[实用新型]开关变换电路及用于其中的集成电路

说明书

技术领域

本实用新型的实施例涉及一种开关电路，特别地，涉及一种开关变换电路，以及用于该开关变换电路的集成电路。

背景技术

开关变换电路通过开关管的导通与关断将输入信号转换为输出信号。一般地，开关变换电路采用控制电路(通常为集成电路)来控制开关管的导通与关断，该控制电路需要直流电压供电。在开关变换电路刚启动时，控制电路的供电电压需要一段时间方能建立，这段时间被称为启动时间。在该启动时间内，开关变换电路无法正常工作。

在大多数应用场合，需要尽可能地缩短开关变换电路的启动时间。尤其对于可控硅调光(triac dimming)的LED驱动电路而言，由于在最小调光相位时可控硅开关管导通的时间非常短，开关变换电路的启动时间会直接限制LED调光的深度。

图1为一种现有的开关变换电路的电路图。整流桥将输入电压V_in转换为不控直流电压，包括变压器T1、开关管M、二极管D_out和电容器C_out的反激电路电耦接至整流桥的输出端，将不控直流电压转换为输出信号以驱动负载。控制电路101控制开关管M的导通与关断。电阻器R1的一端电耦接至整流桥的输出端，另一端电耦接至电容器C1。电容器C1两端的电压用作控制电路101的供电电压。在开关变换电路的启动阶段，输入电压V_in通过整流桥和电阻器R1为电容器C1充电。当电容器C1两端的电压增大至足以使控制电路201正常工作，即开关变换电路进入正常工作阶段后，变压器T1的辅助绕组将通过二极管D1为控制电路101供电。在这种供电方式中，若要减小启动时间，需要增大电容器C1的充电电流，这可以通过减小电阻器R1的阻值或减小电容器C1的容值来实现。然而，减小电阻器R1的阻值会增大该电阻器所消耗的功率，造成开关变换器的效率降低以及电阻器R1的温度升高。而电容器C1由于承担着稳定控制电路供电电压的职责，其容值不能降得过小。

图2为另一种现有的开关变换电路的电路图。控制电路201包括高压电流源I1和开关管S。高压电流源I1电耦接至整流桥的输出端，在开关变换电路的启动阶段通过开关管S为电容器C1充电。当开关变换电路进入正常工作阶段后，开关管S被关断，高压电流源I1从电容器C1处断开，变压器T1的辅助绕组通过二极管D1为控制电路201供电。图2所示的开关变换电路启动时间短、工作效率高，但是其中的开关管S需要承受高压，高压开关管的成本高且不易于集成。

实用新型内容

本实用新型提供一种不同于现有技术的开关变换电路以及用于该开关变换电路的集成电路。

根据本实用新型一实施例的一种开关变换电路，包括：第一开关管，具有第一端、第二端和门极，其中第一端电耦接至开关变换电路的输入端；第二开关管，具有第一端、第二端和门极，其中第一端电耦接至第一开关管的第二端，开关变换电路在第二工作状态下通过第一开关管和第二开关管向负载传递功率；第三开关管，具有第一端、第二端和门极，其中第一端电耦接至第一开关管的第二端和第二开关管的第一端；控制电路，电耦接至第二开关管和第三开关管的门极，控制第二开关管和第三开关管的导通与关断；以及第一电容器，具有第一端和第二端，其中第一端电耦接至第三开关管的另一端和控制电路，为控制电路提供供电电压，第二端接地，开关变换电路在第一工作状态下通过第一开关管和第三开关管为第一电容器充电。

在一个实施例中，该开关变换电路还包括辅助供电电路，该辅助供电电路的输入端电耦接或磁耦接至开关变换电路的输出端，输出端电耦接至第一电容器的第一端。

在一个实施例中，控制电路将第一电容器提供的供电电压与第一阈值进行比较，当供电电压增大至大于第一阈值时，关断第三开关管。

在一个实施例中，控制电路将第一电容器提供的供电电压与第二阈值进行比较，当供电电压减小至小于第二阈值时，导通第三开关管，其中第二阈值小于第一阈值。

在一个实施例中，该开关变换电路还包括第二二极管，该第二二极管的阳极电耦接至第一开关管的第二端和第二开关管的第一端，阴极电耦接至第三开关管的第一端。

在一个实施例中，该开关变换电路还包括第三二极管，该第三二极管的阳极电耦接至第一开关管的第二端和第二开关管的第一端，阴极电耦接至第一开关管的门极。

在一个实施例中，该开关变换电路还包括驱动电路，该驱动电路的输入端电耦接至开关变换电路的输入端，输出端电耦接至第一开关管的门极。