[发明专利]开关电源及其控制芯片

说明书

提供了一种开关电源及其控制芯片。该控制芯片包括高压N沟道JFET、电流路径控制模块、PWM控制模块、功率监测模块、及JFET控制模块。高压N沟道JFET的漏极连接控制芯片的高压输入脚、源极连接电流路径控制模块、栅极连接JFET控制模块。电流路径控制模块被配置为控制高压N沟道JFET与控制芯片的内部电路之间的电流路径的导通与关断。PWM控制模块表征控制芯片的内部电路中的耗电部分，被配置为控制开关电源中的功率开关的导通与关断。功率监测模块被配置为监测PWM控制模块的功率消耗，并根据PWM控制模块的功率消耗生成功耗控制信号。JFET控制模块被配置为根据功率控制信号控制高压N沟道JFET的栅极电压。

技术领域

本发明涉及电路领域，尤其涉及一种开关电源及其控制芯片。

背景技术

开关电源又称交换式电源、开关变换器，是电源供应器的一种。开关电源的功能是通过不同形式的架构(例如，反激(fly-back)架构、降压(BUCK)架构、或升压(BOOST)架构等)将一个位准的电压转换为用户端所需要的电压或电流。

通常，开关电源用于交流到直流(AC/DC)或直流到直流(DC/DC)的转换，并且主要包括以下电路部分：电磁干扰(EMI)滤波电路、整流滤波电路、功率变换电路、脉宽调制(PWM)控制电路、输出整流滤波电路等，其中，PWM控制电路主要由PWM控制芯片实现。

发明内容

根据本发明实施例的用于开关电源的控制芯片，包括高压N沟道结型场效应晶体管(JFET)、电流路径控制模块、脉宽调制(PWM)控制模块、功率监测模块、以及JFET控制模块，其中：高压N沟道JFET的漏极连接控制芯片的高压输入脚、源极连接电流路径控制模块、栅极连接JFET控制模块；电流路径控制模块被配置为控制高压N沟道JFET与控制芯片的内部电路之间的电流路径的导通与关断；PWM控制模块表征控制芯片的内部电路中的耗电部分，并且被配置为控制开关电源中的功率开关的导通与关断；功率监测模块被配置为监测PWM控制模块的功率消耗，并根据PWM控制模块的功率消耗生成功耗控制信号；并且JFET控制模块被配置为根据功耗控制信号控制高压N沟道JFET的栅极电压，从而控制高压N沟道JFET提供给控制芯片的内部电路的电流。

根据本发明实施例的用于开关电源的控制芯片集成有高压可控供电电流源(即，高压N沟道JFET)，并且通过监测PWM控制模块的功率消耗来调整该高压可控供电电流源的电流输出，可以实现对开关电源的启动和供电。进一步地，由于该高压可控供电电流源集成在控制芯片的高压输入脚，利用高压输入脚即可实现对开关电源的启动和供电两个功能，所以根据本发明实施例的用于开关电源的控制芯片可以省去芯片供电脚。

根据本发明实施例的开关电源，包括如上所述的用于开关电源的控制芯片。

由于根据本发明实施例的用于开关电源的控制芯片可以实现对开关电源的启动和供电并且可以省去芯片供电脚，所以在应用于开关电源时可以省去使用与芯片供电脚连接的和/或用于实现开关电源的启动和供电的外围电路。因此，相比传统的开关电源，根据本发明实施例的开关电源的成本大大降低。

附图说明

从下面结合附图对本发明的具体实施方式的描述中可以更好地理解本发明，其中：

图1示出了传统的反激式开关电源的系统电路图。

图2示出了传统的反激式开关电源的系统电路图。

图3示出了根据本发明实施例的反激式开关电源的示例电路图。

图4示出了图3所示的电流路径控制模块302的示例电路实现。

图5示出了图3所示的功率监测模块306的示例逻辑实现。

图6示出了图3所示的JFET控制模块308的示例逻辑实现。

具体实施方式