連接，其輸出端與所述第二比較器的第一輸入端電連接以輸出一電壓信號；所述第二比較器的第二輸入端與所述MOS管的源極電連接用于檢測流過所述MOS管的電流以獲取相應(yīng)電壓，其輸出端電連接至所述控制單元，當(dāng)所述第二比較器的第二輸入端的電壓大于所述第二比較器的第一輸入端的電壓時，所述第二比較器輸出高電平至所述控制單元，所述控制單元生成截止電壓信號至所述MOS管。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的供電電路，其特征在于，進(jìn)一步包括一振蕩器，所述第二檢測單元通過所述振蕩器與所述控制單元電連接，用于調(diào)整所述開關(guān)電源系統(tǒng)的工作頻率。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電電路，其特征在于，所述開關(guān)單元以及所述MOS管的關(guān)斷在同一個周期內(nèi)完成。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電電路，其特征在于，所述開關(guān)單元包括一三極管以及一開關(guān)管； 所述三極管的集電極與所述直流電壓輸入端電連接，所述三極管的基極與所述控制單元電連接，所述三極管的發(fā)射極接入所述MOS管的漏極，同時通過所述開關(guān)管電連接至所述電容；在所述MOS管根據(jù)所述控制單元輸出的截止電壓信號截止時，當(dāng)所述三極管發(fā)射極的電壓大于所述電容的電壓時打開所述開關(guān)管，所述三極管內(nèi)電流通過所述開關(guān)管對所述電容充電。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的供電電路，其特征在于，所述開關(guān)管為二極管。10.一種控制芯片，其特征在于，所述控制芯片內(nèi)設(shè)有權(quán)利要求1-9任意一項所述的供電電路。11.一種開關(guān)電源系統(tǒng)，其特征在于，包括:高壓啟動電路，以及權(quán)利要求1-9任意一項所述的供電電路； 所述高壓啟動電路的輸入端與所述開關(guān)電源系統(tǒng)的直流電壓輸入端電連接，所述高壓啟動電路的輸出端與所述電容電連接，用于在所述電容的電壓低于系統(tǒng)關(guān)斷電壓時對所述電容充電，并在所述電容的電壓大于系統(tǒng)啟動電壓時關(guān)閉。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的開關(guān)電源系統(tǒng)，其特征在于，所述開關(guān)電源系統(tǒng)在所述電容每個周期的補電時間均為系統(tǒng)預(yù)設(shè)最大補電時間時，控制所述電容的電壓逐漸降低至系統(tǒng)關(guān)斷電壓，并重新打開所述高壓啟動電路對所述電容充電。
【文檔編號】H02M3/158GK205566097SQ201620343916
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月22日
【發(fā)明人】江儒龍, 郜小茹, 劉光新
【申請人】上海晶豐明源半導(dǎo)體有限公司