[發明專利]開關電源的自供電電路、控制芯片及開關電源和電氣裝置

在審

• 申請號: 201910064254.2
• 申請日: 2019-01-23
• 公開（公告）號: CN109639118A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 胡小波
• 申請（專利權）人: 深圳市芯飛凌半導體有限公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00
• 代理公司: 深圳市瑞方達知識產權事務所(普通合伙) 44314
• 代理人: 林儉良;紀媛媛

本發明涉及用于開關電源的自供電電路、控制芯片及開關電源和電氣裝置。所述自供電電路包括：開關部件、儲能電容、控制電路和電荷泵。其中開關部件第一端用于連接開關電源變換器的初級線圈、第二端通過儲能電容接地；儲能電容用于為控制電路和電荷泵供電；控制電路在預定的電壓范圍內根據儲能電容電壓的高低輸出相應的控制信號至電荷泵以控制電荷泵的工作；電荷泵根據控制電路的控制信號，輸出開關信號至開關部件的控制端，以控制開關部件的導通和關斷。實施本發明，能夠在開關電源輕載或空載時，通過將儲能電容電壓控制在預定的電壓范圍內，使其為開關電源的控制器或控制芯片提供正常的工作電源，以便開關電源的控制器或控制芯片能夠正常工作。

技術領域

本發明涉及開關電源領域，具體涉及一種開關電源控制器在輕負載或空載時的自供電電路，及包含該自供電電路的控制芯片、開關電源，以及由該開關電源供電的電氣裝置。

背景技術

常用開關電源變換器的電路如圖1所示，控制電路控制開關變換器的接通與關閉，以達到開關變換器的能量轉換輸出。控制電路本身也要消耗能量，故必須給控制電路供電，常用的方式是由開關變換器提供的反饋電路為控制電路提供能量，但是這種供電電路的輸出供電電壓會隨輸出負載變化，在重載的時候反饋供電電壓高，在輕載或空載的時候，反饋供電電壓會比滿載時下降許多，甚至低于控制電路正常工作所需的電壓，影響了控制電路的正常工作。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術中開關電源在輕載或空載時為變換器的控制電路供電的反饋供電電壓下降幅度大，可能影響控制電路正常工作的缺陷，提供一種用于在輕負載或空載時為開關電源控制器供電的自供電電路，及包含該自供電電路的控制芯片、開關電源和電氣裝置。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種用于開關電源的自供電電路，其特征在于，包括：開關部件、儲能電容、控制電路和電荷泵；其中

所述開關部件第一端用于連接開關電源變換器的初級線圈、第二端通過所述儲能電容接地；

所述儲能電容用于為所述控制電路和電荷泵供電；

所述控制電路在預定的電壓范圍內根據所述儲能電容的電壓的高低輸出相應的控制信號至所述電荷泵以控制所述電荷泵的工作；

所述電荷泵用于根據所述控制電路的控制信號，輸出開關信號至所述開關部件的控制端，以控制所述開關部件的導通和關斷；且，

所述控制電路當所述儲能電容的電壓下降至第一預定電壓時，輸出指示電荷泵工作的控制信號，并當所述儲能電容的電壓上升至第二預定電壓時，輸出指示電荷泵停止工作的控制信號，其中所述第二預定電壓高于第一預定電壓，所述預定的電壓范圍是第二預定電壓到第一預定電壓之間。

在本發明所述用于開關電源的自供電電路中，

所述開關部件為雙極型三極管，所述雙極型三極管的集電極用于與所述變換器初級線圈連接、發射極與所述儲能電容連接，基極與所述電荷泵的輸出端連接，或者

所述開關部件為N溝道MOS場效應管，所述N溝道MOS場效應管的漏極用于與所述變換器初級線圈連接、源極與所述儲能電容連接，柵極與所述電荷泵的輸出端連接。

在本發明所述用于開關電源的自供電電路中，所述電荷泵為升壓電荷泵，用以產生高于所述儲能電容電壓一預定值的輸出電壓作為控制所述雙極型三極管或N溝道MOS場效應管導通的開關信號，其中所述預定值為所述雙極型三極管或N溝道MOS場效應管的導通電壓值。

在本發明所述用于開關電源的自供電電路中，所述電荷泵為二倍升壓電荷泵，用以產生所述儲能電容電壓二倍的輸出電壓作為控制所述雙極型三極管或N溝道MOS場效應管導通的開關信號導通的開關信號。