专利名称：高效率原边反馈ac/dc电源芯片的制作方法
技术领域：
本实用新型设计集成电路芯片，尤其涉及一种高效率原边反馈AC/DC电源芯片。
背景技术：
在倡导节能减排绿色能源的今天，大量的手机，数码相机，笔记本电脑等便携式电子设备的充电器和适配器所消耗的能源已不容忽视。业界很多电源标准包括能源之星EPSv2. O在内都对低功率电源的效率提出了最新的要求。比如，美国和欧洲的最新电源标准都明确地要求适配器具有较高的平均效率，必须在25%，50%, 75%以及100%负载状态下都要满足一定的效率要求，其最高要求是在68. 2%以上。同时，业界对PSR产品的性能包括CV精度，CC精度，输出线压降补偿，电感补偿，输入AC补偿等，要求也越来越高，并且对空载待机功耗提出了更严格规范。在欧盟委 员会的150mW待机功耗的规范2011年正式生效的同时，LG> Motorola、Nokia、Samsung、Sony Ericsson五大手机厂商联合要求待机功耗需降为30mW，并据此制定新五星标准(30mff为五星级，30mff - 150mW为四星级，150mff-250mff为三星级，250mff-350mff为二星级，350mff-500mff 为一星级，> 500mff 无星级。在新五星标准规范的基础上发展出了新一代PSR，它的典型特征就是待机功耗小于0. 03W，并且具有效率高，恒流恒压精度高，内置各种补偿功能等特点。目前市场上新一代PSR产品尚很少见，基本上都处于在研或试推阶段，且其关键技术主要掌握在PI、IWATT等欧美大公司手中，国内部分IC公司已开始研究设计新一代PSR芯片，但尚未能正式推出相
关广品。
发明内容为解决上述问题，本实用新型提供提供一种高精度高效率的高效率原边反馈AC/DC电源芯片。为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是高效率原边反馈AC/DC电源芯片，其特征在于包括偏置电路，用于为芯片内部电路提供电源；恒流输出环路与偏置电路连接，用于采集芯片外部反馈信号，比较后输出恒流信号;恒压输出环路与偏置电路连接，用于采集芯片外部反馈信号，放大后内部查表，输出恒压信号；过压过流保护电路与偏置电路、恒流输出环路、恒压输出环路连接，用于过压、过流保护；输出级驱动电路与过压过流保护电路、偏置电路、恒流输出环路、恒压输出环路连接，用于输出恒压信号或恒流信号。本实用新型的第一优选方案在于，还包括电压峰值控制电路与恒压输出环路、恒流输出环路连接，用于采集外部原边电流电压。[0012]本实用新型的第二优选方案在于，所述的恒流输出环路包括比较器、Tons探测电路、恒流cc控制电路、电缆补偿电路，所述的Tons探测电路与比较器、恒流CC控制电路连接，所述的电缆补偿电路连接Tons探测电路。本实用新型的第三优选方案在于，所述的恒压输出环路包括误差放大器、恒压CV控制电路。本实用新型的技术优势在于应用于手机充电器和LED照明，由于采用了原边反馈这个新型的电源控制技术，其应用方案省去了光耦和431等器件，大大降低了系统成本；同时，它从过辅助线圈采样输出电压，获得5%以内的恒流/恒压精度。
以下结合附图与具体实施例对本实用新型做进一步说明。
图I为本实施例芯片内部模块图。图2为本实施例芯片外部结构图。
具体实施方式
参考图1，高效率原边反馈AC/DC电源芯片，偏置电路，用于为芯片内部电路提供电源；恒流输出环路与偏置电路连接，用于采集芯片外部反馈信号，比较后输出恒流信号；恒压输出环路与偏置电路连接，用于采集芯片外部反馈信号，放大后内部查表，输出恒压信号;过压过流保护电路与偏置电路、恒流输出环路、恒压输出环路连接，用于过压、过流保护；输出级驱动电路与过压过流保护电路、偏置电路、恒流输出环路、恒压输出环路连接，用于输出恒压信号或恒流信号。电压峰值控制电路与恒压输出环路、恒流输出环路连接，用于采集外部原边电流电压。恒流输出环路包括比较器、Tons探测电路、恒流cc控制电路、电缆补偿电路，所述的Tons探测电路与比较器、恒流CC控制电路连接，所述的电缆补偿电路连接Tons探测电路。恒压输出环路包括误差放大器、恒压CV控制电路。参考图2，引脚功能解释如下表
管脚号I管脚名称|1/0|功能描述
1_CS_I 原边电流检测端_
2VCC 一一供电电源
3—OUT "0~外置NPN功率开关管基极驱动端 —
4GND—_地
5— CPC "Γ~外接线损补偿电容—
6_FB_I 辅助线圈电压反馈输入端_
7CPR ~0~外接线损补偿量调整电阻
8Ibias |ι丨外接片内基准电流设定电阻—参考图I、图2，当电路启动时，先是VCC上电启动，产生基准电压和VDD电压，接着外部的BIAS电路和LDO电路开始工作，最后整个芯片使能，恒流输出环路和恒压输出环路才开始工作。如图1，芯片具有两个环路分别实现恒流CC输出和恒压CV输出。恒流输出环路通过FB引脚采集外部电电压信号反馈输入，通过比较器与基准电压比较后，输出给Tons探测电路，Tons探测电路获得外部次级电路中二极管的打开时间Tons并传递给恒流CC控制电路，恒流CC控制电路据此计算控制输出周期Tsw，得到次级电路恒定的占空比Dons，从而通过输出级驱动电路输出恒定电流。恒流输出环路通过FB引脚采样外部辅助线圈反馈电压，从而间接得到次级电路的输出电压，把采样到的反馈电压与基准比较电压4V做比较得到误差值，并通过误差放大器将误差值放大，恒压CV控制电路再根据放大后的误差值通过内部查表的方式，得到合适的输出周期Tsw。这样逐周期检测和调制的方式可以得到优异的负载调整和瞬态响应。总共4个状态初始状态IDLE、恒流状态CC、恒压状态CV以及保护状态0VP0CP。当芯片VCC电压高于启动电压18. 5V后偏置电路驱动芯片；iFB信号触发OVP或者OCkP保护后将进入OVPOCkP状态；当检测到反馈信号在基准比较电压附近时，进入CV工作状态，反之则进入CC工作状态。 图I中，某些模块、信号流向表示、引脚虽然未做出解释，但是，对于本领域技术人员而言，是常规知识，如果未能添入，反而影响本领域人员阅读。虽然本实用新型按照上述实施例做了进一步说明，但是本实用新型的发明思想不仅限于此。
权利要求1.高效率原边反馈AC/DC电源芯片，其特征在于包括偏置电路，用于为芯片内部电路提供电源； 恒流输出环路与偏置电路连接，用于采集芯片外部反馈信号，比较后输出恒流信号；恒压输出环路与偏置电路连接，用于采集芯片外部反馈信号，放大后内部查表，输出恒压信号； 过压过流保护电路与偏置电路、恒流输出环路、恒压输出环路连接，用于过压、过流保护； 输出级驱动电路与过压过流保护电路、偏置电路、恒流输出环路、恒压输出环路连接，用于输出恒压信号或恒流信号。
2.根据权利要求I所述的高效率原边反馈AC/DC电源芯片，其特征在于还包括电压峰值控制电路与恒压输出环路、恒流输出环路连接，用于采集外部原边电流电压。
3.根据权利要求I或2所述的高效率原边反馈AC/DC电源芯片，其特征在于所述的恒流输出环路包括比较器、Tons探测电路、恒流cc控制电路、电缆补偿电路，所述的Tons探测电路与比较器、恒流CC控制电路连接，所述的电缆补偿电路连接Tons探测电路。
4.根据权利要求I或2所述的高效率原边反馈AC/DC电源芯片，其特征在于所述的恒压输出环路包括误差放大器、恒压CV控制电路。
专利摘要本实用新型涉及高效率原边反馈AC/DC电源芯片，其特征在于包括偏置电路，用于为芯片内部电路提供电源；恒流输出环路与偏置电路连接，用于采集芯片外部反馈信号，比较后输出恒流信号；恒压输出环路与偏置电路连接，用于采集芯片外部反馈信号，放大后内部查表，输出恒压信号过压过流保护电路与偏置电路、恒流输出环路、恒压输出环路连接，用于过压、过流保护；输出级驱动电路与过压过流保护电路、偏置电路、恒流输出环路、恒压输出环路连接，用于输出恒压信号或恒流信号。应用于手机充电器和LED照明，由于采用了原边反馈这个新型的电源控制技术，其应用方案省去了光耦和431等器件，大大降低了系统成本；同时，它从过辅助线圈采样输出电压，获得5%以内的恒流/恒压精度。
文档编号H02M3/156GK202550877SQ201120565538
公开日2012年11月21日 申请日期2012年8月20日 优先权日2012年8月20日
发明者张新华, 张若煜 申请人:绍兴文理学院