[發明專利]開關電源控制單元和具有高壓啟動時間控制及線電壓檢測的電路

在審

• 申請號: 201810725190.1
• 申請日: 2018-07-04
• 公開（公告）號: CN108832806A
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 勵曄;黃飛明;趙文遐;朱勤為
• 申請（專利權）人: 無錫硅動力微電子股份有限公司
• 主分類號: H02M1/36
• 分類號: H02M1/36;H02M3/335;H02H7/10
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良;屠志力

1.一種開關電源控制單元(120)，其特征在于，包括：高壓啟動模塊(121)、VDD過壓欠壓保護模塊(122)、以及PWM控制模塊(123)；

高壓啟動模塊(121)的一個輸入端用于接交流整流后的高壓母線(102)，高壓啟動模塊(121)的另一個輸入端接VDD過壓欠壓保護模塊(122)的一個輸出端；高壓啟動模塊(121)的一個輸出端接VDD過壓欠壓保護模塊(122)的輸入端，并用于外接VDD電容C113的正端；高壓啟動模塊(121)的另一個輸出端接PWM控制模塊(123)的一個輸入端，并用于向PWM控制模塊(123)輸出母線分壓信號VBUS_DIV；

VDD過壓欠壓保護模塊(122)的輸入端用于接VDD電容C113的正端；VDD過壓欠壓保護模塊(122)的一個輸出端接高壓啟動模塊(121)的另一個輸入端，并用于向高壓啟動模塊(121)輸出使能信號POWERON；VDD過壓欠壓保護模塊(122)的另一個輸出端接PWM控制模塊(123)的另一個輸入端，作為PWM控制模塊(123)的供電；

PWM控制模塊(123)的輸出端用于連接功率開關管Q122的開關控制端。

2.如權利要求1所述的開關電源控制單元(120)，其特征在于，

啟動過程為：當VDD電容C113上的電壓VDD低于VDD過壓欠壓保護模塊(122)開啟門限時，VDD過壓欠壓保護模塊(122)輸出的使能信號POWERON為低電平，高壓啟動模塊(121)工作并導通高壓啟動路徑，高壓母線(102)通過該高壓啟動路徑向VDD電容C113進行充電，VDD電容C113電壓逐漸抬高，當VDD電容C113電壓高于VDD過壓欠壓保護模塊(122)開啟門限時，VDD過壓欠壓保護模塊(122)輸出的使能信號POWERON由低變高，高壓啟動模塊(121)的高壓啟動路徑關斷并停止對VDD電容C113充電；高壓啟動模塊(121)輸出的母線分壓信號VBUS_DIV由零上升，穩定后輸出一個高壓母線上電壓的分壓值給PWM控制模塊(123)；

當使能信號POWERON由低變高后，VDD過壓欠壓保護模塊122會產生直流電源對PWM控制模塊123進行供電，PWM控制模塊(123)開始工作，在工作過程中實時檢測母線分壓信號VBUS_DIV，當母線分壓信號VBUS_DIV超過線電壓保護閾值范圍時，PWM控制模塊(123)停止工作并鎖定保護狀態，直到電壓VDD掉電觸發VDD過壓欠壓保護模塊(122)的過壓欠壓保護，從新回到啟動過程。

3.如權利要求1所述的開關電源控制單元(120)，其特征在于，

高壓啟動模塊(121)包括高壓啟動管Q210、上拉電阻R220、二極管D211、D213、限流檢測電阻R212、限流控制模塊(200)、高壓啟動控制管Q221、下拉電阻R222；其中Q210、Q221均為NMOS管；

上拉電阻R220的一端和高壓啟動管Q210的漏端相連接作為高壓啟動模塊(121)的一個輸入端，用于接交流整流后的高壓母線(102)；高壓啟動管Q210的柵端接上拉電阻R220的另一端和高壓啟動控制管Q221漏端，以及限流控制模塊(220)的電流泄流端，并作為節點N231；高壓啟動管Q210的源端接二極管D211的正端和二極管D213的負端，二極管D213的正端接原邊地端；

限流檢測電阻R212的一端接二極管D211的負端；限流檢測電阻R212的兩端接限流控制模塊(200)的兩個輸入端，其中限流檢測電阻R212與二極管D211負端相連的節點接限流控制模塊(200)的正輸入端，限流檢測電阻R212的另一端接限流控制模塊(200)的負輸入端，并作為高壓啟動模塊(121)的一個輸出端用于連接VDD電容C113的正端；

高壓啟動控制管Q221的柵端作為高壓啟動模塊(121)的另一個輸入端接所述VDD過壓欠壓保護模塊(122)的一個輸出端；高壓啟動控制管Q221的源端接下拉電阻R222的一端，并作為高壓啟動模塊(121)的另一個輸出端接所述PWM控制模塊(123)的一個輸入端；下拉電阻R222的另一端接原邊地端。