[發明專利]開關電源控制芯片

無效

• 申請號: 201010585485.7
• 申請日: 2010-12-13
• 公開（公告）號: CN102035409A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 黃云川;李文昌;劉劍;于廷江;黃國輝;高繼
• 申請（專利權）人: 成都成電硅海科技股份有限公司
• 主分類號: H02M7/12
• 分類號: H02M7/12;H02M3/156
• 代理公司: 成都惠迪專利事務所 51215
• 代理人: 劉勛

技術領域

本發明涉及電子技術，特別涉及集成電路技術。

背景技術

AC/DC開關電源(SMPS)被廣泛應用，AC/DC直接對電網電壓進行整流濾波調整，然后由開關調整管進行穩壓，不需要電源變壓器；開關工作頻率在幾十千赫，濾波電容器、電感器數值較小。因此AC/DC開關電源具有重量輕，體積小等特點。在電網電壓從110V～260V范圍內變化時，都可獲得穩定的輸出電壓。目前常見的開關調整管使用外部、分立式高壓功率管。即使有少部分集成內部功率管的結構，也或者是單電源系統，或者是集成的低壓功率管。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種具有高精度和較寬適應范圍的開關電源控制芯片。

本發明解決所述技術問題采用的技術方案是，開關電源控制芯片，包括第一級電壓調整模塊、第二級電壓調整模塊、低壓控制模塊和高壓控制模塊，所述第一級電壓調整模塊包括由一個耗盡型MOSFET器件和運放構成的反饋回路，耗盡型MOSFET器件的源極為第一級電壓調整模塊的輸出端；

在低壓控制模塊和高壓控制模塊之間串聯有電平轉換電路，電平轉換電路還與第一級電壓調整模塊的輸出端、第二級電壓調整模塊的輸出端連接。高壓控制模塊與高壓功率管的柵極連接。

所述第二級電壓調整模塊包括高增益運放和第一MOS管，第二級電壓調整模塊的輸出端為第一MOS管的輸出端，第一MOS管的輸出端通過第一電阻接高增益運放的負性輸入端，第一MOS管的控制端接高增益運放的輸出端，高增益運放的負性輸入端通過第二電阻接地。

所述電平轉換電路包括串聯于高電壓輸入端和地電平之間的第二MOS管和第四MOS管，以及串聯于高電壓輸入端和地電平之間的第三MOS管和第五MOS管，第二MOS管的柵極接第三MOS管的輸出端，第三MOS管的柵極接第二MOS管的輸出端，第四MOS管的控制端接反相器的輸出端，反相器的第一輸入端接電平轉換電路的PWM輸入端和第五MOS管的控制端，第二輸入端接電平轉換電路的低電壓輸入端，第三MOS管的輸出端為電平轉換電路的輸出端。本發明的有益效果是，本發明保證系統控制精度的同時，能提供更高的驅動電壓。本發明的技術拓寬了外部功率器件的選型范圍。本發明非常適合于集成電路芯片，具有經濟的芯片面積，特別適用于開關電源領域。本發明用多電壓等級開關電源控制系統的高壓等級(5V～20V左右)驅動內部集成的高壓(700V)LDMOS功率管，滿足高壓功率器件的驅動要求。這樣的多電壓集成功率管系統，既滿足控制精度的要求，也滿足功率器件驅動能力的要求，同時簡化了系統外圍應用電路的要求。

以下結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步的說明。

附圖說明

圖1是現有技術的示意圖。

圖2是本發明的電路結構示意圖。

圖3是本發明的第二級電壓調整模塊電路圖。

圖4是本發明的電平轉換電路的電路圖。

圖中虛線框表示芯片集成范圍，虛線框外為芯片周邊電路。

具體實施方式

圖1所示為現有技術的典型結構。電阻R和電容C形成阻容降壓，低壓差電壓調制器(LDO)電路102把電阻R和電容C得到的電壓調整到內部控制電路需要的電壓值，內部電路包括低壓控制模塊103和高壓控制模塊104。通過這樣的結構，輸出一個控制驅動脈寬調制(PWM)信號到外部的功率器件200。系統再通過采樣電阻10上的采樣電壓VS，由內部控制電路的比較器來比較VS電壓和內部帶隙基準參考電壓，從而調整PWM信號的占空比，進而控制外部功率器件200的導通/關斷比例，達到控制輸出電壓的目的。這種AC/DC開關電源典型結構的電路，采用的功率器件是外部高壓功率管200。在系統應用中，需要額外選擇合適的外部高壓功率管200，比如，功率管的閾值電壓，柵電荷的大小。板級設計的時候，也給設計人員設計電路板(PCB)提出了更高的要求。

參見圖2～4。