[发明专利]一种原边反馈开关电源控制芯片

说明书

技术领域

本发明涉及一种原边反馈开关电源控制芯片，其属于开关电源控制装置类。 

背景技术

开关电源是现今常用的交流转直流的电源装置，原边反馈开关电源由于其除了能根据反馈信息对输出电压进行调节外，还能根据从原边检测出的电流信息对输出电流进行适当的调节，为此原边反馈开关电源的应用越来越广泛，相应也出现了许多原边反馈开关电源控制芯片。 

本案发明人注意到了CN102237812A所公开的一种原边反馈开关电源控制器，CN102237812A所公开的这种原边反馈开关电源控制器，尽管在电压控制回路和电流控制回路上有所变化，但其本质上与市售的AP3708原边反馈开关电源控制芯片为同一种类型，附图1是简化后的CN102237812A所公开的以及市售的AP3708原边反馈开关电源控制芯片系统框图。如附图1所示，所述的原边反馈控制芯片（1）包括电压控制单元（101）、RS触发器（102）、斩波器单元（103）、驱动单元（104）、电流控制单元（105），这类原边反馈控制芯片（1）的一个显著的特点是至少包括VDD、GND、OUT、FB、CS五个引脚，所述FB引脚为辅助绕组Na电压反馈引入脚，其从与辅助绕组Na相联接的由电阻R1和电阻R2构成取样电路中取得电压反馈信号。芯片内部，FB引脚联接到电压控制单元（101）的输入端，所述CS引脚为初级电流检测信号引入脚，功率三极管G的发射极通过电阻R3接地，所述功率三极管G的集电极接至变压器3的原边绕组Np的下端，原边绕组Np的上端接至VDD引脚，所述CS引脚外部电路接至功率三极管G的发射极，以获取原边绕组Np的电流值，在芯片内部CS引脚联接到过流保护单元（105）的输入端，电压控制单元（101）和电流控制单元（105）的输出端分别联接到RS触发器（102）的S端和R端，所述RS触发器（102）的输出端即Q端联接到斩波器单元（103）的输入端，所述斩波器单元（103）可以是PWM型的，也可以是PFM型的，所述斩波器单元（103）联接到驱动单元（104），所述驱动单元（104）的输出为OUT引脚，OUT引脚外部电路接至功率三极管G的基极。VDD引脚为原边反馈控制芯片（1）的电源引脚，用于为整个芯片接入电源；FB引脚为辅助绕组Na电压反馈引入脚，通过侦测辅助绕组Na的电压来调节驱动单元（104）的输出的，使得辅助绕组Na的电压稳定在设定的值，同时控制原边绕组Np的电流在规定的范围内，最终使次级绕组Ns的输出电压稳定在设定的值，当系统正常工作时，根据变压器原理，我们有(Vdd+Vz)/(Vo+Vz)=NA/NS，其中Vz为二极管D1和二极管D2的正向压降，Vo为次级绕组Ns二极管D2整流后的输出电压，NA为辅助绕组Na的圈数，NS为次级绕组Ns的圈数,Vdd为VDD引脚位置处的电压值。从而我们有FB引脚的电压为(Vdd +Vz)通过分压电阻R1和R2得到的分压，因此FB引脚的电压间接地反映了输出电压Vo的大小，所以可以作为输出电压Vo的反馈信号；OUT引脚为芯片的驱动单元（104）的输出引脚，用于驱动外部的功率三极管G，CS引脚为原边绕组Np电流侦测引脚，用于侦测原边绕组Np导通时的峰值电流；GND引脚为芯片的接地引脚、C1、C2为滤波电容。在采用原边反馈控制芯片（1）构成的开关电源系统中，VDD引脚位置处的电压值Vdd会随着输出电压和负载变化而在很大范围内变化，因此VDD引脚的耐压要求一般较高，即使从VDD引脚引入的外部电源的电压为5V的情况下，控制芯片（1）仍必须采用相对耐高压BI-CMOS工艺，因为VDD引脚的耐压值要考虑至少能耐压40V，所以现有技术的控制芯片面积较大、生产成本较高。 

再者，现有技术的原边反馈控制芯片还存在由于外引脚较多，故采用这种原边反馈控制芯片来构建开关电源，所需的外围元件和应用电路亦相对复杂。