[发明专利]一种具有宽输入电压范围的上功率管导通时间计时电路

权利要求书

1.一种具有宽输入电压范围的上功率管导通时间计时电路，用于对恒定导通时间控制模式开关电源的上功率管导通时间计时并控制上功率管关断，其特征在于，所述上功率管导通时间计时电路包括输入电压采样模块、计时电流输出模块和计时模块，

所述输入电压采样模块用于采样所述恒定导通时间控制模式开关电源的输入电压，并将采样得到的电压转换为电流获得采样电流；

所述计时电流输出模块根据所述采样电流产生计时电流，包括第八PMOS管、第九PMOS管、第十PMOS管、第十一PMOS管、第十二PMOS管、第一NMOS管和第二NMOS管，其中第一NMOS管和第二NMOS管的宽长比相同，第九PMOS管和第十PMOS管的宽长比相同，第十一PMOS管和第十二PMOS管的宽长比相同；

第八PMOS管和第九PMOS管分别用于镜像所述采样电流，使得流过第八PMOS管的电流和流过第九PMOS管的电流与所述采样电流成比例；

第八PMOS管的源极连接电源电压，其漏极连接第十二PMOS管的源极；

第九PMOS管的源极连接电源电压，其漏极连接第二NMOS管的栅极和漏极以及第一NMOS管的栅极；

第十一PMOS管的栅漏短接并连接第十二PMOS管的栅极和第一NMOS管的漏极，其源极连接第十PMOS管的栅极和漏极；

第十PMOS管的源极连接电源电压，第一NMOS管和第二NMOS管的源极接地；

第十二PMOS管的漏极作为所述计时电流输出模块的输出端输出所述计时电流；

所述计时模块包括计时电容和比较器，当所述恒定导通时间控制模式开关电源的上功率管导通后，所述计时模块利用所述计时电流给所述计时电容充电，所述比较器用于比较所述计时电容上的电压和参考电压，当所述计时电容上的电压大于所述参考电压时，所述计时模块产生所述恒定导通时间控制模式开关电源中上功率管的关断信号并对所述计时电容放电；

所述输入电压采样模块包括第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管、第七PMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一PNP型三极管、第一NPN型三极管、第二NPN型三极管、第三NPN型三极管和第四NPN型三极管，其中第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第五PMOS管、第三NMOS管和第四NMOS管为耐高压器件；

第一电阻的一端连接所述恒定导通时间控制模式开关电源的输入电压，另一端连接第一PNP型三极管的基极并通过第二电阻后接地；

第一PNP型三极管的集电极接地，其发射极连接第一NPN型三极管的基极、第二NPN型三极管的发射极和第三NMOS管的源极；

第一PMOS管的栅漏短接并连接第二PMOS管的栅极和偏置电流，其源极连接第二PMOS管、第四PMOS管和第六PMOS管的源极并连接所述恒定导通时间控制模式开关电源的输入电压；

第四NMOS管的栅极连接第二PMOS管的漏极以及第三NMOS管的栅极和漏极，其漏极连接第四PMOS管、第五PMOS管和第六PMOS管的栅极以及第三PMOS管的栅极和漏极，其源极连接第一NPN型三极管的集电极；

第三电阻的一端连接第一NPN型三极管的发射极以及第二NPN型三极管的基极和集电极，另一端接地并连接片外电阻；所述采样电流为流过第三电阻的电流；所述片外电阻的阻值远大于第三电阻的阻值，通过调节所述片外电阻的阻值能够调节所述采样电流的大小；

第三PMOS管的源极连接第四PMOS管的漏极；第五PMOS管的源极连接第六PMOS管的漏极，其漏极连接第三NPN型三极管的基极和集电极以及第四NPN型三极管的基极；

第三NPN型三极管和第四NPN型三极管的发射极接地；

第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管和第六PMOS管构成电流镜，第三NPN型三极管和第四NPN型三极管构成电流镜，第七PMOS管分别与所述计时电流输出模块中的第八PMOS管和第九PMOS管构成电流镜，通过三个电流镜将所述采样电流镜像到第八PMOS管和第九PMOS管所在支路；第七PMOS管的栅漏短接并连接第四NPN型三极管的集电极、第八PMOS管的栅极和第九PMOS管的栅极，其源极连接电源电压。

2.根据权利要求1所述的具有宽输入电压范围的上功率管导通时间计时电路，其特征在于，所述计时模块还包括第四电阻、第五NMOS管和第六NMOS管，

第四电阻的一端连接第六NMOS管的漏极、比较器的正向输入端和所述计时电流，另一端连接第五NMOS管的漏极并通过所述计时电容后接地；

第五NMOS管和第六NMOS管的源极接地，栅极连接控制信号；当所述恒定导通时间控制模式开关电源的上功率管导通时，所述控制信号控制第五NMOS管和第六NMOS管关闭；当所述恒定导通时间控制模式开关电源的上功率管关断时，所述控制信号控制第五NMOS管和第六NMOS管开启；

比较器的负向输入端连接所述参考电压，其输出端产生所述恒定导通时间控制模式开关电源中上功率管的关断信号。