[发明专利]一种单芯片的宽电压可同步双路有源箝位控制方法与电路

权利要求书

1.一种单芯片的宽电压可同步双路有源箝位控制方法，其特征在于：该方法采用耐压100V以上的BCD集成电路加工工艺，以及粗精双稳压方法，实现12V~100V的宽电压输入，7V~8V的电压输出；采用时钟可同步方法，实现多芯片的并联使用和多电源热备份功能；采用双时钟方法，双路PWM方波生成电路，实现双路的PWM控制；采用重叠方波生成方法，实现对有源箝位电压转换电路的软开关控制；采用温度补偿方法，实现低温漂基准电压输出；采用欠压、过流采样方法，实现对电路出现欠压、过流现象的保护。

2.根据权利要求1所述的一种单芯片的宽电压可同步双路有源箝位控制方法，其特征在于：所述的BCD集成电路加工工艺将所有功能电路集成在一块芯片上，实现输出端口对有源箝位转换电路直接驱动控制，无需在外电路增加其它有源箝位控制电路；所述的粗精双稳压方法，先对输入的高电压进行粗稳压，得到一个初步的稳定的低电压，再对低电压进行精确稳压，得到相对精确的内部供电电压。

3.根据权利要求1所述的一种单芯片的宽电压可同步双路有源箝位控制方法，其特征在于：采用可同步时钟方法，通过外接时钟信号，同步多个芯片的内部时钟，实现多芯片的并联使用和多电源热备份功能；采用双时钟方法，生成双路时钟，结合双路PWM方波生成电路，实现对双路转换电路的PWM控制；采用重叠方波生成方法，生成带重叠时间的驱动方波，结合双路PWM方波生成电路，实现对双路有源箝位电压转换电路的软开关控制。

4.根据权利要求1所述的一种单芯片的宽电压可同步双路有源箝位控制方法，其特征在于：采用温度补偿方法，减小温度变化对电压信号的影响，实现低的温度漂移的基准电压信号输出；采用信号采样处理方法，对欠压、过流信号进行采样处理，实现对电路出现欠压、过流现象的保护。

5.一种实现权利要求1－4任何一项所述的方法的单芯片的宽电压可同步双路有源箝位控制电路，其特征在于：该电路主要由宽电压转换电路、可同步双时钟振荡电路、双路PWM方波生成电路、双路有源箝位驱动电路、基准电路和保护电路组成；分述如下：

（1）所述的宽电压转换电路包括粗稳压电路和反馈环路，所述的反馈环路为精稳压电路，对粗稳压电路初步稳压后的电压进行精确稳压，得到的稳定电压作为芯片内部的供电电压；

（2）所述的基准电路为芯片工作提供一个基准电压；基准电路采用一阶温度补偿的方法，产生1.25V的带隙电压；

（3）所述的可同步双时钟振荡电路由充电电路，比较电路及逻辑电路组成；

（4）所述的双路PWM方波生成电路在两路时钟的控制下，对外产生两路PWM方波控制信号；

（5）所述的保护电路包括欠压保护电路与过流保护电路；

（6）所述的双路有源箝位驱动电路由两路相同的有源箝位驱动电路组成；电路分为两路，输入为同一方波信号；一路经由两个反向器、比较器、缓冲器依次连接，其中比较器的负端接基准电压信号，正端接反向器输出，同时正端接电容到地；另一路经由三个反向器、比较器、反向器、缓冲器依次连接，其中比较器的负端接基准电压信号，正端接反向器输出，同时正端接电容到地；以上两路中，比较器前一级的反向器由可控电流源供电，电流源为普通电流镜结构，电流大小由运放、MOS管、电阻组成的控制回路控制。

6.根据权利要求5所述的单芯片的宽电压可同步双路有源箝位控制电路，其特征在于：所述的可同步双时钟振荡电路中：外电阻R1、运放N5及MOS管M3组成回路，生成充电电流，电流经电流镜镜像分别为电容C1、C2充电，MOS管M1与M2分别并联电路C1、C2，以上组成充电电路；

充电电路输出分别接比较器N1、N2正端，二者负端接VREF，比较器N1输出接入RS触发器R端；同步信号接入D触发器，输出与比较器N2输出共同接入或门，或门输出接入RS触发器S端；RS触发器正输出接入M2，RS触发器负输出接入M1与D触发器N4，以上组成比较电路；

RS触发器正输出与D触发器N4正输出接入与门，生成CLK1，后接反向器生成其负时钟；RS触发器正输出与D触发器N4负输出接入另一与门，生成CLK2，后接反向器生成其负时钟；以上组成逻辑电路。

7.根据权利要求5所述的单芯片的宽电压可同步双路有源箝位控制电路，其特征在于：所述的有源箝位驱动电路将一个方波转换成一对有重叠时间的方波，两路方波直接驱动外电路开关管；一路有源箝位驱动电路产生主开关管控制信号，另一路产生有源箝位管控制信号；方波信号同时进入两路有源箝位驱动电路中，经由反向器后，信号分别到达点和点，对相应的电容进行充放电；当信号为低电平时，电容通过反向器直接接地；当出现高电平时，电容通过反向器充电，充电时间由充电电流决定。