[发明专利]一种开关电源芯片的启动电路及其启动方法

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源技术领域，特别涉及一种开关电源芯片的低耗电启动电路及其启动方法。

背景技术

开关电源具有体积小，效率高以及电流大的优点，因此被广泛应用于手机充电器、笔记本电脑适配器及LED驱动等场合。

参见图1，该图为现有技术中的开关电源的电路图。电压源103通过电阻114对芯片110的Vcc端充电，当Vcc端达到芯片110的启动电压，芯片110内部电路开始工作，使得输出out端输出高电平，开关管101导通，变压器102原边电感储能，当电阻104上的电压达到芯片内部参考电平时，开关管101关闭，变压器102原边电感能量传递到副边，经过几个周期的能量传递，输出Vout建立。

参见图2，该图为一种典型开关电源芯片的内部框架图。图2中标号202为供电模块，202所示为常用的启动电路的做法，作用是产生芯片其他模块所需的电压信号、电流信号以及使其他模块工作的使能信号。启动和uvlo(under voltage lock out欠压锁定)模块203利用zener(齐纳击穿)的击穿电位，决定启动和uvlo电压，由于受到zener嵌位电压的限制，不能精确的设计Vcc uvlo电压。同时需要耗费比较大的启动电流。另外该结构还需要使用高压厚栅mos器件。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种开关电源芯片的启动电路，具有很低的启动电流，降低启动功耗，可以灵活准确地设置使开关电源芯片停止工作的Vcc电压下限。

本发明提出一种开关电源芯片的启动电路，所述启动电路包括：

供电电压Vcc上电模块，用于在外部供电电压Vcc电压高于预先设计的启动电压时，产生模拟信号E8；

芯片电压偏置/电流偏置产生及芯片低压部分电源产生模块，用于接收所述模拟信号E8，建立芯片所需的电压偏置信号和电流偏置信号，建立芯片所需的低压工作电压Vdd，输出POW_R信号为H时，芯片启动完成；

芯片的UVLO模块，当供电电压Vcc电压低于Vcc UVLO电压值时，使得整个开关电源芯片停止工作。

优选地，所述供电电压Vcc上电模块包括：与所述外部供电电压Vcc相串联的第一二极管、第二二极管，第三二极管反向串联在所述第二二极管和第一Pmos管之间；与所述第一Pmos管相并联的第一Nmos管；

所述供电电压Vcc上电模块还包括：与所述外部供电电压Vcc相串联的第一电阻和第二电阻以及第二Nmos管；

所述供电电压Vcc上电模块还包括：与所述外部供电电压Vcc相串联的第三Nmos管、第二Pmos管以及模拟信号E8发生器。

优选地，所述芯片电压偏置/电流偏置产生及芯片低压部分电源产生模块包括：与所述模拟信号E8发生器相连的第四Nmos管，与第四Nmos管相连的Vref产生模块，与所述Vref产生模块相连的电流产生模块和工作电压产生模块。

优选地，所述芯片的UVLO模块包括与所述外部供电电压Vcc相串联的第三电阻和第五Nmos管，以及与所述外部供电电压Vcc相串联的第四、五、六电阻；

第一比较器的输入端与第四、五电阻分别相连，第一比较器的参考电压端接收第一参考电压；第一比较器的输出与第一RS触发器相连，第一RS触发器与所述第一Nmos管相连；

第二比较器的输入端与第五、六电阻分别相连，第二比较器的参考电压端接收第二参考电压；第二比较器的输出与第二RS触发器相连，第二RS触发器与所述第五Nmos管相连。

优选地，所述预先设计的启动电压为第一二极管，第二二极管正向电压与第三二极管的反向嵌位电压之和。

优选地，所述预先设计的启动电压为18V。

优选地，所述第一参考电压为9V，第二参考电压为8V。

本发明还提供一种开关电源芯片的启动电路的启动方法，包括以下步骤：

开关电源芯片的供电电压Vcc的上电过程：

301、判断外部供电电压Vcc是否高于预先设计的启动电压，当Vcc高于预先设计的启动电压，则执行302步骤；

302、产生模拟信号E8，模拟信号E8信号建立后，执行步骤303和步骤304；

303、允许芯片的电压偏置模块工作；

304，允许芯片的电流偏置模块工作，同时建立除供电模块以外的芯片内所有模块所需的电压偏置信号和电流偏置信号；

305、建立芯片除供电模块以外的芯片内所有模块的工作电压Vdd；