一种开关电源控制芯片及反激式ac-dc转换器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及开关电源技术领域，特别涉及一种开关电源控制芯片及反激式AC-DC转换器。
【背景技术】
[0002]图1是一个传统的反激式AC-DC转换器的电路图。当负载输出没有达到过流点时，控制芯片Ul的OUT端的关断信号是由反馈电压(从FB端输入)和原边电流侦测信号(从CS端输入)控制。当输出负载很大达到过流点时，控制芯片Ul的FB端的电压变的很高，此时控制芯片Ul的OUT端输出的关断信号是由原边电感电流的峰值来决定的。由于控制芯片Ul的OUT端输出的驱动信号存在一定的关断延迟Tdelay，所以在不同的输入电压Vin下，原边电感电流峰值会在驱动信号关断以后叠加一个Λ Ipk=，Lp为原边电感。在85VAC-264VAC的电压范围内，为了使输出过流点/恢复点具有一致性，对原边电感电流阈值做了线电压补偿。但是在特定的应用下(变压器参数下)，低压输入时，原边电感电流信号容易出现大小波，参见图2。图2中第一个周期T内出现的是大波，第二个周期T内出现的是小波。且该大小波中的小波，其开启时间非常短(第二个周期T内Kl对应的时间)，原因是其大波开启时间很长(第一个周期T内Kl对应的时间)，基本接近或等于开关管Q最大导通时间Ton_max，在线电压补偿的作用下，其大波的CS阈值也比较高，图2中的CS阈值就是原边电感电流阈值经过线电压补偿后的阈值。由于大波的放电时间很短(第一个周期T内K2对应的时间)，因此小波的原边电感电流信号初始值很高，基本上一开启就碰到CS阈值，开关管Q立即关断，总的效果相当于两个周期才开启一次，且开启的时间仅为最大导通时间Ton_max，从而限制了输出功率。
[0003]因而现有技术还有待改进和提尚。
【实用新型内容】
[0004]鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种开关电源控制芯片及反激式AC-DC转换器，防止低压下输出过流点和恢复点随线电压增大而增大，提高输出功率。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案:
[0006]一种开关电源控制芯片，包括振荡器、或门和RS触发器，还包括:
[0007]用于对原边电感电流进行采样并输出采样信号CSl的采样单元；
[0008]用于在采样信号CSl上叠加一上升斜率大于二分之一原边电感电流下降斜率的斜坡信号的斜坡补偿单元；
[0009]用于对基准电压进行线电压补偿，输出采样信号阈值电压的线电压补偿单元；
[0010]用于比较所述开关电源控制芯片的FB端和斜坡补偿单元输出的信号，根据比较结果输出PWM信号的PWM比较器单元；
[0011]用于对原边电感电流峰值做逐周期限流保护的逐周期限流保护单元；
[0012]用于驱动外部功率MOS管的驱动单元；
[0013]用于检测外部功率MOS管的导通时间，在所述导通时间大于第一预设时间时，在下一个外部功率MOS管的导通时间内，控制线电压补偿单元在第二预设时间内对基准电压不进行线电压补偿、在第二预设时间后对基准电压进行线电压补偿的线电压补偿控制模块；
[0014]所述采样单元的输入端为开关电源控制芯片的CS端，所述采样单元的输出端连接斜坡补偿单元的输入端和逐周期限流保护单元的第一输入端；所述线电压补偿控制模块的输入端连接驱动单元的输出端，所述线电压补偿控制模块的输出端连接线电压补偿单元，所述线电压补偿单元的输入端输入基准电压，所述线电压补偿单元的输出端连接逐周期限流保护单元的第二输入端；所述斜坡补偿单元的输出端连接PWM比较器单元的第一输入端，所述PWM比较器单元的第二输入端为开关电源控制芯片的FB端，所述PWM比较器单元的输出端连接或门的第一输入端，所述逐周期限流保护单元的输出端连接或门的第二输入端，所述或门的输出端连接RS触发器的R端，所述振荡器连接RS触发器的S端，所述RS触发器的Q端连接驱动单元的输入端，所述驱动单元的输出端为所述开关电源控制芯片的OUT端、连接外部功率MOS管的栅级。
[0015]所述的开关电源控制芯片，其中，所述线电压补偿控制模块包括:
[0016]用于检测外部功率MOS管的导通时间，在所述导通时间大于第一预设时间时，开启计时单元的导通时间检测单元；
[0017]用于在开启后，接收下一个外部功率MOS管的导通信号、控制开关单元使线电压补偿单元对基准电压不进行线电压补偿并开始计时，在外部功率MOS管的导通时间超过第二预设时间后，控制开关单元使线电压补偿单元对基准电压进行线电压补偿的计时单元；
[0018]用于控制线电压补偿单元对基准电压进行线电压补偿的开关单元。
[0019]所述的开关电源控制芯片，其中，所述计时单元包括计时器。
[0020]所述的开关电源控制芯片，其中，所述开关单元包括模拟开关，所述模拟开关的一端连接线电压补偿单元的输入端，所述模拟开关的另一端连接线电压补偿单元的输出端，所述模拟开关的控制端与计时单元的输出端连接。
[0021]所述的开关电源控制芯片，其中，所述PWM比较器单元包括PWM比较器，所述PWM比较器的正相输入端连接斜坡补偿单元的输出端，所述PWM比较器的反相输入端为开关电源控制芯片的FB端，所述PWM比较器的输出端连接或门的第一输入端。
[0022]一种反激式AC-DC转换器，其中，包括如上所述的开关电源控制芯片。
[0023]所述的反激式AC-DC转换器，其中，所述反激式AC-DC转换器还包括第一二极管、第二二极管、第一电容、第二电容、变压器、功率MOS管、运算放大器、光耦、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；所述变压器包括原边绕组、辅助绕组和副边绕组；所述原边绕组的一端为反激式AC-DC转换器的电压输入端、接收外部输入的输入电压，所述原边绕组的另一端连接功率MOS管的漏极，所述功率MOS管的栅级连接开关电源控制芯片的OUT端，所述功率MOS管的源极连接开关电源控制芯片的CS端、还通过第一电阻接地；所述辅助绕组与原边绕组感应连接，所述辅助绕组的一端接地，所述辅助绕组的另一端连接第一二极管的正极，所述第一二极管的负极连接开关电源控制芯片的Vcc端、还通过第一电容接地；所述副边绕组与原边绕组感应连接，所述副边绕组的一端连接第二二极管的正极，所述第二二极管的负极为反激式AC-DC转换器的第一输出端、连接第二电容的一端、第二电阻的一端和第三电阻的一端，所述副边绕组的另一端为反激式AC-DC转换器的第二输出端、连接第二电容的另一端；所述第二电阻的另一端连接光耦芯片的第一端，所述第三电阻的另一端连接运算放大器的ref端、还通过第四电阻连接运算放大器的阳极，所述运算放大器的阴极连接光耦芯片的第二端，所述光耦芯片的第三端接地，所述光耦芯片的第四端连接开关电源控制芯片的FB端，所述开关电源控制芯片的GND端接地。
[0024]所述的反激式AC-DC转换器，其中，所述功率MOS管为NMOS管。
[0025]相较于现有技术，本实用新型提供的开关电源控制芯片，通过线电压补偿控制模块，检测外部功率MOS管的导通时间，在所述导通时间大于第一预设时间时，在下一个外部功率MOS管的导通时间内，控制线电压补偿单元，使线电压补偿单元在第二预设时间内对基准电压不进行线电压补偿，从而防止了低压下输出过流点和恢复点随线电压增大而增大，使各个周期内，外部功率MOS管的导通时间均较长，提高了输出功率。