一种恒压恒流控制开关电源芯片的制作方法

本发明属于电源芯片，具体涉及一种恒压恒流控制开关电源芯片。

背景技术：

1、电源开关ic是一种在电路中控制另一个设备电源的电子元件。用于启用或禁用电源导轨。开关为可能经历过载或高工作温度的电路提供保护。负载开关在电源接通时处于活动状态，因此可提供低泄漏电流。负载开关通常用于代替mosfet，因为它们通过较小的封装提供更多的保护。选择电源开关时，必须考虑电流限制级别。这些级别可固定，也可调节，具体取决于设备。电源开关ic采用标准半导体封装，然而市面上各种的开关电源芯片仍存在各种各样的问题。

2、如授权公告号为cn207706059u所公开的一种恒压恒流控制电路、芯片以及开关电源，其虽然实现了配合作为功率开关的达林顿管进行恒压恒流控制，达林顿管的驱动电流极低，极大的降低了高输出功率的功率器件的成本，提高了输出功率，降低芯片vcc端电压要求，供电电容的容值降低，使该芯片可使用标准的5v cmos工艺制造，降低了生产成本，但是并未解决现有开关电源芯片存在的无法实现有效的补偿输出，以及恒流恒压的输出，并且保护措施较为单一等的问题，为此我们提出一种恒压恒流控制开关电源芯片。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种恒压恒流控制开关电源芯片，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种恒压恒流控制开关电源芯片，包括封装块，所述封装块的一端引出有第一引脚组和第二引脚组；

3、所述第一引脚组中包括有电源引脚vdd、电源引脚gnd和输出引脚cs，所述电源引脚vdd是芯片的供电引脚，所述电源引脚gnd是芯片的电源接地引脚，所述输出引脚cs是芯片的电流采样引脚，外部连接采样电阻对流过mosfet管的电流进行逐周期采样；

4、所述第二引脚组中包括有输入引脚fb、悬空引脚nc和输出引脚drain，所述输入引脚fb是芯片的电压反馈引脚，外部连接上下拉电阻进行分压采样输出信号，所述输出引脚drain是芯片中的高压mosfet管的漏极，所述悬空引脚nc是芯片的悬空不接引脚；

5、所述封装块的内部集成有集成电路，所述集成电路中包括有所述电源引脚vdd、所述电源引脚gnd、所述输出引脚cs、所述输入引脚fb和hv，所述电源引脚vdd、所述电源引脚gnd、所述输出引脚cs、所述输入引脚fb和所述hv构成回路，所述电源引脚vdd上电性连接有欠压锁定电路uvlo，所述欠压锁定电路uvlo上电性连接有过压保护电路ovp，所述过压保护电路ovp上电性连接有偏置电路bias，所述输入引脚fb上电性连接有比较器，所述比较器上电性连接有恒压模式芯片cv control，所述输入引脚fb上电性连接有恒流模式芯片cccontrol，所述恒压模式芯片cv control和所述恒流模式芯片cc control上均电性连接有逻辑门logic，所述逻辑门logic上电性连接有驱动电路driver control，所述驱动电路driver control的一端与所述高压mosfet管的栅极电性连接，所述恒压模式芯片cvcontrol的一端上电性连接有补偿电路cable compensation，所述输入引脚fb上电性连接有反馈电路buffer，所述反馈电路buffer上电性连接有噪声滤除电路noise suppression。

6、优选的，所述集成电路中还包括有理想电源，所述理想电源与所述补偿电路cablecompensation的一端电性连接，所述理想电源与所述输入引脚fb电性连接。

7、优选的，所述比较器的另一引脚电性连接有参考电流ref，所述逻辑门logic上电性连接有峰值电流模式控制电路peak current control&leb，所述峰值电流模式控制电路peak current control&leb的一端与所述输出引脚cs电性连接。

8、优选的，所述高压mosfet管的漏极与所述hv电性连接，所述高压mosfet管和所述hv组成驱动晶体管，所述高压mosfet管的源极与所述输出引脚cs电性连接。

9、优选的，所述集成电路通过所述补偿电路cable compensation实现芯片具有输出线缆补偿功能，从而能够达到优秀的恒压输出特性，所述集成电路通过所述恒压模式芯片cv control和所述恒流模式芯片cc control的多模式控制方式以提高电源转换效率和可靠性。

10、优选的，所述集成电路中通过所述反馈电路buffer和所述噪声滤除电路noisesuppression同时在轻载模式时能够有效降低音频噪声，所述集成电路通过所述欠压锁定电路uvlo、所述过压保护电路ovp和所述偏置电路bias有效保护电源系统以及后级电路。

11、优选的，该开关电源芯片运用在移动电源、pda、数码相机等设备、电池充电器、替代线性变压器、rcc结构的开关电源、中功率开关电源和ac to dc电源转换器；

12、所述开关电源芯片的运用电路中包括有绕组匝np和ns、电感l1和开关电源芯片。

13、优选的，所述集成电路在dcm模式下运行的时候，功率传递函数为：

14、

15、在上式中，p为输出功率，v0和i0分别为系统输出电压和电流，η为系统功率传输效率，lm为变压器一次电感，fs为系统开关频率，ipk为开关周期中的一次峰值电流；

16、所述集成电路通过辅助绕组在每个开关周期中产生一个退磁信号，且tdem是cv/cc控制的退磁时间，在dcm模式下，tdem表示为：

17、

18、np和ns分别为一次和二次绕组匝，

19、结合两式得到平均输出电流：

20、

21、优选的，所述恒流模式芯片cc control在实现cc控制有两种方法：

22、一种是脉冲调频pfm，控制方案是保持ipk不变，让fs×tdem的乘积为常数，这样，i0将是一个独立于v0、lm和线路输入电压变化的值；

23、另一个实现方法是pwm占空比控制，控制方案是保持fs恒定，串联×ipk是一个常数，换句话说，通过调制系统占空比实现恒定i0独立的变化，lm和线电压。

24、优选的，所述恒压模式芯片cv control的cv控制应对反相的辅助绕组电压平台采样，cv控制有很多实现，如pwm或pfm，或两者的组合。

25、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

26、本发明是一款高性能、高集成度dcm(断续工作模式)原边反馈控制、离线式小功率开关电源转换芯片；恒流、恒压模式输出精度小于±4％；内建无补偿电容的原边恒压控制电路，同时芯片具有输出线缆补偿功能，从而能够达到优秀的恒压输出特性；芯片采用多模式控制方式以提高电源转换效率和可靠性，同时在轻载模式时能够有效降低音频噪声；采用整机电源可轻松将待机功耗降至70mw以下；芯片具有输出短路保护功能，整机电源在输出发生异常短路现象时，该功能可有效保护电源系统以及后级电路；具有多种特性以及异常保护功能：fb引脚短路保护、vdd引脚欠压锁定，过压保护、cs引脚软启动、逐周期电流检测、引脚开路等异常保护功能。