[发明专利]一种开关电源控制芯片及反激式AC‑DC转换器

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控制芯片及反激式AC-DC转换器。

背景技术

图1是一个传统的反激式AC-DC转换器的电路图。当负载输出没有达到过流点时，控制芯片U1的OUT端的关断信号是由反馈电压（从FB端输入）和原边电流侦测信号（从CS端输入）控制。当输出负载很大达到过流点时，控制芯片U1的FB端的电压变的很高，此时控制芯片U1的OUT端输出的关断信号是由原边电感电流的峰值来决定的。由于控制芯片U1的OUT端输出的驱动信号存在一定的关断延迟Tdelay，所以在不同的输入电压Vin下，原边电感电流峰值会在驱动信号关断以后叠加一个△Ipk=，Lp为原边电感。在85VAC-264VAC的电压范围内，为了使输出过流点/恢复点具有一致性，对原边电感电流阈值做了线电压补偿。但是在特定的应用下（变压器参数下），低压输入时，原边电感电流信号容易出现大小波，参见图2。图2中第一个周期T内出现的是大波，第二个周期T内出现的是小波。且该大小波中的小波，其开启时间非常短（第二个周期T内K1对应的时间），原因是其大波开启时间很长（第一个周期T内K1对应的时间），基本接近或等于开关管Q最大导通时间Ton_max，在线电压补偿的作用下，其大波的CS阈值也比较高，图2中的CS阈值就是原边电感电流阈值经过线电压补偿后的阈值。由于大波的放电时间很短（第一个周期T内K2对应的时间），因此小波的原边电感电流信号初始值很高，基本上一开启就碰到CS阈值，开关管Q立即关断，总的效果相当于两个周期才开启一次，且开启的时间仅为最大导通时间Ton_max，从而限制了输出功率。

因而现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种开关电源控制芯片及反激式AC-DC转换器，防止低压下输出过流点和恢复点随线电压增大而增大，提高输出功率。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种开关电源控制芯片，包括振荡器、或门、RS触发器、采样单元、斜坡补偿单元、线电压补偿单元、PWM比较器单元、逐周期限流保护单元、驱动单元和线电压补偿控制模块；

采样单元对原边电感电流进行采样、并将采样信号输出给斜坡补偿单元和逐周期限流保护单元；斜坡补偿单元在采样信号上叠加一上升斜率大于二分之一原边电感电流下降斜率的斜坡信号输出给PWM比较器单元；PWM比较器单元比较开关电源控制芯片的FB端和斜坡补偿单元输出的信号，根据比较结果输出PWM信号给或门的第一输入端；线电压补偿控制模块检测外部功率MOS管的导通时间，在所述导通时间大于第一预设时间时，在下一个外部功率MOS管的导通时间内，控制线电压补偿单元在第二预设时间内对基准电压不进行线电压补偿、在第二预设时间后对基准电压进行线电压补偿；逐周期限流保护单元根据线电压补偿单元输出的采样信号阈值电压，对采样信号做逐周期限流保护并输出给或门的第二输入端；或门根据第一输入端和第二输入端输入的信号，输出关断信号给RS触发器的R端，振荡器输出开启信号给RS触发器的S端，RS触发器的Q端通过驱动单元来控制外部功率MOS管的导通和关断。

所述的开关电源控制芯片，其中，所述线电压补偿控制模块包括导通时间检测单元、计时单元和开关单元；

所述导通时间检测单元，用于检测外部功率MOS管的导通时间，在所述导通时间大于第一预设时间时，开启计时单元；

所述计时单元，用于在开启后，接收下一个外部功率MOS管的导通信号、控制开关单元使线电压补偿单元对基准电压不进行线电压补偿并开始计时，在外部功率MOS管的导通时间超过第二预设时间后，控制开关单元使线电压补偿单元对基准电压进行线电压补偿；

所述开关单元，用于控制线电压补偿单元对基准电压进行线电压补偿。

所述的开关电源控制芯片，其中，所述计时单元包括计时器。

所述的开关电源控制芯片，其中，所述开关单元包括模拟开关，所述模拟开关的一端连接线电压补偿单元的输入端，所述模拟开关的另一端连接线电压补偿单元的输出端，所述模拟开关的控制端与计时单元的输出端连接。

所述的开关电源控制芯片，其中，所述PWM比较器单元包括PWM比较器，所述PWM比较器的正相输入端连接斜坡补偿单元的输出端，所述PWM比较器的反相输入端为开关电源控制芯片的FB端，所述PWM比较器的输出端连接或门的第一输入端。

一种反激式AC-DC转换器，其中，包括如上所述的开关电源控制芯片。