[发明专利]初级控制恒流恒压变换器

说明书

技术领域

本发明属于微电子设计技术领域，涉及一种恒流恒压变换器，尤其涉及一种初级控制恒流恒压变换器。

背景技术

多年来，各种反激式开关电源的控制IC(集成电路)已经得到发展和应用，以实现恒流恒压的控制，其应用包括LED驱动器、离线式AC/DC(交流/直流)电源适配器、充电器和移动设备的备用电源。

图1为一种现有的典型的NPN发射极驱动并通过变压器33的初级来控制的恒流恒压输出反激式变换器36的电路图。变压器33包含三个绕组：初级绕组Lp，次级绕组Ls及辅助绕组La。反激式变换器36包含作为初级高压隔离及驱动的NPN管16，起动电阻11，基极驱动电阻15，基极泄流二极管14，旁路电源整流二极管12，旁路电源电容13，辅助绕组的分压电阻24及25，一个表示次级绕组的阻抗损耗的次级电阻21，次级整流管22，输出电容23以及采用峰值电流模式PFWM(脉冲宽度调制及脉冲频率调制)的控制IC 10。控制IC 10起动的初始能量由电阻11和电容13提供。当反激变换器36稳定后，变压器33的辅助绕组La通过整流器12为控制IC 10提供能量。IC 10通过La耦合Ls的电压，并由电阻24及25进行分压采样所得到的信息来控制开关39的占空比及频率，以实现次级的OUT端得到恒流恒压的输出。反激变换器的缺点是NPN管16需要电阻15来产生驱动电流，且当开关39关闭时需要二极管14对NPN管16基极泄流，外围元件繁多。

综上所述，需要寻求一种方法，使得较小的基极驱动电流便足以驱动NPN管16的通过初级来控制，实现反激式变换器次级恒流恒压输出。这种方法在发射极驱动电路中，不需要外部的基极驱动电阻及基极泄流二极管，以减少外围器件数目。此外，较小的基极驱动电流需求使得在基极驱动电路中可减小产生基极驱动电流的驱动管的面积。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种初级控制恒流恒压变换器，只需较小的基极驱动电流便可实现反激变换器恒流恒压输出控制。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种初级控制恒流恒压变换器，所述变换器包括：变压器(17)，初级高压隔离及驱动单元(27)，采用峰值电流模式PFWM的控制芯片(26)；

控制芯片(26)包括第一晶体管(28)、第二晶体管(29)、PFWM控制单元(30)；

所述第一晶体管(28)的漏极通过控制芯片(26)的端口OUT连接所述初级高压隔离及驱动单元(27)的基极B，源极连接到端口VDD，栅极由PFWM控制单元(30)控制；

所述第二晶体管(29)的源极连接到控制芯片(26)的端口GND，漏极通过端口SW连接所述初级高压隔离及驱动单元(27)的发射极E，栅极由PFWM控制单元(30)控制；

控制芯片(26)根据采样得到的信号，通过PFWM控制单元(30)进行处理并对由变压器(17)的初级绕组(18)、初级高压隔离及驱动单元(27)及第二晶体管(29)组成的通路中的开关管(29)进行开关占空比及频率控制，实现次级的恒流恒压输出；

当作为开关的第一晶体管(28)、第二晶体管(29)闭合时，第一晶体管(28)即等效为电阻，当作为开关的第一晶体管(28)及第二晶体管(29)开路时，初级高压隔离及驱动单元(27)的基极电流通过第一晶体管(28)的漏极到衬底的正向二极管泄放，使基极电压钳在V_DD+V_BE，其中，V_BE为第一晶体管(28)漏极到衬底二极管的正向压降。

作为本发明的一种优选方案，所述初级高压隔离及驱动单元(27)为NPN复合管。

作为本发明的一种优选方案，所述初级高压隔离及驱动单元(27)为NPN复合管；NPN复合管包括第一级NPN管、第二级NPN管；

NPN复合管中，第一级NPN管的集电极C1和第二级NPN管的集电极C2连接且为NPN复合管的集电极C；

第一级NPN管的发射极E1极与第二极NPN管的基极B2连接，第一级NPN管的基极B1为NPN复合管的B极，第二级NPN管的E2为NPN复合管的E极。

作为本发明的一种优选方案，第一级NPN管与第二级NPN管的电流放大倍数相同即β，NPN复合管的放大倍数即为β²。

作为本发明的一种优选方案，变压器(17)包括三个绕组：初级绕组(18)，次级绕组(19)及辅助绕组(20)；