一种开关电源的供电电路、开关电源及供电方法与流程

文档序号:30640608发布日期:2022-07-05 22:11阅读:76来源:国知局
一种开关电源的供电电路、开关电源及供电方法与流程

1.本发明涉及电力电子技术领域,特别涉及一种开关电源的供电电路、开关电源及供电方法。


背景技术:

2.现有技术中开关电源芯片外围通需要设置一个供电电容,所述供电电容的一端接所述芯片的参考地,另一端利用所述开关电源的输出电压为其充电,来储存一定的电荷,存储的电荷提供个芯片内部控制逻辑的工作电压和开关管的驱动电流,保证芯片能够稳定工作,避免因为供电不足造成芯片关机或者不正常工作。芯片外围供电电容除了会占用空间外,面对市场环境竞争,半导体产能紧张以及器件物料涨价,会导致开关电源方案应用物料成本增加,以及加工周期和加工成本增加,同时系统可靠性下降。


技术实现要素:

3.有鉴于此,本发明的目的在于提供一种开关电源的供电电路、开关电源及供电方法,以解决芯片外围器件会占用空间,以及会导致成本增加、系统可靠性下降的技术问题。
4.为解决上述技术问题,本发明提供了一种开关电源的供电电路,所述开关电源包括第一开关管,所述第一开关管的漏极接收所述开关电源的直流输入母线上的输入电压,源极连接参考地,所述供电电路包括:
5.结型场效应晶体管,漏极接收所述输入电压,栅极连接参考地,源极输出供电电压或供电电流,
6.在每个开关周期中,控制所述第一开关管关断和控制所述第一开关管导通时的漏极电压大于等于第一阈值电压,使得所述供电电压或供电电流满足所述第一开关管的驱动电压和所述开关电源的待供电电路工作电压要求。
7.可选地,所述结型场效应晶体管处于导通状态。
8.可选地,所述供电电路包括:
9.第一电压生成单元,输入端连接所述结型场效应管以输出第一电压,所述第一电压作为所述第一开关管的驱动电压,控制所述第一开关管导通时的漏极电压大于等于第一阈值电压;
10.第二电压生成单元,输入端连接所述结型场效应管的源极或所述第一电压生成单元以输出第二电压,所述第二电压作为待供电电路的工作电压;
11.其中,当所述第一开关管导通时的漏极电压等于所述第一阈值电压时,所述第一电压达到能够驱动所述第一开关管的最小电压,或者所述第二电压达到所述待供电电路能够正常工作的最小工作电压。
12.可选地,所述第一电压生成单元包括所述第一开关管的栅源电容,
13.所述第一开关管的栅极连接结型场效应晶体管的源极,所述栅源电容接收所述供电电流,以生成所述第一电压;
14.可选地,所述第一电压生成单元包括:
15.降压电路,输入端连接所述结型场效应管的源极,输出端连接所述第一开关管的栅极,在所述第一开关管导通时,控制所述结型场效应管的源极和第一开关管的栅极之间存在一个第一压降;
16.所述第一开关管的栅源电容,所述栅源电容接收所述供电电流,以生成所述第一电压。
17.可选地,所述第二电压生成单元输入端连接所述降压电路的输出端。
18.可选地,所述第一电压生成单元包括:
19.输入电压检测控制单元,接收所述输入电压以得到输入电压反馈信号,并根据所述输入电压反馈信号和第一参考电压以输出第一误差电压。
20.调节单元,接收所述供电电压和所述第一误差电压,以输出所述第一电压。
21.可选地,所述调节单元包括加法器,所述加法器对所述供电电压和所述第一误差电压进行加法运算以输出所述第一电压。
22.可选地,所述第二电压作为所述第一电压生成单元的工作电压。
23.第二方面,本发明提供了一种开关电源,包括所述供电电路、第一开关管、开关控制电路和驱动电路,其中,
24.所述第一开关管的漏极接收开关电源的直流输入母线上的输入电压;
25.所述开关控制电路从所述开关电源中采样获得电感电流采样信号,接收表征所述开关电源输出电压信息的输出电压反馈信号,并根据所述电感电流采样信号和所述输出电压反馈信号得到开关控制信号;
26.所述驱动电路接收所述开关控制信号,根据所述开关控制信号断开或连通供给所述第一开关管驱动电压的路径;
27.所述供电电路产生的第一电压作为所述第一开关管的驱动电压,控制所述第一开关管导通时的漏极电压,所述供电电路产生的第二电压作为所述开关控制电路的工作电压。
28.可选地,所述开关控制电路包括:
29.电感电流检测单元,从所述开关电源中采样,获得所述第一开关管导通时流过所述第一开关管电流,以输出电感电流采样信号;
30.输出电压检测保持单元,在所述第一开关管关断时接收表征所述开关电源的输出电压的输出电压反馈信号,以输出输出电压采样信号;
31.逻辑控制单元,接收所述电感电流采样信号和所述输出电压采样信号,以产生开关控制信号。
32.可选地,所述电流检测电路包括:
33.第一采样电阻,第一端连接所述第一开关管的源极,第二端连接参考地,所述第一采样电阻的第一端作为所述电流检测电路的输出端,以输出所述电感电流采样信号。
34.可选地,所述电流检测电路包括:
35.第二开关管,栅极与所述第一开关管的栅极连接,漏极与所述第一开关管的漏极连接;
36.第二采样电阻,第一端连接所述第二开关管的源极,第二端连接第一开关管的源
极并接参考地,所述第二采样电阻的第一端作为所述电流检测电路的输出端,以输出所述电感电流采样信号。
37.可选地,所述开关电源还包括:
38.输出电压传送电路,接收所述开关电源的输出电压以输出所述输出电压反馈信号。
39.可选地,所述供电电路、所述第一开关管、所述开关控制电路和所述驱动电路中的至少部分电路集成于同一个集成芯片内。
40.可选地,所述供电电路、所述第一开关管、所述开关控制电路、所述驱动电路和所述输出电压传送电路中的至少部分电路集成于同一个集成芯片内。
41.第三方面,本发明提供了一种开关电源的供电方法,所述开关电源包括第一开关管,所述第一开关管的漏极接收开关电源的直流输入母线上的输入电压,源极连接参考地,所述供电方法包括:
42.应用结型场效应晶体管,漏极接收所述输入电压,栅极接参考地,源极输出供电电压或供电电流,
43.在每个开关周期中,控制所述第一开关管关断和控制所述第一开关管导通时的漏极电压大于等于第一阈值电压,使得所述供电电压或供电电流满足第一开关管的驱动电压和所述开关电源的待供电电路工作电压要求。
44.可选地,所述供电方法进一步包括:
45.根据所述供电电压或供电电流得到第一电压和第二电压,所述第一电压以作为所述第一开关管的驱动电压,控制所述第一开关管导通时的漏极电压大于等于第一阈值电压,所述第二电压作为所述待供电电路的工作电压;
46.其中,当所述第一开关管导通时的漏极电压等于所述第一阈值电压时,所述第一电压达到能够驱动所述第一开关管的最小电压,或者所述第二电压达到所述待供电电路能够正常工作的最小工作电压。
47.与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下优点:本发明提供的开关电源的供电电路、开关电源及供电方法无需外围供电电容,开关电源芯片外围器件少,成本低,可靠性高。
附图说明
48.图1为本发明提供的开关电源的电路原理示意图;
49.图2为本发明第一实施例的开关电源的电路结构示意图;
50.图3为本发明第二实施例的开关电源的电路结构示意图;
51.图4为本发明第三实施例的开关电源的电路结构示意图。
52.图5为图4所示开关电源的具体示例电路结构示意图;
53.图6为根据图4的第一开关管的波形示意图;
54.图7为本发明第四实施例的开关电源的电路结构示意图;
55.图8为根据图7的第一开关管的波形示意图。
具体实施方式
56.以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细描述,但本发明并不仅仅限于这些实施例。本发明涵盖任何在本发明的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。
57.为了使公众对本发明有彻底的了解,在以下本发明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发明。
58.在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。需说明的是,附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
59.图1为本发明提供的开关电源的电路原理示意图,开关电源包括第一开关管m01、供电电路201、开关控制电路202、驱动电路203和输出电压传送电路10。其中,所述第一开关管m01的漏极接收开关电源的直流输入母线上的输入电压vin,源极连接sw节点。供电电路201接收所述输入电压vin以产生第一电压v1和第二电压v2,其中第一电压v1作为第一开关管m01的驱动电压,控制所述第一开关管m01导通时的漏极电压,第二电压v2作为所述开关电源的待供电电路的工作电压。所述待供电电路包括开关控制电路202,在有些实施例中还包括供电电路201中的部分电路。开关控制电路202从所述开关电源中采样获得电感电流采样信号,接收表征所述开关电源输出电压信息的输出电压反馈信号fb,并根据所述电感电流采样信号和所述输出电压反馈信号fb得到开关控制信号pwm。驱动电路203接收所述开关控制信号pwm,根据所述开关控制信号pwm断开或连通供给所述第一开关管驱动电压的路径,在开关控制信号pwm指示需要所述第一开关管m01关断期间,所述驱动电路203断开供给所述第一开关管m01驱动电压的路径;在开关控制信号pwm指示需要所述第一开关管m01导通期间,所述驱动电路203连通供给所述第一开关管m01驱动电压的路径。输出电压传送电路10接收所述开关电源的输出电压vout以输出所述输出电压反馈信号fb。
60.在一个实施例中,第一开关管m01、供电电路201、开关控制电路202和驱动电路203集成于同一个集成芯片20内,所述sw节点作为所述集成芯片20的参考地。其中,供电电路201为所述集成芯片20供电,从而所述集成芯片20无需外围供电电容供电。在另一个实施中,可以第一开关管m01、供电电路201、开关控制电路202的部分电路和驱动电路203集成于同一个集成芯片内;也可以供电电路201、开关控制电路202的整体或部分电路和驱动电路203集成于同一个集成芯片内;也可以输出电压传送电路10的整体或部分电路、第一开关管m01、供电电路201、开关控制电路202的整体或部分电路和驱动电路203集成于同一个集成芯片内;也可以输出电压传送电路10的整体或部分电路、供电电路201、开关控制电路202的整体或部分电路和驱动电路203集成于同一个集成芯片内。示例性地,在一个实施例中,所述输出电压传送电路10包括二极管,所述二极管的阳极接收所述开关电源的输出电压vout,阴极输出所述输出电压反馈信号fb,所述二极管可以集成于所述集成芯片内,也可以不集成于所述集成芯片内;在另一个实施例中,所述输出电压传送电路10包括串联于所述开关电源的输出端和地之间的上分压电阻和下分压电阻,上分压电阻和下分压电阻的公共端输出所述输出电压反馈信号fb,上分压电阻的另一端连接所述开关电源的输出端接收输出电压vout,下分压电阻的另一端接地,其中,所述上分压电阻可以集成于所述集成芯片内,也可以不集成于所述集成芯片内。
61.另外,在其他实施例中,所述开关电源也可以不包含输出电压传送电路10,所述开
关电源的输出电压vout直接作为输出电压反馈信号fb,以作为所述开关控制电路202的输入信号。
62.如图2所示为本发明第一实施例的开关电源的电路结构示意图。实施例中,供电电路201包括结型场效应晶体管2011、第一电压生成单元2012和第二电压生成单元2013。结型场效应晶体管2011的漏极接收开关电源的直流输入母线上的输入电压vin,栅极连接参考地,源极输出供电电压或供电电流。第一电压生成单元2012输入端通过驱动电路203连接所述结型场效应管的源极以输出第一电压v1,所述第一电压v1作为第一开关管m01的驱动电压。所述驱动电路203接收开关控制电路202输出的开关控制信号pwm,并根据所述开关控制信号pwm断开或连通供给所述第一开关管驱动电压的路径。第二电压生成单元2013输入端连接所述结型场效应管2011的源极以输出第二电压v2,所述第二电压v2作为开关控制电路202的工作电压。进一步地,所述第一电压生成单元2012包括所述第一开关管的栅源电容cgs和降压电路20121。实施例中,驱动电路203和降压电路20121串联于所述第二电压生成单元2013的输入端和所述第一开关管m01的栅极之间即可,其中所述第二电压生成单元2013的输入端连接所述结型场效应管2011的源极,使得在所述驱动电路203连通供给所述第一开关管驱动电压的路径期间,降压电路20121的输入端通过所述驱动电路203连接到所述结型场效应管2011的源极,输出端连接所述第一开关管m01的栅极。在一个实施中,如图2所示,驱动电路203的第一端和第二电压生成单元2013的输入端共同连接于所述结型场效应管2011的源极,驱动电路203的第二端连接降压电路20121的输入端,降压电路20121的输出端连接所述第一开关管m01的栅极。示例地,降压电路20121包括第一二极管d01,所述第一二极管d01阳极连接驱动电路203的第二端,阴极连接所述第一开关管m01的栅极,所述第一二极管d01的正向导通压降为vf。在另一个实施例中,也可以调换驱动电路203和降压电路20121的位置,即降压电路20121的输入端和第二电压生成单元2013的输入端共同连接所述结型场效应管2011的源极,降压电路20121的输出端连接驱动电路203的第一端,驱动电路203的第二端连接所述第一开关管m01的栅极。在驱动电路203连通供给所述第一开关管驱动电压的路径期间,降压电路20121控制所述结型场效应管的源极和第一开关管的栅极之间存在第一压降vf。
63.在第一开关管m01导通期间,所述栅源电容cgs接收结型场效应晶体管2011源极输出的供电电流以输出的第一电压v1作为第一开关管m01的驱动电压。在此期间第一开关管m01的栅极电压为所述第一电压v1,相应地结型场效应晶体管2011的源极电压为v1+vf,第二电压生成单元2013接收结型场效应晶体管2011的输出的供电电压v1+vf以生成第二电压v2。在每个开关周期中,第一开关管m01有两种类型的关断期间,第一类关断期间是驱动电路203断开供给所述第一开关管驱动电压的路径的期间;第二类关断期间是从驱动电路203开始连通供给所述第一开关管驱动电压的路径,到所述第一开关管开始导通的期间。在所述第一类关断期间,所述结型场效应晶体管2011输出的供电电流用于提供给第二电压生成单元2013以产生第二电压v2。在所述第二类关断期间,所述结型场效应晶体管2011输出的一部分供电电流用于提供给第二电压生成单元2013以产生第二电压v2,另一部分供电电流用于提供第一开关管m01的驱动电流。
64.可以通过设置所述栅源电容cgs的电容值和所述第一压降vf的电压值等参数,以调整优化所述第一电压v1和第二电压v2,保证所述第一电压v1能够正常驱动所述第一开关
管m01,以及所述第二电压v2能够使得开关控制电路202正常工作。示例地,可以通过设计第一开关管m01相应尺寸或者相关工艺条件,获得适当电容值的栅源电容cgs,设置降压电路20121获得适当电压值的第一压降vf,调整优化所述第一电压v1,使得所述第一电压v1控制所述第一开关管m01导通时的漏极电压大于等于第一阈值电压v11。其中,当所述第一开关管m01导通时的漏极电压等于所述第一阈值电压v11时,所述第一电压v1达到能够驱动所述第一开关管m01的最小电压,或者所述第二电压v2达到所述开关控制电路202能够正常工作的最小工作电压。
65.本实施例所述的开关电源中的供电电路提供第一开关管的驱动电压,并提供开关控制电路的工作电压。并且供电电路利用了所述第一开关管本身寄生的栅源电容,电路结构简单。本方案适用于静态电流较小(比如静态电流在100ua以下),且第一开关管m01电流峰值较小的开关电源,例如小功率acdc off-line之类的高压降压型开关电源供电方案,这类方案的输出电压较低(通常5v/12v),因此占空比小,第一开关管m01导通时间短(通常小于1us),从而依靠第一开关管m01栅源电容cgs供电的时间短,能够实现基本的工作。利用本实施的开关电源,供电电路结构简单,且开关电源芯片能够无需外围供电电容,开关电源芯片外围器件少,成本低,可靠性高。
66.如图3所示为本发明第二实施例的开关电源的电路结构示意图,本实施例的电路结构与实施一基本相同,在此不再赘述。区别之处在于:在实施一中,驱动电路203和降压电路20121串联于第二电压生成单元2013的输入端和所述第一开关管m01的栅极之间;而在本实施例中,只有驱动电路203连接于第二电压生成单元2013的输入端和所述第一开关管m01的栅极之间。在一个实施例中存在降压电路20121,参考图3,所述降压电路20121的输入端连接结型场效应管2011的源极,输出端连接第二电压生成单元2013的输入端。示例地,降压电路20121包括第二二极管d02,所述第二二极管d02阳极连接结型场效应管2011的源极,阴极连接降压电路20121的输出端,所述第二二极管d02的正向导通压降为vf。在另一个实施例中,也可以不存在所述降压电路20121,第二电压生成单元2013的输入端连接结型场效应管2011的源极,只有驱动电路203连接于所述结型场效应管2011的源极和所述第一开关管的栅极之间。
67.在第一开关管m01导通期间,所述栅源电容cgs接收结型场效应晶体管2011的电流输出的第一电压v1作为第一开关管m01的驱动电压,同时所述栅源电容cgs还作为提供第二电压生成单元2013的输入电压的供电电容,第二电压生成单元2013输出第二电压v2以作为开关控制电路202的工作电压,支持开关控制电路202正常工作。在此期间第一开关管m01的栅极电压为所述第一电压v1。在存在降压电路20121的一个实施例中,结型场效应晶体管2011的源极和所述第一开关管m01的栅极之间有一个第一压降vf,因此结型场效应晶体管2011的源极电压为v1+vf;在不存在降压电路20121的另一个实施例中,结型场效应晶体管2011的源极电压为v1。在第一开关管m01的关断期间,本实施例的工作原理与实施一相同,在此不再赘述。
68.可以通过设置所述栅源电容cgs的电容值和所述第一压降vf的电压值等参数,以调整优化所述第一电压v1和第二电压v2,保证所述第一电压v1能够正常驱动所述第一开关管m01,以及所述第二电压v2能够使得开关控制电路202正常工作。示例地,可以通过设计第一开关管m01相应尺寸或者相关工艺条件,获得适当电容值的栅源电容cgs,设置降压电路
20121获得适当电压值的第一压降vf,调整优化所述第一电压v1,使得所述第一电压v1控制所述第一开关管m01导通时的漏极电压大于等于第一阈值电压v11。其中,当所述第一开关管m01导通时的漏极电压等于所述第一阈值电压v11时,所述第一电压v1达到能够驱动所述第一开关管m01的最小电压,或者所述第二电压v2达到所述开关控制电路202能够正常工作的最小工作电压。
69.本实施例所述的开关电源中的供电电路提供第一开关管的驱动电压,并提供开关控制电路的工作电压。在第一开关管导通期间,栅源电容同时作为提供第一开关管驱动电压和支持开关控制电路正常工作的供电电容,供电电路的电路结构简单。本实施例适用于静态电流较小(比如iq在100ua以下),且第一开关管m01电流峰值较小的开关电源,例如小功率acdc off-line之类的高压降压型开关电源供电方案,这类方案的输出电压较低(通常5v/12v),因此占空比小,第一开关管m01导通时间短(通常小于1us),从而依靠第一开关管m01栅源电容cgs供电的时间短,能够实现基本的工作。利用本实施的开关电源,供电电路结构简单,且开关电源芯片能够无需外围供电电容,开关电源芯片外围器件少,成本低,可靠性高。
70.参考图4,本发明第三实施例中的供电电路201包括结型场效应晶体管2011、第一电压生成单元2012和第二电压生成单元2013。结型场效应晶体管2011的漏极接收开关电源的直流输入母线上的输入电压vin,栅极连接参考地,源极输出供电电压或供电电流。第一电压生成单元2012包括输入电压检测控制单元20122和调节单元20123。输入电压检测控制单元20122接收所述输入电压vin以输出第一误差电压。调节单元20123接收所述供电电压和所述第一误差电压,以输出所述第一电压v1。第二电压生成单元2013输入端连接所述结型场效应管的源极以输出第二电压v2。开关控制电路202包括电感电流检测单元2021、输出电压检测保持单元2022和逻辑控制单元2023。电感电流检测单元2021从所述开关电源中采样获得所述第一开关管导通时流过所述第一开关管电流,以输出电感电流采样信号。输出电压检测保持单元2022在所述第一开关管关断时接收表征所述开关电源的输出电压的输出电压反馈信号fb,以输出输出电压采样信号。逻辑控制单元2023接收所述电感电流采样信号和所述输出电压采样信号,以产生开关控制信号pwm,示例地,所述逻辑控制单元2023根据所述电感电流采样信号和所述输出电压采样信号进行工作频率峰值电流控制。驱动电路203接收所述开关控制信号pwm,并根据所述开关控制信号pwm断开或连通所述第一电压v1对所述第一开关管驱动路径。进一步地,本实施例中,电感电流检测单元2021包括第一采样电阻rcs1,所述第一采样电阻rcs1的第一端连接所述第一开关管的源极,第二端连接参考地,所述第一采样电阻rcs1的第一端作为所述电感电流检测单元2021的输出端,以输出所述电感电流采样信号。
71.示例地,参考图5,输入电压检测控制单元20122的具体电路包括第一电阻r01、第二电阻r02和误差放大器u01。第一电阻r01和第二电阻r02串联于所述开关电源直流输入母线和参考地之间,两者的公共端输出输入电压反馈信号,第一电阻r01的另一端接收所述输入电压vin,第二电阻r02的另一端接参考地。误差放大器u01的第一输入端接收所述输入电压反馈信号,第二输入端接收第一参考电压vref1,对所述输入电压反馈信号和所述第一参考电压的误差进行放大以输出所述第一误差电压。调节单元20123包括加法器,所述加法器对所述结供电电压和所述第一误差电压并进行加法运算以输出所述第一电压v1。输出电压
检测保持单元2022的具体电路包括第三电阻r03、第四电阻r04、第一开关k01和第一电容c01。第三电阻r03和第四电阻r04串联,第三电阻r03的另一端接收所述输出电压反馈信号fb,第四电阻r04的另一端接参考地。第一开关k01的第一端连接第三电阻r03和第四电阻r04的公共端,第二端连接第一电容c01的第一端,第一电容c01的第二端接参考地。第一开关k01的控制端接收所述逻辑控制单元2023产生的开关控制信号的非信号在第一开关管m01关断期间,第一开关k01导通;在第一开关管m01导通期间,第一开关k01关断。第一电容c01起到滤波作用,使得在第一开关管m01导通期间,第一开关k01第二端的电压也能够保持在第一开关管m01关断期间采样到的电压。输出电压检测保持单元2022中的第三电阻r03可以集成于前文所述的集成芯片内,也可以不成于所述集成芯片内。
72.实施例中,供电电路201产生的第一电压v1提供第一开关管m01导通时的驱动电压,供电电路201产生的第二电压v2作为开关控制电路202的工作电压,也作为所述第一电压生成单元2012的工作电压。需要设置所述第一电压v1使得第一开关管m01导通时的漏极电压大于等于第一阈值电压v11。其中,当第一开关管m01导通时的漏极电压等于第一阈值电压v11时,所述第一电压v1达到能够驱动所述第一开关管的最小电压,或者所述第二电压v2达到所述开关控制电路202和所述第一电压生成单元2012能够正常工作的最小工作电压。示例性地,可以设置第一开关管m01导通时的第一电压v1,使得第一开关管m01导通时的栅源电压vgs比阈值电压vgsth大一定的余量,例如vgs≥vgsth+

v,使得第一开关管m01导通时的漏极电压vd大于等于第一阈值电压v11,其中

v可以根据实际所需要的第一开关管m01漏源电流i
ds
的电流值以及第一采样电阻rcs1的阻值等参数来设置。
73.图6为根据图4的第一开关管m01的波形示意图,第一开关管m01导通时的漏极电压vd大于等于所述第一阈值电压v11。在第一开关管m01导通期间,第一开关管m01的漏源电流i
ds
增大,相应地流过第一采样电阻rcs1的电流增大,会造成第一采样电阻电压vcs升高,导致第一开关管m01的源极电压vs升高、栅源电压vgs下降,从而可能导致栅源电压vgs不够使得第一开关管m0的漏源电流i
ds
处于饱和区,其中第一采样电阻电压vcs=i
ds
·
rcs1,第一开关管m01的源极电压vs=vcs=i
ds
·
rcs1、栅源电压vgs=v1-ids
·
rcs1。因此在第一采样电阻rcs1存在的条件下,需要控制第一开关管m01的漏源电压vds相对高一些,以使第一开关管m01的栅源电压vgs大小满足要求。
74.本实施例所述的开关电源中的供电电路提供第一开关管的驱动电压,并提供开关控制电路的工作电压。相比于实施一和实施二,本实施例所述的开关电源适用于更大静态电流、更大第一开关管m01电流峰值的开关电源。本实施例所述的开关电源方案比较适合用于高压降压型开关电源,也同样适用于任何有稳定输出电压的开关电源。利用本实施的开关电源芯片能够无需外围供电电容,开关电源芯片外围器件少,成本低,可靠性高。
75.如图7所示为本发明第四实施例的开关电源的电路结构示意图,本实施例的电路结构与实施例三基本相同,在此不再赘述。区别之处在于,本实施的电感电流检测单元2021包括第二开关管m02和第二采样电阻rcs2,第二开关管m02的栅极与所述第一开关管m01的栅极连接,漏极与所述第一开关管m01的漏极连接。第二采样电阻rcs2的第一端连接所述第二开关管m02的源极,第二端连接第一开关管m01的源极并接参考地,所述第二采样电阻rcs2的第一端作为所述电流检测电路的输出端,以输出所述电感电流采样信号。本实施例采用与第一开关管m01并联的镜像第二开关管m02,采样流过所述第二开关管m02的电流,损
耗较低,并且排除实施例一中第一采样电阻rcs1带来的影响。
76.图8为根据图7的第一开关管m01的波形示意图,在第一开关管m01导通期间,控制第一开关管m01的漏源电压vds电压和栅源电压vgs稳定,稳定的栅源电压vgs能够保证稳定驱动所述第一开关管m01工作。与实施例三相比,本实施例可以控制第一开关管m01导通时的漏源电压vds电压更低一些,即本实施例中的第一阈值电压v11可以设置得比实施例三中的第一阈值电压v11更低,第一开关管m01导通损耗就会更小一些,同时也可以避免采样电阻带来的比较大功率损耗。
77.本实施例所述的开关电源中的供电电路提供第一开关管的驱动电压,并提供开关控制电路的工作电压。相比于实施三,本实施例所述的开关电源损耗更小,效率更高。本实施例所述的开关电源方案比较适合用于高压降压型开关电源,也同样适用于任何有稳定输出电压的开关电源。利用本实施的开关电源芯片能够无需外围供电电容,开关电源芯片外围器件少,成本低,可靠性高。
78.以上所述的实施方式,并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在该技术方案的保护范围之内。
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