專利名稱：Ac-dc開關電源控制芯片的低功耗反饋電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種AC-DC開關電源的控制芯片，尤其涉及一種AC-DC開關電源控制 芯片的低功耗反饋電路。
背景技術：
已有的反激式AC-DC開關電源如圖2所示，它主要包含一個變壓器30、輸出電壓采 樣電路60、控制芯片10、開關管20和準諧振信號檢測電路80，所述的變壓器30用于隔離輸 入和輸出，控制芯片10根據(jù)負載(即輸出端電壓)的變化通過調節(jié)開關管20導通的占空 比來相應控制輸入電壓Vin每個周期從變壓器原邊傳到副邊的能量，從而使輸出電壓\跟 隨設置值而保持不變，同時，控制芯片10還通過偵測每次開關管關閉時在變壓器原邊產生 的準諧振信號的波谷來控制開關管20每次的導通在準諧振信號的波谷處，從而獲得開關 管開啟時最小的漏源電壓，以減小開關損耗，提高電源效率。為了配合采樣電路60中光藕601輸出信號的隔離傳送，控制芯片10的內部設有 一個反饋電路，如圖3所示，它的任務之一是為光藕601中光敏管提供工作電壓。電源工作 時，控制芯片10內建的電源Vdd通過限流電阻101向其反饋端FB輸出電流，光藕601中光 敏管從該端拉走電流而流向地，光藕601拉走的電流隨電源輸出電壓\的變化而變化，當 輸出電壓V。偏低或負載很重時，光藕601拉走的電流小，限流電阻101上的壓降小，反饋端 FB的電壓高，控制芯片10相應增大輸出信號的占空比，使每個周期傳遞的能量增加，從而 使輸出電壓VO逐漸升高到設定值；當輸出電壓Vq偏高或負載很輕時，光藕601拉走的電流 變大，電阻101上壓降增加，反饋端FB的電壓下降，控制芯片相應減小輸出信號的占空比， 使輸出電壓％逐漸降低回到設定值。當電源系統(tǒng)處于空載時，光藕601拉走的電流最大， 限流電阻101上的壓降也最大，反饋端FB的電壓最低，這時，控制芯片超過50%的工作電流 都被光藕拉走，使反饋端FB輸出的電流在整個電源系統(tǒng)待機功耗中占了相當大的比例。為了降低控制芯片的空載損耗，比較簡單的辦法是增加電阻101的阻值，減少反 饋端FB的電流輸出。但是過大增加電阻101的阻值又會影響控制芯片空載時的響應速度， 也就是說，如果電源待機空載時，負載突然加上，則輸出電壓\會突然下降，這時需要控制 芯片的反饋端FB迅速輸出電流把反饋端電壓抬升上去，如果電阻101的阻值太大，輸出的 電流就會很小，使反饋端FB電壓上升很慢，則控制芯片的響應速度也被降低，導致輸出電 壓I有較大的下沖，這是不允許的。因此，現(xiàn)有技術中一般是把限流電阻101的阻值設置在 反饋端FB電壓=0時其輸出電流在1. 5mA-3mA之間，以獲得功耗和芯片響應速度的折中。 這一折中設置沒能較好地解決電源空載損耗大的問題，由此引起的損耗一般都超過15mW， 在電源系統(tǒng)待機空載功耗中仍占有相當大的份額。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是針對已有技術中存在的問題，提供一種AC-DC開關電源控制芯片 的低功耗反饋電路，從而降低電源空載時的損耗。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案如下它具有一個電阻分壓器，在該電阻分壓器中串有一個控制芯片反饋端FB輸出電 流的限流電阻，其改進之處是在所述的限流電阻上設有一個由泄流電阻和泄流開關串聯(lián) 構成的并聯(lián)支路，所述泄流開關的控制端與一個比較器的輸出端相接，所述比較器的負輸 入端與控制芯片的準諧振信號檢測端DET相接，其正輸入端與一個參考電壓Vref相接。通過上述技術方案可以看出，本發(fā)明巧妙地利用控制芯片準諧振檢測端DET信號 來間接偵測輸出電壓\的變化，在輸出電壓\發(fā)生下沖時控制限流電阻101的并聯(lián)支路接 通而泄流，使控制芯片反饋端FB輸出的電流驟然增大，反饋端FB的電壓快速提升，則控制 芯片快速響應使輸出電壓％提升；而在正常工作和待機空載時，所述的并聯(lián)支路是斷開的， 控制芯片的內建電源仍通過限流電阻101輸出電流，因此，限流電阻101可以設置得較大， 使控制芯片反饋端輸出的電流不需要顧及響應速度而減小到最低值，從而較大幅度地降低 了控制芯片的空載損耗(可降低30%)。本發(fā)明較好地解決了電源空載損耗大的問題，并 具有電路結構簡單、便于集成和成本低的優(yōu)點。
圖1、本發(fā)明的電路原理圖。圖2、現(xiàn)有反激式AC-DC開關電源的電路原理圖。圖3、現(xiàn)有的反饋電路原理圖。
具體實施例方式參見圖1、2，它具有一個電阻分壓器，本例的電阻分壓器由限流電阻101、二極管 102、電阻103、電阻104串聯(lián)構成，所述控制芯片10的反饋端FB接在電阻101與二極管102 的正極串聯(lián)點上，內建電源Vdd通過電阻101向反饋端FB輸出電流，然后經光藕601中光 敏管流向地；所述的二極管102起單向導通作用，防止電阻分壓器中的電流反向流動；所述 電阻103和電阻104的串聯(lián)點給出一個分壓值，用作開關管20漏源電流檢測的門坎，該分 壓值被送入比較器105的正輸入端，比較器105的負輸入端與開關管20的漏極相接，開關 管20漏極上串聯(lián)的電阻70可以反映漏源極中電流的大小，當電阻70上的電壓超過上述門 坎電壓時，比較器105翻轉，由低電平輸出高電平，則控制芯片10立即采取保護措施，使其 輸出(OUT)為零，停止電源的工作；為了實現(xiàn)本發(fā)明的任務，在所述的限流電阻101上設有 一個由泄流電阻106和泄流開關109串聯(lián)構成的并聯(lián)支路，所述泄流開關109的控制端108 與一個新增比較器107的輸出端相接，所述新增比較器107的負輸入端與準諧振信號檢測 端DET相接，其正輸入端與一個參考電壓Vref相接，所述參考電壓Vref是電源輸出電壓\ 下沖的最低限額值。參見圖2，為了采集準諧振信號，在變壓器30中增設一個輔助繞組Na，該輔助繞組 感應輸出的交流電壓一方面通過整流二極管90和濾波電容100提供一個直流為控制芯片 10供電，另一方面通過電阻分壓器80的分壓采集準諧振信號，所采集的準諧振信號通過控 制芯片的DET端輸入。在變壓器副邊導通期間，輔助繞組Na的電壓與輸出電壓存在如下關 系式Va = Vo+Vz* (Na/Ns)
式中Va為輔助繞組電壓，Vo為輸出電壓，Vz為二極管40的正向導通壓降，Na為 輔助繞組的匝數(shù)，Ns為副邊繞組的匝數(shù)。從上述公式中可以看出，Va反映了 Vo的大小，又 由于DET端信號是由Va分壓而得，故本發(fā)明巧妙的復用DET端信號來間接偵測Vo，并用比 較器107實現(xiàn)。如果在副邊放電期間輸出端負載突變增加、導致輸出電壓Vo下降、并下降 到一定程度(可設定為下降到5% 10%)時，DET端信號電壓就會大于參考電壓VrefJlJ 比較器107翻轉，由低電平變?yōu)楦唠娖?，使泄流開關109導通，則內建電源Vdd通過較小的 泄流電阻106向反饋端FB輸出較大的電流，使反饋端FB的電壓迅速抬升，則控制芯片10 迅速響應而輸出較大占空比的控制信號，使輸出電壓Vo迅速提升而逐漸回到設置值。在正 常工作和待機空載時，比較器107正常輸出低電平，泄流開關109關閉，反饋端FB由較大阻 值的限流電阻101供電，由于該限流電阻101的阻值遠大于原有限流電阻的阻值，使反饋端 FB的供電電流遠小于原有的供電電流，從而使控制芯片10在平時工作和電源空載時的損 耗都大大降低，可降低30%。
權利要求
1. 一種AC-DC開關電源控制芯片的低功耗反饋電路，它具有一個電阻分壓器，在該電 阻分壓器中串有一個控制芯片反饋端(FB)輸出電流的限流電阻(101)，其特征是在所 述的限流電阻(101)上設有一個由泄流電阻(106)和泄流開關(109)串聯(lián)構成的并聯(lián)支 路，所述泄流開關(109)的控制端(108)與一個比較器(107)的輸出端相接，所述比較器 (107)的負輸入端與控制芯片的準諧振信號檢測端(DET)相接，其正輸入端與一個參考電 壓(Vref)相接。
全文摘要
本發(fā)明是一種AC-DC開關電源控制芯片的低功耗反饋電路。它具有一個電阻分壓器，在該電阻分壓器中串有一個控制芯片反饋端輸出電流的限流電阻，在該限流電阻上設有一個由泄流電阻和泄流開關串聯(lián)構成的并聯(lián)支路，泄流開關由一個比較器控制，比較信號由準諧振檢測信號和參考電壓比較得到。本發(fā)明通過增大所述限流電阻的阻值來減小空載時控制芯片反饋端的輸出電流，以降低空載損耗，它巧妙地復用準諧振檢測信號來間接偵測輸出電壓VO，在VO在下沖時使控制芯片反饋端泄流，防止了單純增大限流電阻而引起的控制芯片響應速度的降低。本發(fā)明較好地解決了電源空載損耗大的問題，具有電路結構簡單、便于集成和成本低的優(yōu)點。
文檔編號H02M7/217GK102005950SQ20101055648
公開日2011年4月6日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權日2010年11月24日
發(fā)明者宋利軍, 方建平, 許煌樟 申請人:西安英洛華微電子有限公司