[發(fā)明專利]一種AC-DC芯片、系統(tǒng)及其高壓啟動控制電路

有效

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• 申請日: 2011-12-12
• 公開（公告）號: CN102437724A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發(fā)明（設計）人: 張君志
• 申請（專利權）人: 深圳市富滿電子有限公司
• 主分類號: H02M1/36
• 分類號: H02M1/36;H02M7/04
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本發(fā)明屬于電力轉換領域，尤其涉及一種AC-DC芯片、系統(tǒng)及其高壓啟動控制電路。

背景技術

在許多情況下，一般電力(如市電)需要經(jīng)過轉換才能符合工業(yè)生產(chǎn)和生活使用的需要。為了達到將交流轉換成直流、高電壓變成低電壓等的轉換目的，手段是多種多樣的。廣義上講，凡是用半導體功率器件作為開關，將一種電源形態(tài)轉換為另一形態(tài)的主電路都叫做開關變換器電路；轉變時用自動控制、閉環(huán)穩(wěn)定輸出并有保護電路的則稱為開關電源。

一般而言，AC-DC變換包括整流及離線式變換，市電AC輸入經(jīng)過整流以后變成一個直流高壓，再經(jīng)過DC-DC變換就得到可用的低壓直流電。之所以稱為離線是因為變換器中有高頻變壓器隔離，使輸出的直流離線的緣故。

一般的AC-DC系統(tǒng)如圖1所示，虛線框內所示為AC-DC芯片200。市電AC輸入經(jīng)過整流以后，得到一個直流高壓。系統(tǒng)剛上電時，VDD的電壓為0，此時電源開關M1一直關閉，輸出電壓也為0。為了給VDD充電，傳統(tǒng)的做法如圖1所示，會采用一個啟動電阻Rr給VDD的外掛電容C1充電。當輸入VDD的電壓達到啟動電壓閾值時，電源開關M1開始開關動作，而輸出電壓或電流將反饋到FB端口，來控制M1的打開時間，達到使輸出電壓或電流穩(wěn)定的目的。這樣一個AC-DC系統(tǒng)有一個缺點就是待機功耗較大。若AC電壓為220V，則所得直流電壓約為300V；若Rr＝1MΩ，則充電電流Ir約為300uA，那么其待機功耗約為300V×300uA＝90mW。在提倡節(jié)能環(huán)保的今天，此種AC-DC系統(tǒng)的待機功耗太大了，這樣的啟動電路已經(jīng)慢慢不適應時代的發(fā)展了。

發(fā)明內容

本發(fā)明旨在提供一種待機功耗極低的高壓啟動控制電路，以解決現(xiàn)有的AC-DC系統(tǒng)待機功耗過大的問題。

改進后的AC-DC系統(tǒng)將圖1所示的原系統(tǒng)中消耗了很大待機功耗的啟動電阻Rr去掉了，取而代之的是在系統(tǒng)內部增加的高壓啟動控制電路。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：

一種AC-DC芯片的高壓啟動控制電路，與AC-DC系統(tǒng)變壓器初級線圈的第二端與所述AC-DC芯片的電源開關M1的高電位端的公共連接端相連，用以控制對所述AC-DC芯片外的外掛電容C1的充電快慢，所述AC-DC芯片的高壓啟動控制電路包括：

高壓啟動開關管M0、二極管D0、電阻R0、電流源單元、PMOS管M3、PMOS管M4、NMOS管M5、開關管M6和比較器U0；

所述高壓啟動開關管M0的高電位端接所述AC-DC芯片的電源開關M1的高電位端，所述高壓啟動開關管M0的低電位端接所述二極管D0的陽極，所述二極管D0的陰極通過所述電阻R0同時接所述電流源單元的輸入端、所述PMOS管M3的源極、所述PMOS管M4的源極和所述開關管M6的高電位端，所述PMOS管M3的漏極同時接所述PMOS管M3的柵極和所述電流源單元的第一輸出端，所述PMOS管M3的柵極與所述PMOS管M4的柵極相連，所述PMOS管M4的漏極同時接所述NMOS管M5的漏極和所述開關管M6的控制端，所述NMOS管M5的柵極接所述比較器U0的輸出端，所述NMOS管M5的源極與所述電流源單元的第二輸出端相連并接地，所述比較器U0的同相輸入端接所述開關管M6的低電位端，所述高壓啟動開關管M0的控制端與所述開關管M6的控制端相連，所述比較器U0的反相輸入端接參考電壓，所述外掛電容C1接在所述比較器U0的同相輸入端與地之間。

其中，所述的電流源單元100包括：電阻R1、電阻R2、NMOS管M2和NMOS管M7；所述電阻R1的第一端是所述電流源單元100的輸入端，所述電阻R1的第二端同時接所述NMOS管M2的柵極和所述NMOS管M7的漏極，所述NMOS管M2的漏極作為所述電流源單元100的第一輸出端與所述PMOS管M3的漏極相連，所述NMOS管M2的源極同時接所述NMOS管M7的柵極和所述電阻R2的第一端，所述NMOS管M7的源極與所述電阻R2的第二端相連作為所述電流源單元100的第二輸出端。

進一步的，所述的高壓啟動開關管M0可以為耗盡型高壓NMOS管，所述耗盡型高壓NMOS管的漏極為所述高壓啟動開關管M0的高電位端，所述耗盡型高壓NMOS管的源極為所述高壓啟動開關管M0的低電位端，所述耗盡型高壓NMOS管的柵極為所述高壓啟動開關管M0的控制端。

所述的高壓啟動開關管M0也可以為高壓JFET，所述高壓JFET的漏極為所述高壓啟動開關管M0的高電位端，所述高壓JFET的源極為所述高壓啟動開關管M0的低電位端，所述高壓JFET的柵極為所述高壓啟動開關管M0的控制端。