[发明专利]开关电源控制单元和具有高压启动时间控制及线电压检测的电路

说明书

本发明提供一种开关电源控制单元，包括：高压启动模块、VDD过压欠压保护模块、以及PWM控制模块；高压启动模块的一个输入端用于接交流整流后的高压母线，高压启动模块的另一个输入端接VDD过压欠压保护模块的一个输出端；高压启动模块的一个输出端接VDD过压欠压保护模块的输入端，并用于外接VDD电容C113的正端；高压启动模块的另一个输出端接PWM控制模块的一个输入端；VDD过压欠压保护模块的输入端用于接VDD电容C113的正端；VDD过压欠压保护模块的一个输出端接高压启动模块的另一个输入端；VDD过压欠压保护模块的另一个输出端接PWM控制模块的另一个输入端，作为PWM控制模块的供电；本发明实现了高压启动电流的精确控制。

技术领域

本发明涉及电源电路技术领域，尤其是一种具有高压启动时间控制及线电压检测的电路。

背景技术

新能效标准已经实施，对开关电源的能效等级有明确的规范。新能效标准着重定义了待机功耗和平均转换效率两个指标，根据美国能源之星DOE 6级能效标准的定义，小于49W的中小功率开关电源待机功耗要小于等于100mW，平均转换效率指标要求也提高，如12W输出功率的开关电源，平均转换效率需要大于83％；而欧盟的CoC V5能效标准对待机功耗和平均转换效率两个指标要求更高，如小于49W的中小功率开关电源的待机功耗需要小于等于75mW。

随着能效标准的提升，传统的电阻启动方式在新能效标准设计中开始变得非常局限。在整个开关电源系统中，启动支路会消耗掉较大的功耗，因此，设计师往往会采用更大的启动电阻来降低待机功耗，但这会引起开关电源启动时间过长，无法满足系统应用的启动时间要求，一般地，开关电源的启动时间是被要求小于3秒钟。

高压启动电路因为能较大幅度的降低系统待机功耗而开始被采用，常见的高压启动主要有三种方式：其一是采用片外的高压功率管来构建启动电路；其二是采用控制器片内集成高压启动电路；其三是采用高压功率管集成高压启动电路。

高压启动能为降低待机功耗带来益处，但同时也存在不足。高压启动电路的设计必须要满足高压设计规则，而按照最小工艺规则设计的高压启动管面积依然偏大，导致高压功率管的电流能力也偏大，造成启动时间短，输出短路时平均输入功率会很高，而实际应用中对输出短路状态下的平均输入功率这项指标是有要求的。为解决上述问题，现有技术一般是采用增加额外控制电路来实现，这不但增加了控制复杂度，也增加了芯片成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种开关电源控制单元，以及采用该开关电源控制单元的具有高压启动时间控制及线电压检测的电路，解决了由于高压启动充电电流偏大而带来的输出短路功耗大的问题；同时，本发明还利用了高压启动模块的特征，巧妙地实现了线电压检测功能，简化应用并降低系统成本。本发明采用的技术方案是：

一种开关电源控制单元，包括：高压启动模块、VDD过压欠压保护模块、以及PWM控制模块；

高压启动模块的一个输入端用于接交流整流后的高压母线，高压启动模块的另一个输入端接VDD过压欠压保护模块的一个输出端；高压启动模块的一个输出端接VDD过压欠压保护模块的输入端，并用于外接VDD电容C113的正端；高压启动模块的另一个输出端接PWM控制模块的一个输入端，并用于向PWM控制模块输出母线分压信号VBUS_DIV；

VDD过压欠压保护模块的输入端用于接VDD电容C113的正端；VDD过压欠压保护模块的一个输出端接高压启动模块的另一个输入端，并用于向高压启动模块输出使能信号POWERON；VDD过压欠压保护模块的另一个输出端接PWM控制模块的另一个输入端，作为PWM控制模块的供电；

PWM控制模块的输出端用于连接功率开关管Q122的开关控制端。