供电模块、开关电源控制电路、芯片及电源系统的制作方法

本发明涉及集成电路设计领域，特别是涉及一种供电模块、开关电源控制电路、芯片及电源系统。

背景技术：

1、在一些高功率因数的电源系统中，会采用高压供电技术。如图1所示是一个典型的采用高压供电技术的高功率因数ac/dc反激电源1。当芯片电源电压vdd低于芯片电源参考电压vref时，jfet开通，直流母线电压hv通过jfet给电容cvdd充电，同时给芯片中的其它模块(例如控制模块11)供电；当vdd高于vref时，jfet关断，电容cvdd给芯片供电。因此可以将vdd电压稳定在vref。

2、如图2所示为图1的高功率因数ac/dc反激电源1中主要节点的波形图，由于jfet上的源漏极间电压vjfet_ds为hv与vdd的电压差，从图2中可以看出，在hv电压较高时，jfet上存在较大的损耗(电压*电流)，这会导致系统效率降低，jfet温度过高，影响芯片寿命。

3、因此，如何提高高功率因数的电源系统的系统效率、避免芯片寿命受影响，已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。

4、应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本技术的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种供电模块、开关电源控制电路、芯片及电源系统，用于解决现有技术中高功率因数的电源系统的系统效率、芯片寿命短等问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种供电模块，用于为开关电源控制电路供电，所述供电模块至少包括：

3、退磁检测单元、工作状态检测单元、基准选择单元、结型场效应晶体管及稳压单元；

4、所述退磁检测单元对开关电源的退磁时间进行检测；

5、所述工作状态检测单元连接所述退磁检测单元的输出端，基于所述退磁时间判断所述结型场效应晶体管的工作状态，当所述退磁时间小于预设时间时判断所述结型场效应晶体管的源漏电压小于设定值，当所述退磁时间大于所述预设时间时判断所述结型场效应晶体管的源漏电压大于所述设定值；

6、所述基准选择单元连接于所述工作状态检测单元的输出端，产生基准电压；当所述结型场效应晶体管的源漏电压小于所述设定值时所述基准电压为第一电压值，当所述结型场效应晶体管的源漏电压大于所述设定值时所述基准电压为第二电压值；其中，所述第一电压值大于所述第二电压值；

7、所述结型场效应晶体管的漏极连接直流母线电压，栅极接地；

8、所述稳压单元连接于所述结型场效应晶体管的源极及所述基准选择单元的输出端，基于所述基准电压产生稳定的电源电压。

9、可选地，所述稳压单元包括开关管及第一比较器；所述开关管的第一端连接所述结型场效应晶体管的源极，第二端作为所述稳压单元的输出端；所述第一比较器的输入端分别连接所述稳压单元的输出端及所述基准选择单元的输出端，输出端连接所述开关管的控制端。

10、更可选地，所述稳压单元还包括二极管，所述二极管的阳极连接所述开关管的第二端，阴极代替所述开关管的第二端作为所述稳压单元的输出端。

11、更可选地，所述工作状态检测单元包括电流源、第一开关、第二开关、第一电容、时钟信号产生子单元及第二比较器；

12、所述电流源的输出端经由所述第一开关连接所述第一电容的上极板，所述第一电容的下极板接地；

13、所述第一开关的控制端连接所述退磁检测单元的输出端，退磁时所述第一开关导通，退磁结束后所述第一开关断开；

14、所述时钟信号产生子单元连接所述退磁检测单元的输出端，在两次退磁之间产生第一时钟信号及第二时钟信号，其中，所述第二时钟信号滞后于所述第一时钟信号，且所述第一时钟信号与所述第二时钟信号非交叠；

15、所述第二开关并联于所述第一电容的两端，控制端连接所述第二时钟信号，基于所述第二时钟信号对所述第一电容进行清零；

16、所述第二比较器的输入端分别连接所述第一电容的上极板及参考电压，输出所述结型场效应晶体管的工作状态判断信号。

17、更可选地，所述第二比较器的正相输入端连接所述参考电压，反相输入端连接所述第一电容的上极板。

18、更可选地，所述基准选择单元包括触发器、第三开关及第四开关；所述触发器的数据输入端连接所述工作状态检测单元的输出端，时钟端连接所述第一时钟信号，正相输出端输出第一选择信号，反相输出端输出第二选择信号；所述第三开关的一端连接具有第一电压值的基准电压，控制端连接所述第一选择信号；所述第四开关的一端连接具有第二电压值的基准电压，控制端连接所述第二选择信号；所述第三开关及所述第四开关的第二端连接在一起并作为所述基准选择单元的输出端。

19、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种开关电源控制电路，所述开关电源控制电路至少包括：

20、控制模块、工作电压产生模块及上述供电模块；

21、所述供电模块基于直流母线电压产生电源电压；

22、所述工作电压产生模块连接于所述供电模块的输出端，基于所述电源电压产生所述控制模块的工作电压；

23、所述控制模块产生开关电源的驱动控制信号，以控制开关电源的输出电压。

24、可选地，所述控制模块包括恒压或恒流控制单元、逻辑控制单元及驱动单元；

25、所述恒压或恒流控制单元基于所述输出电压的反馈信号产生控制信号；

26、所述逻辑控制单元连接于所述恒压或恒流控制单元的输出端，基于所述控制信号产生驱动信号；

27、所述驱动单元连接于所述逻辑控制单元的输出端，产生所述驱动控制信号。

28、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种芯片，所述芯片至少包括：上述开关电源控制电路。

29、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电源系统，所述电源系统至少包括：输入电路、开关电源转换电路、第二电容及上述开关电源控制电路；

30、所述输入电路将交流电源转换为直流母线电压；

31、所述开关电源控制电路产生所述开关电源转换电路的驱动控制信号；

32、所述开关电源转换电路基于所述驱动控制信号将所述直流母线电压转换为预设的输出电压；

33、所述第二电容的上极板连接所述供电模块中稳压单元的输出端，下极板接地。

34、可选地，所述开关电源转换电路为buck、boost或buck-boost拓扑结构。

35、如上所述，本发明的供电模块、开关电源控制电路、芯片及电源系统，具有以下有益效果：

36、1、本发明的供电模块、开关电源控制电路、芯片及电源系统采用退磁时间体现直流母线电压的变化，基于退磁时间调整电源电压，能降低结型场效应晶体管的损耗，提高系统效率。

37、2、本发明的的供电模块及开关电源控制电路无需对直流母线电压进行采样，因此，芯片无需设置额外的引脚对直流母线电压进行采样，减小成本，有利于系统小型化。

38、3、本发明的电源系统对于不同的输出电压，无需调整采样电阻，减小设计难度。