[發明專利]一種高壓電流源及其提供方法

有效

• 申請號: 201410699713.1
• 申請日: 2014-11-27
• 公開（公告）號: CN104410303A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 肖斌;陳躍東
• 申請（專利權）人: 成都芯源系統有限公司
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217;H02M1/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及電路，具體但不限于涉及帶短路保護的高壓電流源。?

背景技術

在幾乎所有的交流變直流(AC-DC)變換器領域，都需要用到高壓電流源。高壓電流源通過對從交流電壓如220V交流市政電壓經整流而得到的線電壓進行轉換而得到。在變換器的啟動階段，高壓電流源向一電容充電獲得電壓，從而為變換器的控制電路供電。?

然而，傳統的高壓電流源通過對線電壓進行簡單的轉換得到，在變換器工作的全程具有較高的能耗，且可靠性較差。?

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種高電壓電流源及其提供方法，以解決能耗高、可靠性較差的問題。?

根據本發明的一個方面，一種電流源具有接收線電壓的輸入端和提供充電電流的輸出端，其中充電電流向一電容充電使得在輸出端產生供電電壓，電流源包含：轉換電路，用于將線電壓轉換為低于線電壓的第二電壓；電流產生電路，接收第二電壓并產生充電電流；以及控制電路，耦接電流產生電路，控制電路接收供電電壓并基于供電電壓對電流產生電路進行控制；其中控制電路控制當供電電壓低于第一閾值電壓時，充電電流為第一電流值，當供電電壓高于第二閾值電壓時，充電電流為第二電流值，其中第一閾值電壓低于第二閾值電壓，第一電流值低于第二電流值。在一個實施例中，控制電路進一步控制當供?電電壓大于第三閾值電壓時關閉電流產生電路使得充電電流降為零值，其中第三閾值電壓大于第二閾值電壓。在一個實施例中，電流產生電路包含：第一電流產生電路，基于第二電壓產生第一電流；第二電流產生電路，基于第一電流產生第二電流，第二電流產生電路包含三極管，第一電流通過控制三極管的基極-發射極電壓來控制第二電流；以及電流鏡，具有輸入端和輸出端，其中電流鏡的輸入端接收第二電流，電流鏡的輸出端提供正比于第二電流的充電電流。在一個實施例中，第一電流產生電路包含：結型場效應管(JFET)；電阻，和JFET串聯連接；第一通路開關；第二通路開關，其中第一通路開關和第二通路開關并聯連接，且并聯的第一通路開關和第二通路開關與電阻和JFET串聯連接，其中第一通路開關和第二通路開關的控制端分別耦接控制電路；以及電流鏡，包含第一晶體管和第二晶體管，其中電流鏡的第一晶體管耦接JFET，當第一通路開關或第二通路開關中的任一個導通時，電流鏡的第一晶體管、JFET以及電阻形成電流通路產生基礎電流，電流鏡的第二晶體管提供正比于基礎電流的第一電流。在一個實施例中，當供電電壓接近零值時，第一通路開關關斷，第二通路開關導通；當供電電壓繼續增大至一閾值電壓時，第一通路開關導通，第二通路開關關斷；以及當供電電壓繼續增大且外部控制信號處于預定狀態時，第一通路開關關斷。在一個實施例中，JFET具有夾斷電壓。在一個實施例中，第二電流產生電路具有輸入端和輸出端，其中第二電流產生電路的輸入端耦接第一電流產生電路的輸出端，第二電流產生電路的輸出端提供第二電流，第二電流產生電路進一步包含：第三晶體管，耦接于第二電流產生電路的輸入端和系統地之間，第三晶體管的控制端耦接控制電路，其中三極管的集電極耦接第二電流產生電路的輸入端，三極管的發射極耦接系統地；第一電流調節電阻，具有第一端和第二端，其中第一端耦接三極管的基極；第二電流調節電阻，具有第一端和第二端，其中第一端耦接第一電流調節電阻的第二端，第二電流調節電阻的第二端耦接系統地；第四晶體管，耦接于第二電流調節電阻的第一端?和第二端之間，第四晶體管的控制端耦接控制電路；以及第五晶體管，耦接在第一電流調節電阻的第一端和第二電流產生電路的輸出端之間，第五晶體管的控制端耦接第二電流產生電路的輸入端；其中當供電電壓大于一閾值電壓時，第二晶體管導通用于將第二電流調節電阻短路，從而增大第二電流。在一個實施例中，當一外部控制信號呈預定狀態時，控制電路控制第三晶體管導通，第五晶體管關斷。在一個實施例中，通過調節第一電流調節電阻和/或第二電流調節電阻用于調節充電電流。在一個實施例中，第一電流調節電阻和第二電流調節電阻為高方塊多晶硅電阻，具有溫度補償系數。在一個實施例中，控制電路包括：JFET；第一電阻；第二電阻，其中JFET、第一電阻和第二電阻串聯連接，串聯的JFET、第一電阻和第二電阻的一端接收供電電壓，另一端耦接系統地，JFET和第一電阻的連接點提供第一控制信號用于控制第一電流產生電路在剛啟動時提供第一電流，第一電阻和第二電阻的連接點提供第二控制信號用于控制第二電流的大小；以及反相器，具有輸入端和輸出端，其中反相器的輸入端接收外部控制信號并耦接第一電流產生電路，反相器的輸出端耦接第二電流產生電路，當外部控制信號處于預定狀態時關閉第一電流產生電路和第二電流產生電路。在一個實施例中，JFET具有夾斷電壓。在一個實施例中，通過調節第一電阻和第二電阻的比值用于調整短路保護閾值。在一個實施例中，轉換電壓包含一JFET，JFET的第一端接收線電壓，JFET的第二端耦接電流產生電路用于提供第二電壓。在一個實施例中，JFET的控制端接地。?