[发明专利]开关电源的原边控制电路及开关电源

说明书

一种开关电源的原边控制电路及开关电源，通过软启动控制电路当接入内部电压时，将内部电压转换为模拟控制信号；内部电压为开关电源的辅助绕组检测电压的采样电压或软启动电压；振荡器输出频率与模拟控制信号成线性关系的内部时钟；PWM控制电路根据原边电流采样信号和内部时钟输出PWM控制信号；驱动电路对PWM控制信号进行放大以输出转换控制信号；当输出直流电较小时(开关电源启动时)减小了转换控制信号的频率，副边电流的衰减时间增长，在下一个PWM周期到来时副边电流衰减到零，避免了开关电源工作在CCM模式，降低了副边场效应管的VDS应力。

技术领域

本申请属于电源技术领域，尤其涉及一种开关电源的原边控制电路及开关电源。

背景技术

如图1所示，传统的开关电源的原边控制电路包括振荡器、脉宽调制(Pulse WidthModulation，PWM)控制电路以及驱动电路，振荡器输出预设频率的内部时钟；PWM控制电路根据原边电流采样信号和内部时钟输出PWM控制信号；驱动电路对PWM控制信号进行放大以输出转换控制信号。

该传统的开关电源的原边控制电路应用于开关电源时，在开关电源启动时，输出直流电VOUT通过负载电容Cout的逐渐充电而慢慢建立。每个PWM周期通过振荡器产生的内部时钟CLKpulse经过PWM控制电路处理后产生高电平的PWM控制信号ON以打开原边场效应管M1，原边电流Ip以一个跟输入直流电VIN的电压成正比的斜率线性增加，流过原边采样电阻Rcs得到原边电流采样信号CS，再经过PWM控制电路处理产生低电平的PWM控制信号ON以结束原边开通。之后副边控制器打开副边场效应管M2给输出负载电容Cout充电，副边电流Is以一个跟输出直流电VOUT的电压成正比的斜率线性衰减，直到下一个内部时钟来时开始新的PWM周期。下一个内部时钟来之前副边电流Is如果衰减到零，系统工作在非连续导通模式(Discontinuous Conduction Mode，DCM)状态，下一次原边开通时原边电流Ip从零开始，没有原副边直通电流所以副边场效应管M2的漏源电压(Drain-source Voltage，VDS)应力很低。下一个内部时钟CLKpulse来时副边电流Is如果没有衰减到零，系统工作在连续导通模式(Continuous Conduction Mode，CCM)状态，下一次原边开通时原边电流Ip不是从零而是一个初始电流开始增加，原边MOSFET开通时由于原副边直通电流的存在会在副边MOSFET上产生大的VDS应力。原边场效应管M1开通时初始电流越大，即CCM程度越深，直通电流越大产生的副边MOSFET应力VDS也越大，CCM模式程度比较深时甚至会导致超过副边场效应管M2的击穿电压出现而引起副边场效应管M2被打坏,或者因VDS应力过高而需要选择耐压更高的副边MOSFET,增加系统成本。

由图2所示的波形示意图将可得知，当输出直流电VOUT很低时副边电流Is衰减速度很慢，如果不对开关周期进行处理直接以系统预设的开关频率进行PWM控制，下一个内部时钟CLKpulse来时副边电流Is不会衰减到零，系统会工作在CCM模式。输出直流电VOUT越低，开关频率越快，CCM程度越深，产生的副边场效应管M2应力VDS也就越大。

传统的开关电源的原边控制电路应用于开关电源时由于原副边直通电流的存在从而导致在副边MOSFET上产生大的VDS应力。

发明内容

本申请的目的在于提供一种开关电源的原边控制电路及开关电源，旨在解决传统的开关电源的原边控制电路应用于开关电源时由于原副边直通电流的存在从而导致在副边MOSFET上产生大的VDS应力的问题。

本申请实施例的提供了一种开关电源的原边控制电路，包括：

软启动控制电路，配置为当接入内部电压时，将所述内部电压转换为模拟控制信号；所述内部电压为软启动电压或所述开关电源的辅助绕组检测电压采样电压或；

振荡器，与所述软启动控制电路连接，配置为输出频率与所述模拟控制信号成线性关系的内部时钟；