一种开关电源驱动电路及开关电源的制作方法

本发明涉及电子电路，尤其是涉及一种开关电源驱动电路及开关电源。

背景技术：

1、开关电源是电能转换设备的一种，包括变压器、驱动芯片以及开关管等元器件，通过驱动芯片控制开关管的通断，以使得开关管对变压器t1的输出电压进行调节，从而使得开关电源可以实现不同电压级别之间的转换和输出。

2、在相关技术中，开关电源中驱动芯片的工作电压和开关电源的输入电压通常是不相同的，所以驱动芯片通常通过设置变压器的辅助线圈的方式进行供电。然而，由于变压器存在线圈间的耦合关系所以辅助线圈输出的供电电压会受到变压器副边线圈的影响，使得通过辅助线圈提供的供电电压不够稳定，导致驱动芯片无法稳定的在所需工作电压下工作，以造成驱动芯片无法输出稳定的控制信号对开关管的通断进行控制，从而导致难以对开关电源的输出电压进行有效的控制。

技术实现思路

1、为了便于对开关电源的输出电压进行控制，本技术提供了一种开关电源驱动电路及开关电源。

2、第一方面，本技术提供的一种开关电源驱动电路，采用如下的技术方案：

3、一种开关电源驱动电路，包括电压钳位电路、启动电路、储能电路、信号生成电路以及控制电路；

4、所述电压钳位电路与变压器t1的原边线圈连接，对所述原边线圈的电压进行钳位，输出钳位电压；

5、所述启动电路设置在所述电压钳位电路和所述储能电路之间，用于对所述储能电路进行充电控制；

6、所述储能电路与所述信号生成电路连接，用于向所述信号生成电路供电；

7、所述信号生成电路与所述原边线圈连接，用于对所述原边线圈的电流进行采样，并根据所述原边线圈的电流输出驱动控制信号；

8、所述控制电路与所述原边线圈以及所述信号生成电路连接，基于所述驱动控制信号控制所述原边线圈的通断。

9、通过采用上述技术方案，利用电压钳位电路将变压器t1的原边线圈的电压进行钳位，对原边线圈上的电压进行了隔离，阻止原边线圈的电压直接流向启动电路，再通过启动电路对储能电路进行充电控制，以使储能电路能够向信号生成电路稳定供电，再由信号生成电路基于原边线圈的电流输出驱动控制信号对控制电路进行驱动，使得控制电路对原边线圈的通断进行控制，从而实现了对开关电源的输出电压进行控制的效果。

10、可选的，所述启动电路包括第一充电支路、第二充电支路以及切换子电路；

11、所述切换子电路连接于所述第二充电支路以及所述储能电路之间，用于检测所述第二充电支路的充电电流以及所述储能电路的充电电压，并根据所述充电电流和充电电压控制所述第二充电支路的通断；

12、所述第一充电支路和所述第二充电支路并联设置在储能电路和电压钳位电路之间，且所述第一充电支路的供电电压大于所述第二充电支路的供电电压。

13、通过采用上述技术方案，由于第一充电支路和第二充电支路的供电电压不同，利用切换子电路基于第二充电支路的充电电流以及储能电路的充电电压控制第二充电支路的通断，便于根据储能电路的实际情况选择对应的第一充电支路或第二充电支路进行补电，以使得储能电路能够稳定向信号生成电路供电。

14、可选的，所述第一充电支路包括稳压第一二极管d1以及第一电阻器r1；

15、所述稳压第一二极管d1的阴极与电压钳位电路连接、阳极与所述第一电阻器r1的一端连接，所述第一电阻器r1的另一端与所述储能电路连接。

16、通过采用上述技术方案，在变压器t1刚上电时，储能电路的电压为零，电压钳位电路输出的钳位电压，即稳压第一二极管d1两端的电压差为钳位电压，此时稳压第一二极管d1反向导通，以将钳位电压输入至储能电路，对储能电路进行充电，随着储能电路电压的升高，储能电路的电压和钳位电压之间的电压差小于稳压第一二极管d1的反向导通电压，切断钳位电压经稳压第一二极管d1向储能电路的供电，从而通过稳压第一二极管d1能够自动根据储能电路的电压控制电压钳位电路和储能电路的通断。

17、可选的，所述第二充电支路包括第一二极管d1以及第二电阻器r2；

18、所述第一二极管d1的阳极与电压钳位电路连接、阴极与所述第二电阻器r2的一端连接，所述第二电阻器r2的另一端与所述储能电路连接，且所述第二电阻器r2的阻值大于所述第一电阻器r1的阻值。

19、通过采用上述技术方案，电压钳位电路输出的钳位电压通过第一二极管d1和第二电阻器r2向储能电路进行充电，并且第二电阻器r2的阻值大于第一电阻器r1的阻值使得电压钳位电路输出的钳位电压通过第一二极管d1和第二电阻器r2向储能电路充电的供电电压相较于通过稳压第一二极管d1以及第一电阻器r1向储能电路充电的供电电压更低。

20、可选的，所述切换子电路包括电流采样器cs、电流比较器icmp、电压比较器vcmp、与门and以及电子开关k1；

21、其中，所述电流采样器cs的采样端与所述第二充电支路串联、输出端与所述电流比较器icmp连接；

22、所述电流比较器icmp的第一输入端与所述电流采样器cs的输出端连接、第二输入端与基准电流信号iref连接、输出端与所述与门and的第一输入端连接；

23、所述电压比较器vcmp的第一输入端与所述储能电路连接、第二输入端与所述基准电压信号vref连接、输出端与所述与门and的第二输入端连接；

24、所述与门and的输出端与电子开关k1的控制端连接，所述电子开关k1与所述第二充电支路串接。

25、通过采用上述技术方案，利用电流采样器cs对第二充电支路的充电电流进行采样，并将采样电流输入至电流比较器icmp的第一输入端，便于采样电流与基准电流信号iref进行比较，将第二充电支路的充电电流输入至电压比较器vcmp的第一输入端，便于储能电路的充电电压与基准电压信号vref进行比较，再将电压比较器vcmp和电流比较器icmp的比较结果输入至与门and，通过与门and的逻辑判断输出用于控制电子开关k1的电平信号，从而实现了通过第二充电支路的充电电流和储能电路的充电电压对第二充电支路的通断进行控制的效果。

26、可选的，所述电压钳位电路包括耗尽型mos管q1；

27、所述耗尽型mos管q1的栅极接地、漏极与所述原边线圈连接、源极与所述启动电路连接。

28、通过采用上述技术方案，耗尽型mos管q1在栅极接地时已经存在导电沟道，能够正常导通，并且耗尽型mos管q1在栅极电压接地时，导通后的栅源电压在一定范围内变化，使得耗尽型mos管q1导通后的源极电压被钳位，从而便于耗尽型mos管q1的源极能够输出适合后级电路工作的钳位电压。

29、可选的，所述信号生成电路包括驱动芯片u1、电流检测子电路osc以及第一晶体管m1；

30、所述电流检测子电路osc与所述原边线圈连接，以对所述原边线圈的电流进行检测，并基于电流检测结果输出检测信号；

31、所述驱动芯片u1的接收端与所述电流检测子电路osc连接、输出端与所述第一晶体管m1的栅极连接以控制所述第一晶体管m1的通断；

32、所述第一晶体管m1的漏极与所述耗尽型mos管q1的源极连接，所述第一晶体管m1的源极与所述控制电路连接。

33、通过采用上述技术方案，根据电流检测子电路osc对原边线圈的电流进行检测，以对原边线圈的蓄能情况进行获取，并根据原边线圈的蓄能情况电流检测子电路osc输出检测信号，以控制驱动芯片u1相应的输出高电平或低电平，从而对第一晶体管m1的通断进行控制，当第一晶体管m1导通时，电压钳位电路输出的钳位电压流向控制电路，以使得控制电路控制原边线圈导通，反之，则控制原边线圈闭合，进而实现了对原边线圈通断的控制。

34、可选的，所述信号生成电路还包括非门not以及第二晶体管m2；

35、所述非门not的输入端连接于所述驱动芯片u1的输出端，所述非门not的输出端连接于所述第二晶体管m2的栅极；所述第二晶体管m2的漏极连接于所述第一晶体管m1的源极以及控制电路，所述第二晶体管m2的源极接地。

36、通过采用上述技术方案，利用非门not使得传输至第一晶体管m1的栅极和第二晶体管m2的栅极的信号相反，即同一时间内第一晶体管m1和第二晶体管m2只有一个能够导通，当第一晶体管m1关断第二晶体管m2导通时，第二晶体管m2快速对输出至控制电路的驱动控制信号进行放电，以便快速对控制电路的通断进行控制。

37、可选的，所述启动电路和所述电压钳位电路之间还设置有防倒流电路，所述防倒流电路包括第二二极管d2，所述第二二极管的阴极与启动电路连接、阳极与电压钳位电路和信号生成电路连接。

38、通过采用上述技术方案，利用防倒流电路用于实现启动电路和电压钳位电路之间的单向导通，以阻止储能电路中的电流经过启动电流流向电压钳位电路以及信号生成电路，防倒流电路采用第二二极管，结构简单，反向截止性能可靠。

39、第二方面，本技术提供一种芯片，采用如下技术方案：

40、一种芯片，包括如上述任一项所述的启动电路以及信号生成电路。

41、第三方面，本技术提供一种开关电源，采用如下技术方案：

42、一种开关电源，包括变压器t1以及如上述任一项所述的一种开关电源驱动电路。