[发明专利]开关电源及电源控制芯片

说明书

技术领域

本发明涉及电源控制技术领域，特别涉及一种开关电源以及一种电源控制芯片。

背景技术

随着科技的发展，便携式数码随处可见，但这些设备所用到的可重复充电电池都离不开充电设备，比如手机充电器、电源适配器等等。例如，对手机充电器来说，随着人们对节能意识的日益提高，对充电器待机功耗的要求也越来越高，30mw甚至10mw的待机功耗的手机充电器已经在业界普及。

目前，现有的芯片一般采用S0T23-6封装，且6个管脚全部用完，没有闲置的管脚。这种类型的芯片主要用于小功率直流交流AC/DC转换，作为AC/DC转换的电源控制芯片，根据外围设计要求，对输出电流和电压的大小进行控制。

为了减少芯片的开启损耗，通常有如下几种现有方案：

方案一：如图1所示，交流电Vac经过整流桥整流后变成直流电，再经过变压器转换后变成我们所需要的输出电压和电流，在此过程中，芯片IC通过采集电压和电流来控制输出电压和电流的大小，从而使系统精确地输出电压和电流。现将芯片的启动功耗做的很小，在此基础上将外围的启动电阻R1加大，以减小启动功耗，从而达到启动电路低损耗的目的。但考虑到芯片本身的启动功耗问题，外围所用启动电阻R1不可能无限制的加大，其提供的电流过小时，芯片将无法开机，故对R1的使用有一定的限制性。因为R1的存在，将有一部分功耗将一直存在，这部分损耗是属于浪费的能量。可按照下面公式计算此路的能量损耗：

方案二：在图1中外围启动电路的基础上加入一路耗尽型MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属-氧化层-半导体-场效晶体管）M1组成外围开关电路，如图2所示，外围开关电路包括启动电阻R1、MOS管M1、二极管D3和电阻R7。其中，利用M1的工作特性，V_GS小于-3V才会关断MOS管M1，给芯片IC充电，在芯片IC开启后，利用外围开关电路关断耗尽型MOS管M1，从而关断启动电路，起到减小待机功耗的作用。

方案三：增加一个外接耗尽管的控制管脚，在原来SOT23-6的基础上，再增加一个管脚，改变封装形式，用七个管脚或八个管脚的封装。

下面对上述芯片的各个端口的功能进行说明，如图1或2所示。

VDD——芯片电源端；

GND——芯片接地端；

COMP——线补和外围耗尽管控制端；

CS——峰值电流检测端；

INV——输出电压反馈端；

DRI——输出驱动端。

现有技术存在的缺点是：方案一，外围电路只能靠增加启动电阻R1的阻值来降低待机功耗的值，但芯片启动时自身是有启动功耗的，这就决定了启动电阻R1不能无限制的加大，否则将导致芯片无法开机，系统无法正常工作，即使使用的电阻能满足开机要求，也无法全部断开此路损耗，因为启动电流特别小的缘故，开机时间将会特别长，而开机时间也是常规参数之一，满足部分要求的同时也降低了其他性能。方案二，虽然可以在开机后关断此路电流，却加入了好几个元器件，这些都增加了成本，且增加了PCB板的面积，对系统布板也增加了难度，特别是针对小体积方案时。方案三，从IC（Integrated Circuit，集成电路）本身的特性就已经决定了它没有任何优势，不仅封装变大，本身的体积变大，因为大封装带来的价格昂贵问题也导致其没有价格优势。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种开关电源，加快了开机速度，减小了待机功耗，并且降低了成本。

本发明的第二个目的在于提出一种电源控制芯片。