[发明专利]一种高效率的偏置电压产生电路

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源领域，更具体地说，涉及一种高效率的偏置电压产生电路。

背景技术

在开关电源工作过程中，一般通过控制功率级电路中的功率开关管的开关动作来将输入的交流电压转换为负载所需要的直流信号，其中所述功率开关管的驱动则由驱动芯片来进行驱动，但是驱动芯片需要一个合适的偏置电压供电才能进行正常控制驱动操作。

现有技术中，所述驱动芯片的供电通常采用从开关电源的输出端吸取能量以作为偏置电压供给驱动芯片，但是，在通常情况下，开关电源输出端的电压比其驱动芯片所需的偏置电压会高出很多，因此，必须采取合适的电压转换来降低输出端的电压以使其转换为在驱动芯片可使用的电压范围内，如图1所示，所示为现有技术中的通过偏置电压产生电路101实现电压转换的原理图，以所述功率级电路为降压型拓扑结构进行说明，所述功率级电路中包含有一电感L1，所述偏置电压产生电路接收所述开关电源的输出端电压Vo并进行转换处理以产生偏置电压V_CC供给所述驱动芯片，其中，所述的偏置电压产生电路101通常有如下三种实现方式：

参考图1-1A，所示为现有的图1中所述偏置电压产生电路的第一种实现方式：其通过电阻R3*和二极管D2*进行降压处理，主要是利用电阻R3*来分压以实现电压Vo到偏置电压V_CC的转换，以使得偏置电压V_CC维持在合适值。这种方案的不足之处在于，在输出电压Vo较高的场合，电阻R3*的阻值较高，因此能耗大，效率低。

参考图1-1B，所示为现有的图1中所述偏置电压产生电路的第二种实现方式：包含有电阻R3*、二极管D2*和稳压二极管D_Z*，其主要利用一个稳压二极管D_Z*来实现电压Vo到偏置电压V_CC的转换，以使得偏置电压V_CC维持在合适值。但是这种方案对稳压二极管的要求较高，必须设计合适的稳压二极管以满足偏置电压V_CC的电压范围要求。

参考图1-1C，所示为现有的图1中所述偏置电压产生电路的第三种实现方式：包含有电阻R3*、二极管D2*和线性调节器LDO，其主要利用一个线性调节器LDO来对电压Vo进行调节处理，以使其转换为合适的偏置电压V_CC。这种方案虽然调节比较灵活，但其最大的不足就在于线性调节器作为单独的调节器件，其成本高，体积大，效率也较低。

有鉴于现有技术的不足，需要一种能够实现电压转换灵活，且成本低、效率高的偏置电压产生电路，以符合越来越高的集成芯片要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种高效率的偏置电压产生电路，通过开关电源的输出端电压与驱动芯片的期望偏置电压的比值和功率级电路中的工字型电感的匝数来获得所需要的偏置电压，本发明的所述偏置电压无需进行复杂的降压转换就能满足所述驱动芯片的供电电压的要求，其成本低、效率高。

根据本发明的一种高效率的偏置电压产生电路，用以给开关电源中的驱动芯片提供偏置电压，所述开关电源的功率级电路中包含有一电感，所述开关电源的输出端电压与所述驱动芯片的期望偏置电压的比值为第一比例系数；

所述电感为一工字型电感，所述偏置电压产生电路的输入端与所述工字型电感相连接，并根据所述工字型电感的匝数和所述第一比例系数来获得一第一电压；

所述偏置电压产生电路根据接收到的所述第一电压以产生所述偏置电压并供给所述驱动芯片。

进一步的，所述工字型电感设有一中间抽头，所述偏置电压产生电路与所述中间抽头相连接以获得所述第一电压，其中，所述中间抽头的位置为根据所述工字型电感的匝数和所述第一比例系数来确定。

进一步的，所述偏置电压产生电路包含有一第一电阻和第一二极管，所述第一电阻的第一端与所述中间抽头连接以接收所述第一电压，其第二端与所述第一二极管的阳极连接；

所述第一二极管的阴极与所述驱动芯片连接，以为所述驱动芯片提供所述偏置电压。

进一步的，所述偏置电压产生电路包含有一辅助绕组、第二电阻和一第二二极管，所述辅助绕组的第一端与所述工字型电感的第一端连接，其第二端与所述第二电阻的第一端连接；其中，所述辅助绕组的匝数为根据所述工字型电感的匝数和所述第一比例系数来确定；

所述第二电阻的第一端与所述第二电阻连接以获得所述第一电压，其第二端与所述第二二极管的阳极连接；