本發(fā)明涉及開關(guān)電源,尤其涉及一種開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)電路及開關(guān)電源。
背景技術(shù):
1、現(xiàn)有技術(shù)中開關(guān)電源的開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)電路,供電電容均為外置,當(dāng)功率管進(jìn)入開通狀態(tài)時(shí),僅由開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)電路的供電端所連接的外置供電電容對(duì)功率管進(jìn)行驅(qū)動(dòng)供電,而這種方式在驅(qū)動(dòng)階段對(duì)外置供電電容的消耗較大,且該外置供電電容也同樣需對(duì)開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)電路的內(nèi)部基礎(chǔ)模塊進(jìn)行供電,往往對(duì)外置供電電容的容值提出了一定的要求,致使無(wú)法實(shí)現(xiàn)小容值的供電電容在開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)芯片內(nèi)部進(jìn)行集成,必須采用供電電容外置和端口引出的方式才能滿足供電需求。
2、另外,現(xiàn)有技術(shù)中的開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)電路中,為了減少端口引出,既將供電端vdd?端口作為供電端口,也將vdd端口作為反饋端口。因此不僅通過(guò)vdd端口進(jìn)行供電,還通過(guò)vdd端口對(duì)輸出電壓進(jìn)行采樣,并將vdd端的電壓采樣結(jié)果通過(guò)分壓電阻進(jìn)行分壓后送入反饋采樣單元。但該設(shè)計(jì)的最大的問(wèn)題在于vdd端口連接的較大外置供電電容在采樣階段會(huì)產(chǎn)生很大的相位遲滯,容易導(dǎo)致系統(tǒng)環(huán)路的不穩(wěn)定,往往較小的供電的電容容易保持系統(tǒng)環(huán)路的穩(wěn)定,但又會(huì)帶來(lái)供電不足的問(wèn)題,所以傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中供電電容的大小需要折中設(shè)計(jì),且內(nèi)部反饋環(huán)路需要進(jìn)行良好匹配,增大了設(shè)計(jì)難度。
3、因此,如何能夠在保持開關(guān)電源環(huán)路穩(wěn)定的情況下減少對(duì)供電電容的消耗以實(shí)現(xiàn)供電電容集成成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供了一種開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)電路及開關(guān)電源,解決相關(guān)技術(shù)中存在的無(wú)法再保持開關(guān)電源環(huán)路穩(wěn)定的情況下減少對(duì)供電電容的消耗的問(wèn)題。
2、作為本發(fā)明的第一個(gè)方面,提供一種開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)電路,其中,包括:?jiǎn)?dòng)和逐周期供電單元、輔助驅(qū)動(dòng)補(bǔ)電單元、邏輯控制單元、供電電容和功率管,所述啟動(dòng)和逐周期供電單元至少分別與所述供電電容以及所述輔助驅(qū)動(dòng)補(bǔ)電單元電連接,所述輔助驅(qū)動(dòng)補(bǔ)電單元分別連接所述開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)電路的高壓電源端以及所述邏輯控制單元,所述邏輯控制單元連接所述功率管的驅(qū)動(dòng)端;
3、所述啟動(dòng)和逐周期供電單元用于當(dāng)所述開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)電路處于啟動(dòng)狀態(tài)時(shí)對(duì)所述供電電容進(jìn)行充電,以及用于當(dāng)所述功率管處于關(guān)斷狀態(tài)時(shí)對(duì)所述供電電容進(jìn)行補(bǔ)電;
4、所述邏輯控制單元用于當(dāng)所述功率管處于關(guān)斷狀態(tài)時(shí)根據(jù)反饋采樣信號(hào)產(chǎn)生開通信號(hào)以及當(dāng)所述功率管處于開通狀態(tài)時(shí)根據(jù)電流采樣信號(hào)產(chǎn)生關(guān)斷信號(hào),以及用于根據(jù)所述開通信號(hào)和關(guān)斷信號(hào)至少控制所述輔助驅(qū)動(dòng)補(bǔ)電單元與所述功率管之間的連接通路的通斷和所述功率管與信號(hào)參考地之間的放電通路的通斷;
5、所述輔助驅(qū)動(dòng)補(bǔ)電單元用于當(dāng)所述邏輯控制單元產(chǎn)生開通信號(hào)時(shí),對(duì)所述功率管的柵電容進(jìn)行驅(qū)動(dòng)充電直至所述功率管進(jìn)入開通狀態(tài);
6、所述供電電容用于當(dāng)所述邏輯控制單元產(chǎn)生開通信號(hào)時(shí),對(duì)所述功率管的柵電容進(jìn)行驅(qū)動(dòng)充電直至所述功率管進(jìn)入開通狀態(tài)。
7、進(jìn)一步地,所述輔助驅(qū)動(dòng)補(bǔ)電單元包括:第一jeft管和防反模塊,所述防反模塊的一端與所述第一jfet管的源極端電連接,所述防反模塊的另一端用于連接所述邏輯控制單元,所述第一jfet管的驅(qū)動(dòng)端連接信號(hào)參考地,所述第一jfet管的漏極端用于連接開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)電路的高壓電源端;
8、所述第一jfet管用于自發(fā)性產(chǎn)生所述功率管的柵電容的驅(qū)動(dòng)充電電流;
9、所述防反模塊用于抑制所述供電電容的異常電荷消耗,所述異常電荷消耗至少包括所述功率管處于開通狀態(tài)時(shí)所述供電電容對(duì)所述開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)電路的高壓電源端進(jìn)行反向放電時(shí)的電荷消耗。
10、進(jìn)一步地,所述輔助驅(qū)動(dòng)補(bǔ)電單元的一端連接所述開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)電路的高壓電源端,所述輔助驅(qū)動(dòng)補(bǔ)電單元的另一端連接至第二控制開關(guān)的一端,所述第二控制開關(guān)的控制端連接所述邏輯控制單元,所述第二控制開關(guān)的另一端連接所述功率管的驅(qū)動(dòng)端;
11、所述啟動(dòng)和逐周期供電單元的一端連接所述輔助驅(qū)動(dòng)補(bǔ)電單元的另一端,所述啟動(dòng)和逐周期供電單元的另一端連接所述供電電容的一端;
12、所述啟動(dòng)和逐周期供電單元的另一端還連接至第一控制開關(guān)的一端,所述第一控制開關(guān)的另一端連接所述功率管的驅(qū)動(dòng)端,所述第一控制開關(guān)的控制端連接所述邏輯控制單元;
13、所述邏輯控制單元用于根據(jù)開通信號(hào)和關(guān)斷信號(hào)控制所述第一控制開關(guān)的通斷以控制所述供電電容與所述功率管之間的連接通路的通斷,以及控制所述第二控制開關(guān)的通斷以控制所述輔助驅(qū)動(dòng)補(bǔ)電單元與所述功率管之間的連接通路的通斷。
14、進(jìn)一步地,所述輔助驅(qū)動(dòng)補(bǔ)電單元的一端連接所述開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)電路的高壓電源端,所述輔助驅(qū)動(dòng)補(bǔ)電單元的另一端連接至第二控制開關(guān)的一端,所述第二控制開關(guān)的控制端連接所述邏輯控制單元,所述第二控制開關(guān)的另一端連接所述功率管的驅(qū)動(dòng)端;
15、所述啟動(dòng)和逐周期供電單元的一端連接所述輔助驅(qū)動(dòng)補(bǔ)電單元的另一端,所述啟動(dòng)和逐周期供電單元的另一端連接所述供電電容的一端;
16、所述邏輯控制單元用于根據(jù)開通信號(hào)和關(guān)斷信號(hào)控制所述第二控制開關(guān)的通斷以控制所述輔助驅(qū)動(dòng)補(bǔ)電單元與所述功率管之間的連接通路的通斷。
17、進(jìn)一步地,所述啟動(dòng)和逐周期供電單元包括限流模塊和控制模塊,所述限流模塊的一端為所述啟動(dòng)和逐周期供電單元的一端,所述限流模塊的另一端連接所述控制模塊的一端,所述控制模塊的另一端為所述啟動(dòng)和逐周期供電單元的另一端;
18、所述限流模塊用于在所述開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)電路處于啟動(dòng)狀態(tài)和所述功率管處于關(guān)斷狀態(tài)時(shí)對(duì)充電電流進(jìn)行限制;
19、所述控制模塊用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)所述供電電容的電壓,并能夠根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到的所述供電電容的電壓維持所述供電電容的電荷在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。
20、進(jìn)一步地,所述輔助驅(qū)動(dòng)補(bǔ)電單元的一端連接所述開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)電路的高壓電源端,所述輔助驅(qū)動(dòng)補(bǔ)電單元的另一端連接至第二控制開關(guān)的一端,所述第二控制開關(guān)的控制端連接所述邏輯控制單元;
21、所述啟動(dòng)和逐周期供電單元的一端連接所述輔助驅(qū)動(dòng)補(bǔ)電單元的一端,所述啟動(dòng)和逐周期供電單元的另一端連接所述供電電容的一端;
22、所述邏輯控制單元用于根據(jù)開通信號(hào)和關(guān)斷信號(hào)控制所述第二控制開關(guān)的通斷以控制所述輔助驅(qū)動(dòng)補(bǔ)電單元與所述功率管之間的連接通路的通斷。
23、進(jìn)一步地,所述輔助驅(qū)動(dòng)補(bǔ)電單元的一端連接所述開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)電路的高壓電源端,所述輔助驅(qū)動(dòng)補(bǔ)電單元的另一端連接至第二控制開關(guān)的一端,所述第二控制開關(guān)的控制端連接所述邏輯控制單元;
24、所述啟動(dòng)和逐周期供電單元的一端連接所述輔助驅(qū)動(dòng)補(bǔ)電單元的一端,所述啟動(dòng)和逐周期供電單元的另一端連接所述供電電容的一端;
25、所述啟動(dòng)和逐周期供電單元的另一端還連接至第一控制開關(guān)的一端,所述第一控制開關(guān)的另一端連接所述功率管的驅(qū)動(dòng)端,所述第一控制開關(guān)的控制端連接所述邏輯控制單元;
26、所述邏輯控制單元用于根據(jù)開通信號(hào)和關(guān)斷信號(hào)控制所述第一控制開關(guān)的通斷以控制所述供電電容與所述功率管之間的連接通路的通斷,以及控制所述第二控制開關(guān)的通斷以控制所述輔助驅(qū)動(dòng)補(bǔ)電單元與所述功率管之間的連接通路的通斷。
27、進(jìn)一步地,所述啟動(dòng)和逐周期供電單元包括:第二jfet管、限流模塊和控制模塊,所述第二jfet管的漏極端為所述啟動(dòng)和逐周期供電單元的一端,所述第二jfet管的驅(qū)動(dòng)端連接信號(hào)參考地,所述第二jfet管的源極端連接所述限流模塊的一端,所述限流模塊的另一端連接所述控制模塊的一端,所述控制模塊的另一端為所述啟動(dòng)和逐周期供電單元的另一端;
28、所述第二jfet管用于自發(fā)性產(chǎn)生所述功率管的柵電容的驅(qū)動(dòng)充電電流;
29、所述限流模塊用于在所述開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)電路處于啟動(dòng)狀態(tài)和所述功率管處于關(guān)斷狀態(tài)時(shí)對(duì)充電電流進(jìn)行限制;
30、所述控制模塊用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)所述供電電容的電壓,并能夠根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到的所述供電電容的電壓維持所述供電電容的電荷在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。
31、進(jìn)一步地,所述開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)電路還包括反饋采樣單元和電流采樣單元,所述電流采樣單元的第一端連接所述功率管的第一端,所述功率管的第二端連接所述開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)電路的高壓電源端,所述電流采樣單元的第二端連接所述邏輯控制單元,所述電流采樣單元的第三端連接信號(hào)參考地,所述電流采樣單元的第三端還連接第三控制開關(guān)的一端,所述第三控制開關(guān)的另一端連接所述功率管的驅(qū)動(dòng)端,所述第三控制開關(guān)的控制端連接所述邏輯控制單元,所述反饋采樣單元分別連接所述開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)電路的反饋端以及所述邏輯控制單元,
32、所述電流采樣單元用于采集所述功率管的電流值,并當(dāng)所述功率管的電流值滿足所述邏輯控制單元關(guān)斷條件時(shí)控制所述邏輯控制單元產(chǎn)生關(guān)斷信號(hào);
33、所述反饋采樣單元用于通過(guò)所述開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)電路的反饋端采集外部輸出的反饋信號(hào),并當(dāng)所述反饋信號(hào)滿足所述邏輯控制單元開通條件時(shí)控制所述邏輯控制單元產(chǎn)生開通信號(hào);
34、所述邏輯控制單元用于根據(jù)開通信號(hào)和關(guān)斷信號(hào)控制所述第三控制開關(guān)的通斷以控制所述功率管與信號(hào)參考地之間的放電通路的通斷。
35、作為本發(fā)明的另一個(gè)方面,提供一種開關(guān)電源,其中,包括前文所述的開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)電路。
36、本發(fā)明提供的開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)電路,供電電容與啟動(dòng)和逐周期供電單元連接,啟動(dòng)和逐周期供電單元在開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)電路處于啟動(dòng)狀態(tài)時(shí)對(duì)供電電容充電,在開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)入正常工作階段后,供電電容與輔助驅(qū)動(dòng)補(bǔ)電單元的共同作用下驅(qū)動(dòng)功率管進(jìn)入開通狀態(tài),通過(guò)輔助驅(qū)動(dòng)補(bǔ)電單元的加入,避免了僅由供電電容供電時(shí),功率管的驅(qū)動(dòng)會(huì)對(duì)供電電容產(chǎn)生較大的電荷消耗的問(wèn)題,因此,本發(fā)明實(shí)施例中的供電電容僅需滿足內(nèi)部基礎(chǔ)模塊和少部分驅(qū)動(dòng)供電的需求即可,供電電容的容值可以減少,從而可以實(shí)現(xiàn)供電電容在開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)電路中的集成,且當(dāng)供電電容芯片集成后,無(wú)需再對(duì)供電電容進(jìn)行外置和端口引出,既節(jié)省了外圍電容元器件,簡(jiǎn)化外圍應(yīng)用,又節(jié)省了esd靜電防護(hù)設(shè)計(jì),更大程度上降低了設(shè)計(jì)成本。