开关电源及电源控制芯片的制作方法
【专利摘要】本发明提出一种开关电源，加快了开机速度，减小了待机功耗，并且降低了成本，其包括：整流模块；变压器模块；开关模块；电源控制芯片；用于根据变压器模块反馈的电压对开关模块进行控制，以及在启动之后控制COMP管脚输出关闭信号并启动线补模块；启动电阻，启动电阻的一端与整流模块相连；第一电容，第一电容的一端与VDD管脚相连，另一端接地，根据对第一电容进行充电以使VDD管脚的电压线性上升；第一MOS管，第一MOS管的栅极与COMP管脚相连，源极与VDD管脚相连，漏极与启动电阻的另一端相连，第一MOS管在接收到电源控制芯片的关闭信号之后关断。本发明还提出一种电源控制芯片。
【专利说明】开关电源及电源控制芯片
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及电源控制【技术领域】，特别涉及一种开关电源以及一种电源控制芯片。【背景技术】
[0002]随着科技的发展，便携式数码随处可见，但这些设备所用到的可重复充电电池都离不开充电设备，比如手机充电器、电源适配器等等。例如，对手机充电器来说，随着人们对节能意识的日益提高，对充电器待机功耗的要求也越来越高，30mw甚至IOmw的待机功耗的手机充电器已经在业界普及。
[0003]目前，现有的芯片一般采用S0T23-6封装，且6个管脚全部用完，没有闲置的管脚。这种类型的芯片主要用于小功率直流交流AC/DC转换，作为AC/DC转换的电源控制芯片，根据外围设计要求，对输出电流和电压的大小进行控制。
[0004]为了减少芯片的开启损耗，通常有如下几种现有方案:
[0005]方案一:如图1所示，交流电Vac经过整流桥整流后变成直流电，再经过变压器转换后变成我们所需要的输出电压和电流，在此过程中，芯片IC通过采集电压和电流来控制输出电压和电流的大小，从而使系统精确地输出电压和电流。现将芯片的启动功耗做的很小，在此基础上将外围的启动电阻Rl加大，以减小启动功耗，从而达到启动电路低损耗的目的。但考虑到芯片本身的启动功耗问题，外围所用启动电阻Rl不可能无限制的加大，其提供的电流过小时，芯片将无法开机，故对Rl的使用有一定的限制性。因为Rl的存在，将有一部分功耗将一直存在，这部分损耗是属于浪费的能量。可按照下面公式计算此路的能量损耗:
[0006]
【权利要求】
1.一种开关电源，其特征在于，包括: 整流模块，用于对输入的交流电进行整流以生成直流电； 变压器模块，所述变压器模块与所述整流模块相连，用于对整流后的直流电进行变压； 开关模块，所述开关模块与所述变压器模块相连，用于对所述变压器模块进行变压控制； 电源控制芯片，所述电源控制芯片与所述开关模块和变压器模块相连，用于根据所述变压器模块反馈的电压对所述开关模块进行控制，以及在启动之后控制所述电源控制芯片的控制端COMP管脚输出关闭信号并启动所述电源控制芯片内部的线补模块，其中，所述线补模块用于对所述电源控制芯片内部的电压进行稳压滤波，并对开关电源的输出进行线电压补偿； 启动电阻，所述启动电阻的一端与所述整流模块相连； 第一电容，所述第一电容的一端与所述电源控制芯片的电源端VDD管脚相连，所述第一电容的另一端接地，根据对所述第一电容进行充电以使所述VDD管脚的电压线性上升；以及 第一 MOS管，所述第一 MOS管的栅极与所述电源控制芯片的COMP管脚相连，所述第一MOS管的源极与所述VDD管脚相连，所述第一 MOS管的漏极与所述启动电阻的另一端相连，所述第一 MOS管在接收到所述电源控制芯片的关闭信号之后关断。
2.如权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述电源控制芯片包括: 分压模块，所述分压模块与所述VDD管脚相连，用于对所述VDD管脚的电压进行分压以输出分电压；以及 启动控制模块，所述启动控制模块分别与所述分压模块和所述COMP管脚相连，用于根据所述分压模块输出的分电压控制所述COMP管脚生成所述关闭信号以控制所述第一 MOS管关断。
3.如权利要求2所述的开关电源，其特征在于，所述分压模块进一步包括: 第二电阻，所述第二电阻的一端与所述VDD管脚相连；以及 第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第二电阻的另一端相连，所述第三电阻的另一端接地。
4.如权利要求2所述的开关电源，其特征在于，所述启动控制模块进一步包括: 比较器，所述比较器的第一输入端与所述第二电阻的另一端相连，所述比较器的第二输入端与基准电压端相连； 反相器，所述反相器的输入端与所述比较器的输出端相连； 第二 PMOS管，所述第二 PMOS管的漏极与所述VDD管脚相连，所述第二 PMOS管的栅极与所述反相器的输出端相连； 处理单元，所述处理单元的输入端与所述比较器的输出端相连，用于对所述比较器的输出信号进行处理以生成脉冲信号；以及 第三PMOS管，所述第三PMOS管的栅极与所述处理单元的输出端相连，所述第三PMOS管的漏极与所述第二 PMOS管的源极相连，所述第三PMOS管的源极接地。
5.如权利要求4所述的开关电源，其特征在于，所述电源控制芯片还包括:延时单元，所述延时单元的输入端与所述比较器的输出端相连，用于将所述比较器的输出信号进行延时；以及 第四PMOS管，所述第四PMOS管的栅极与所述延时单元相连，所述第四PMOS管的漏极与所述电源控制芯片的线补模块相连，所述第四PMOS管的源极与所述COMP管脚相连，所述第四PMOS管在所述延时单元的输出信号控制下导通以使所述线补模块开始工作。
6.如权利要求1所述的开关电源，其特征在于，还包括: 外接电容，所述外接电容的一端分别与所述COMP管脚和所述第一 MOS管的栅极相连，所述外接电容的另一端接地，用于通过对所述外接电容进行充放电以实现线电压补偿。
7.一种电源控制芯片，其特征在于，包括: 分压模块，用于在电源控制芯片开启后对所述电源控制芯片的电源端VDD管脚的电压进行分压以输出分电压； 线补模块，用于对所述电源控制芯片内部的电压进行稳压滤波，并对开关电源的输出进行线电压补偿；以及 启动控制模块，所述启动控制模块分别与所述分压模块、所述线补模块和所述电源控制芯片的控制端COMP管脚相连，用于根据所述分压模块输出的分电压控制所述COMP管脚输出关闭信号以关断所述开关电源的外围开关管，以及控制所述线补模块开始工作。
8.如权利要求7所述的电源控制芯片，其特征在于，所述分压模块进一步包括: 第二电阻，所述第二电阻的一端与所述VDD管脚相连；以及· 第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第二电阻的另一端相连，所述第三电阻的另一端接地。
9.如权利要求8所述的电源控制芯片，其特征在于，所述启动控制模块进一步包括: 比较器，所述比较器的第一输入端与所述第二电阻的另一端相连，所述比较器的第二输入端与基准电压端相连； 反相器，所述反相器的输入端与所述比较器的输出端相连； 第二 PMOS管，所述第二 PMOS管的漏极与所述VDD管脚相连，所述第二 PMOS管的栅极与所述反相器的输出端相连； 处理单元，所述处理单元的输入端与所述比较器的输出端相连，用于对所述比较器的输出信号进行处理以生成脉冲信号；以及 第三PMOS管，所述第三PMOS管的栅极与所述处理单元的输出端相连，所述第三PMOS管的漏极与所述第二 PMOS管的源极相连，所述第三PMOS管的源极接地。
10.如权利要求9所述的电源控制芯片，其特征在于，还包括: 延时单元，所述延时单元的输入端与所述比较器的输出端相连，用于将所述比较器的输出信号进行延时；以及 第四PMOS管，所述第四PMOS管的栅极与所述延时单元相连，所述第四PMOS管的漏极与所述电源控制芯片的线补模块相连，所述第四PMOS管的源极与所述COMP管脚相连，所述第四PMOS管在所述延时单元的输出信号控制下导通以使所述线补模块开始工作。
【文档编号】H02M1/36GK103580506SQ201210251094
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年7月19日 优先权日:2012年7月19日
【发明者】张海泉, 王文情, 杨小华 申请人:比亚迪股份有限公司