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1、(10)申请公布号 CN 102820765 A (43)申请公布日 2012.12.12 C N 1 0 2 8 2 0 7 6 5 A *CN102820765A* (21)申请号 201210341512.5 (22)申请日 2012.09.14 H02M 1/08(2006.01) H02M 3/28(2006.01) (71)申请人矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 地址 310012 浙江省杭州市文三路90号东 部软件园科技大厦A1501 (72)发明人陈伟 (74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人王宝筠 (54) 发明名称 一种偏置电压产生电路及应用其。
2、的开关电源 (57) 摘要 本发明提供了一种偏置电压产生电路,包括: 第一控制电路和第一电容,其中,所述第一控制电 路比较所述第一开关管的漏源电压和所述第一电 容两端电压,当所述第一开关管的漏源电压大于 所述第一电容两端电压时或者当所述第一开关管 的漏源电压大于所述第一电容两端电压而小于过 压保护电压时,所述第一控制电路控制所述第一 电容进行充电动作,在充电过程中,所述第一电容 两端电压小于过压保护电压。采用本发明提供的 偏置电压产生电路能满足控制电路的供电需求, 且本发明提供的电路结构简单,成本低,效率高。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书8页 附图3页 (19)中华人民共和国。
3、国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 8 页 附图 3 页 1/2页 2 1.一种偏置电压产生电路,应用于开关电源中,所述开关电源包括有一功率级电路和 控制电路,其特征在于,所述偏置电压产生电路包括:第一控制电路和第一电容,在所述功 率级电路中的第一开关管为关断状态时, 所述第一控制电路比较所述第一开关管的漏源电压和所述第一电容两端电压,当所述 第一开关管的漏源电压大于所述第一电容两端电压时,所述第一控制电路控制所述第一电 容进行充电动作; 在充电过程中,所述第一电容两端电压小于一过压保护电压,其中,所述过压保护电压 为不小于所述控制电路的期望偏置电压。 2.根据权。
4、利要求1所述的偏置电压产生电路,其特征在于,所述第一控制电路包括:第 一比较器、第二开关管和二极管, 所述第一比较器的反相输入端接收所述第一电容两端电压,其同相输入端接收所述过 压保护电压,所述第一比较器的输出端输出一第一控制信号; 所述第二开关管的控制端与所述第一比较器的输出端连接以接收所述第一控制信号, 其第一端连接在所述功率级电路中的磁性元件与第一开关管之间,第二端与所述二极管的 阳极连接,所述二极管的阴极与所述第一电容连接。 3.根据权利要求2所述的偏置电压产生电路,其特征在于,所述第二开关管为耗尽型 晶体管。 4.根据权利要求1所述的偏置电压产生电路,其特征在于,所述第一控制电路包括。
5、:第 二比较器、第三比较器、第一与门和第三开关管, 所述第二比较器的反相输入端接收所述第一电容两端电压,其同相输入端接收所述第 一开关管的漏源电压; 所述第三比较器的反相输入端接收所述第一电容两端电压,其同相输入端接收所述过 压保护电压; 所述第一与门分别接收所述第二比较器的输出信号、所述第三比较器的输出信号以及 与所述第一开关管的控制信号相反的信号,所述第一与门的输出端输出一第二控制信号; 所述第三开关管的控制端与所述第一与门的输出端相连以接收所述第二控制信号, 其第一端连接在所述功率级电路的磁性元件和第一开关管之间,第二端与所述第一电容连 接。 5.根据权利要求1所述的偏置电压产生电路,其。
6、特征在于,当所述第一开关管的漏源 电压大于所述第一电容两端电压而小于所述过压保护电压时,所述第一控制电路控制所述 第一电容进行充电动作。 6.根据权利要求5所述的偏置电压产生电路,其特征在于,所述第一控制电路包括:第 四比较器、第五比较器、第二与门和第四开关管, 所述第四比较器的反相输入端接收所述第一电容两端电压,其同相输入端接收所述第 一开关管的漏源电压; 所述第五比较器的反相输入端接收所述第一开关管的漏源电压,其同相输入端接收所 述过压保护电压; 所述第二与门分别接收所述第四比较器的输出信号、所述第五比较器的输出信号以及 与所述第一开关管的控制信号相反的信号,所述第二与门的输出端输出一第三。
7、控制信号; 权 利 要 求 书CN 102820765 A 2/2页 3 所述第四开关管的控制端与所述第二与门的输出端连接以接收所述第三控制信号, 其第一端连接在所述功率级电路的磁性元件和第一开关管之间,第二端与所述第一电容连 接。 7.一种开关电源,其特征在于,包括权利要求1-6中任一项偏置电压产生电路、功率级 电路和控制电路, 所述偏置电压产生电路与所述功率级电路连接,并产生一偏置电压供给所述控制电 路; 所述控制电路接收所述偏置电压并开始工作,其通过控制功率级电路中的第一开关管 的开关动作,从而保证所述开关电源输出一直流信号供给负载。 8.根据权利要求7所述的偏置电压产生电路,其特征在于。
8、,所述功率级电路为正激式 变换器电路、反激式变换器电路、降压型拓扑电路、升压型拓扑电路或升降压型拓扑电路。 权 利 要 求 书CN 102820765 A 1/8页 4 一种偏置电压产生电路及应用其的开关电源 技术领域 0001 本发明涉及电力电子领域,更具体地说,涉及一种偏置电压产生电路及应用其的 开关电源。 背景技术 0002 随着电子信息产业的飞速发展,开关电源被广泛的应用在计算机、电力设备、仪器 仪表、LED照明、医疗器械、军工设备等领域。通常,开关电源是将外接交流电(如市电220V、 380V等)转换成一稳定直流电(如+5V、-5V、+12V、-12V等)以供给负载。 0003 现有。
9、技术中,常用的开关电源的电路结构中包括有功率级电路、控制电路和给控 制电路供电的偏置电压电路,控制电路接收所述偏置电压电路提供的满足要求的偏置电压 后开始工作,并且控制功率级电路中的开关管的开关动作,进而保证所述功率级电路输出 稳定的电压。如图1所示,所述功率级电路包括有一磁性元件(如变压器),偏置电压电路通 过一辅助绕组与所述磁性元件进行耦合以获得所需要的偏置电压,而辅助绕组势必造成体 积大且耗损高。除此,现有技术还可以通过设置一个独立的电源(如线性调节器LDO)来实 现为所述控制电路供电,但增加的独立电源会导致成本增加,并增大了开关电源的体积且 效率低。 0004 综上,在开关电源的电路中。
10、,如何提供一种高效、低成本的偏置电压电路以保证控 制电路的供电需求,进而保证输出信号的稳定是当前具有挑战性的一项任务。 发明内容 0005 有鉴于此,本发明提供了一种偏置电压产生电路及应用其的开关电源,有效的解 决了现有技术中开关电源中偏置电压电路成本高、体积大且效率低的问题。 0006 为实现上述目的,本发明提供如下技术方案: 0007 一种偏置电压产生电路,应用于开关电源中,所述开关电源包括有一功率级电路 和控制电路,其中,所述偏置电压产生电路包括:第一控制电路和第一电容,在所述功率级 电路中的第一开关管为关断状态时, 0008 所述第一控制电路比较所述第一开关管的漏源电压和所述第一电容两。
11、端电压,当 所述第一开关管的漏源电压大于所述第一电容两端电压时,所述第一控制电路控制所述第 一电容进行充电动作; 0009 在充电过程中,所述第一电容两端电压小于一过压保护电压,其中,所述过压保护 电压为不小于所述控制电路的期望偏置电压。 0010 优选的,所述第一控制电路包括:第一比较器、第二开关管和二极管, 0011 所述第一比较器的反相输入端接收所述第一电容两端电压,其同相输入端接收所 述过压保护电压,所述第一比较器的输出端输出一第一控制信号; 0012 所述第二开关管的控制端与所述第一比较器的输出端连接以接收所述第一控制 信号,其第一端连接在所述功率级电路中的磁性元件与第一开关管之间,。
12、第二端与所述二 说 明 书CN 102820765 A 2/8页 5 极管的阳极连接,所述二极管的阴极与所述第一电容连接。 0013 优选的,所述第二开关管为耗尽型晶体管。 0014 优选的,所述第一控制电路包括:第二比较器、第三比较器、第一与门和第三开关 管, 0015 所述第二比较器的反相输入端接收所述第一电容两端电压,其同相输入端接收所 述第一开关管的漏源电压; 0016 所述第三比较器的反相输入端接收所述第一电容两端电压,其同相输入端接收所 述过压保护电压; 0017 所述第一与门分别接收所述第二比较器的输出信号、所述第三比较器的输出信号 以及与所述第一开关管的控制信号相反的信号,所述。
13、第一与门的输出端输出一第二控制信 号; 0018 所述第三开关管的控制端与所述第一与门的输出端相连以接收所述第二控制信 号,其第一端连接在所述功率级电路的磁性元件和第一开关管之间,第二端与所述第一电 容连接。 0019 优选的,当所述第一开关管的漏源电压大于所述第一电容两端电压而小于所述过 压保护电压时,所述第一控制电路控制所述第一电容进行充电动作。 0020 优选的,所述第一控制电路包括:第四比较器、第五比较器、第二与门和第四开关 管, 0021 所述第四比较器的反相输入端接收所述第一电容两端电压,其同相输入端接收所 述第一开关管的漏源电压; 0022 所述第五比较器的反相输入端接收所述第一。
14、开关管的漏源电压,其同相输入端接 收所述过压保护电压; 0023 所述第二与门分别接收所述第四比较器的输出信号、所述第五比较器的输出信号 以及与所述第一开关管的控制信号相反的信号,所述第二与门的输出端输出一第三控制信 号; 0024 所述第四开关管的控制端与所述第二与门的输出端连接以接收所述第三控制信 号,其第一端连接在所述功率级电路的磁性元件和第一开关管之间,第二端与所述第一电 容连接。 0025 一种开关电源,包括上述任一项偏置电压产生电路、功率级电路和控制电路, 0026 所述偏置电压产生电路与所述功率级电路连接,并产生一偏置电压供给所述控制 电路; 0027 所述控制电路接收所述偏置电。
15、压并开始工作,其通过控制功率级电路中的第一开 关管的开关动作,从而保证所述开关电源输出一直流信号供给负载。 0028 优选的,所述功率级电路为正激式变换器电路、反激式变换器电路、降压型拓扑电 路、升压型拓扑电路或升降压型拓扑电路。 0029 经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明提供了一种偏置电压产生电 路,包括:第一控制电路和第一电容,所述第一控制电路比较所述第一开关管的漏源电压和 所述第一电容两端电压,当所述第一开关管的漏源电压大于所述第一电容两端电压时或者 当所述第一开关管的漏源电压大于所述第一电容两端电压而小于过压保护电压时,所述第 说 明 书CN 102820765 A 3/。
16、8页 6 一控制电路控制所述第一电容进行充电动作,在充电过程中,所述第一电容两端电压小于 过压保护电压。采用本发明提供的偏置电压产生电路能满足控制电路的供电需求,保证输 出信号的稳定,并设有过压保护功能,本发明提供的偏置电压产生电路结构简单,成本低, 效率高。 附图说明 0030 图1所示为现有技术中开关电源的电路原理图; 0031 图2所示为本发明提供的一种偏置电压产生电路的实施例一的具体结构的电路 图; 0032 图3所示为本发明提供的一种偏置电压产生电路的实施例二的具体结构的电路 图; 0033 图4所示为本发明提供的一种偏置电压产生电路的实施例三的具体结构的电路 图; 0034 图5所。
17、示为本发明提供的一种偏置电压产生电路的实施例四的具体结构的电路 图; 0035 图6所示为本发明提供的一种偏置电压产生电路的实施例四的工作波形图。 具体实施方式 0036 以下结合附图对本发明的几个优选实施例进行详细描述,但本发明并不仅仅限于 这些实施例。本发明涵盖任何在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方 案。为了使公众对本发明有彻底的了解,在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细 节,而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。 0037 实施例一 0038 请参阅图1,为现有技术中开关电源的电路原理图,以功率级电路为单级反激式变 换器电路为例,所述开关电。
18、源电路包括:整流桥101、滤波电路102、变压器103、偏置电压电 路104、控制电路105以及第一开关管Q1。其工作原理为:外接交流电AC经过整流桥101 以及滤波电路102的处理后,输入到变压器103的原边同名端,变压器103的原边异名端通 过第一开关管Q1与地相连。其中,偏置电压电路104为控制电路105供电以保证该控制 电路105输出一控制信号来控制第一开关管Q1的导通和关断的状态,进而保证变压器103 的副边输出稳定的电压供给负载。其中,开关电源中的偏置电压电路104是通过其中的辅 助绕组对变压器103的原边绕组进行耦合以获得电能,所述电能存储在所述偏置电压电路 104的电容中,所述。
19、电容两端的电压作为偏置电压供给控制电路105,但是其辅助绕组的体 积较大且耗损高。 0039 针对上述技术问题,本发明提供了一种偏置电压产生电路,包括:第一控制电路和 第一电容,通过第一控制电路控制第一电容的充电过程以获得所需的偏置电压。 0040 请参阅图2,为本发明提供的一种偏置电压产生电路的实施例一的电路的具体结 构的电路图,应用于开关电源中,本实施例中的功率级电路仍以单级反激式变压器电路为 例,所述开关电源的电路结构包括:整流桥201、滤波电路202、变压器203、控制电路205以 及第一开关管Q1,该偏置电压产生电路204包括:第一控制电路2041以及第一电容C bias , 说 明。
20、 书CN 102820765 A 4/8页 7 需要说明的是,本实施例中的整流桥201、滤波电路202、变压器203、控制电路205以及第一 开关管Q1和现有技术的开关电源中的整流桥101、滤波电路102、变压器103、控制电路105 以及第一开关管Q1的结构以及工作原理相同,在此不再详述,现对本发明实施例提供的偏 置电压产生电路的电路结构和工作原理进行介绍。 0041 其中,所述第一控制电路2041的一端连接于所述功率级电路的磁性元件(如变压 器203的原边绕组)和第一开关管Q1之间,即图2中的A点,用以接收功率级电路中的电 能,另一端与第一电容C bias 连接。第一控制电路2041比较所。
21、述第一开关管的漏源电压和所 述第一电容两端电压,当所述第一开关管的漏源电压大于所述第一电容两端电压时,所述 第一控制电路控制所述第一电容进行充电动作,或者是进一步的,当所述第一开关管的漏 源电压大于所述第一电容两端电压而小于所述过压保护电压时,所述第一控制电路控制所 述第一电容进行充电动作;并且,在充电过程中,所述第一控制电路控制所述第一电容两端 电压小于过压保护电压,所述第一电容两端电压作为偏置电压V bias 传输给控制电路205。 0042 需要说明的是,在本实施例中,所述过压保护电压OVREF设置为不小于所述控制 电路的期望偏置电压,本发明中的优选范围为大于所述期望偏置电压的0%20%。
22、。过压保 护电压的选择和设定需要根据具体的实现电路来体现,本领域技术人员在依据本发明的思 想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,但均在本发明的保护范围之内。 0043 采用本发明提供的偏置电压产生电路无需辅助绕组或是单独的电压源,而是通过 第一控制电路控制第一电容进行充电以获得满足控制电路的供电需求的偏置电压,进而保 证输出信号的稳定,且本发明提供的电路结构简单,无需损耗大的元器件,因此成本低,效 率高。 0044 实施例二 0045 本发明在实施例一的基础上,提供了第一控制电路的一种具体实现方式,请参阅 图3,所示为本发明提供的一种偏置电压产生电路的实施例二的具体结构的电路图,其中,。
23、 本实施例中的的功率级电路以由整流桥301、滤波电路302、电感L、二极管D1、输出电容C1 和第一开关管Q1组成的降压型拓扑结构为例,所述第一控制电路3041包括:第一比较器 I1、第二开关管M2和二极管D2, 0046 所述第一比较器I1的反相输入端接收所述偏置电压V bias ,其同相输入端接收所述 过压保护电压OVREF,所述第一比较器I1的输出信号作为第一控制信号V G2 。本实施例中的 所述第二开关管优先采用J-EFT晶体管M2,其中,所述二极管D2与所述J-EFT晶体管M2相 串联,具体的为所述J-EFT晶体管M2的漏极连接在所述功率级电路的电感L与第一开关管 Q1的漏极之间,如。
24、图3中的A点,其源极与所述二极管D2的阳极相连,所述J-EFT晶体管M2 的控制端(即栅极)与所述第一比较器I1的输出端相连,所述二极管D2的阴极与所述第一 电容C bias 的一端相连,所述第一电容C bias 的另一端接地。在所述J-EFT晶体管M2导通时, 功率级电路中的电流I1通过二极管D2为所述第一电容C bias 充电。需要说明的是,本实施 例中的第二开关管为耗尽型开关器件,例如,J-EFT晶体管或其他耗尽型晶体管,并不局限 于最优的J-EFT晶体管。 0047 结合上述电路的连接关系,对本实施例提供的偏置电压产生电路的工作原理进行 说明: 0048 由于第二开关管M2为常通型开关。
25、器件,因此开始时所述第二开关管M2保持导通, 说 明 书CN 102820765 A 5/8页 8 当所述第一开关管Q1上的漏源电压V ds 大于所述偏置电压V bias 时(本实施例中的漏源电压 V ds 由于电感L和第一开关管的寄生电容谐振为正弦波变化),二极管D2导通,功率级电路中 的电流I 1 通过所述J-EFT晶体管M2以及二极管D2向第一电容C bias 充电,此时,所述偏置电 压V bias 逐渐升高。随着所述漏源电压V ds 的正弦波变化,当所述第一开关管Q1的漏源电压 V ds 小于所述偏置电压V bias 时,二极管D2截止,第一电容C bias 停止充电,依次循环上述过程。
26、, 当所述第一电容的两端电压即所述偏置电压V bias 达到所述控制电路305的供电要求时,所 述控制电路305开始工作。之后,当所述偏置电压V bias 充电达到所述过压保护电压OVREF, 此时,所述第一比较器I1输出信号变为低电平,这时,由于J-FET晶体管M2的栅源极电压 为负值,并且达到所述J-FET晶体管的夹断电压,所述J-FET晶体管M2截止,第一电容C bias 停止充电,这样能够起到过压保护功能,防止第一电容C bias 充电过大造成对电路的损害。 0049 综上,本发明实施例提供的偏置电压产生电路,通过对第二开关管M2和二极管D2 的导通控制,从而控制给第一电容充电过程以获。
27、得满足控制电路的供电需求的偏置电压, 本发明实施例提供的偏置电压产生电路结构简单,成本低,效率高。 0050 实施例三 0051 本发明实施例在实施例一的基础上,提供了第一控制电路的另一种具体实现方 式,请参阅图4,所示为本发明提供的一种偏置电压产生电路的实施例三的具体结构的电路 图,本实施例中的功率级电路以单级反激式变压器电路为例,其中,所述第一控制电路4041 包括:第二比较器I2、第三比较器I3、第一与门I4以及第三开关管Q3。 0052 所述第一控制电路4041中各元器件的具体连接关系为: 0053 所述第二比较器I2的反相输入端与所述第一电容C bias 的一端(即图3中的V bia。
28、s 端)相连,以接收所述偏置电压V bias ,其同相输入端接收所述第一开关管的漏源电压V ds ,所 述漏源电压V ds 可通过对所述第一开关管Q1的漏极和源极采样获得;所述第三比较器I3的 反相输入端接收所述偏置电压V bias ,其同相输入端接收所述过压保护电压OVREF。所述第 一与门I4分别接收所述第二比较器I2的输出信号、所述第三比较器I3的输出信号以及与 所述第一开关管Q1的控制信号V G1 相反的信号所述第一与门I4的输出信号作为第二 控制信号V G3 。所述第三开关管Q3的控制端与所述第一与门I4的输出端连接以接收所述 第二控制信号V G3 ,所述第三开关管Q3的第一端连接在。
29、所述变压器403的原边绕组和第一 开关管Q1之间,如图4中的A点,其第二端与所述第一电容C bias 连接,需要说明的是,本实 施例中的第三开关管Q3为一低电平截止、高电平导通的开关管,任何满足该功能的器件均 可,并不局限于图3中所示开关管。 0054 结合上述电路的连接关系对本实施例提供的偏置电压产生电路的工作原理进行 说明: 0055 初始时,控制电路405处于不工作状态,所述第一开关管的控制信号V G1 为低电平, 则控制信号为高电平,第一开关管Q1关断,此时,由于变压器的原边绕组和第一开关管 Q1的寄生电容之间发生谐振,所述第一开关管Q1的漏源电压V ds 为正弦波变化,当所述第一 开。
30、关管Q1上的漏源电压V ds 上升至第一电容C bias 的两端电压即偏置电压V bias 时,第二比较 器I2输出一高电平信号至第一与门I4,这时,由于偏置电压V bias 小于过压保护电压OVREF, 第三比较器I3的输出为高电平信号,因此,所述第一与门I4输出信号为高电平状态,也即 是所述第二控制信号V G3 为高电平状态,所述第二控制信号V G3 控制第三开关管Q3导通,功 说 明 书CN 102820765 A 6/8页 9 率级电路中的电流I 1 通过所述第三开关管Q3向第一电容C bias 充电,所述偏置电压V bias 逐 渐增大;之后,随着第一开关管Q1的漏源电压V ds 的。
31、正弦变化,当所述漏源电压V ds 小于所 述偏置电压V bias 时,所述第二比较器I2的输出信号变化低电平状态,所述第二控制信号V G3 变为低电平状态,所述第二控制信号V G3 控制第三开关管Q3关断,依次循环,直至所述第一 电容C bias 的偏置电压V bias 充电达到控制电路405供电要求,控制电路开始工作。并且,在上 述充电过程中,当所述偏置电压V bias 充电达到所述过压保护电压OVREF时,第三比较器I3 的输出信号变为低电平,其通过第一与门I4输出的第二控制信号V G3 控制第三开关管Q3关 断,以防止所述偏置电压V bias 充电超过所述过压保护电压,以造成对电路的损害。
32、。 0056 这里需要说明的是,控制信号可保证第一开关管Q1和第二开关管Q2不会同时 导通,以防止第一电容直接对地放电。 0057 综上,本发明实施例提供的偏置电压产生电路,通过控制第三开关管的开关状态 来控制第一电容的充电过程以获得满足要求的偏置电压,且设有过压保护功能,本发明提 供的电路结构同样无需辅助绕组或是独立电源等损耗大、体积大的元器件,其电路结构简 单,成本低,效率高。 0058 实施例四 0059 本发明实施例在实施例一的基础上,提供了第一控制电路的又一种具体实现方 式,请参阅图5,所示为本发明提供的一种偏置电压产生电路的实施例四的具体结构的电路 图,与实施例二和实施例三不同的是。
33、,为了进一步提高效率、减小电路的损耗,本发明实施 例的第一控制电路控制使当所述第一开关管的漏源电压大于所述第一电容两端电压而小 于所述过压保护电压时,所述第一控制电路控制所述第一电容进行充电动作。 0060 本发明实施例的第一控制电路5041包括:第四比较器I5、第五比较器I6、第二与 门I7以及第四开关管Q4。本实施例与实施例三的电路结构和连接相同,在此不再重复阐 述其连接关系,所不同的是,本实施例中的第五比较器的反相输入端接收所述第一开关管 的漏源电压V ds ,同相输入端接收所述过压保护电压,所述第二与门I7分别接收所述第四比 较器I5的输出信号、所述第五比较器I6的输出信号以及与所述第。
34、一开关管Q1的控制信号 V G1 相反的信号并输出一第三控制信号V G4 传输给第四开关管Q4的控制端。 0061 结合图5电路的连接关系以及图6,图6为本发明提供的一种偏置电压产生电路的 实施例四的工作波形图,对本实施例提供的偏置电压产生电路的工作原理进行说明: 0062 初始时,控制电路305处于不工作状态,第一开关管Q1关断,控制信号为高电 平,结合图6中V ds 的变化曲线,随着第一开关管Q1上的漏源电压V ds 的增大,当所述第一开 关管Q1上的漏源电压V ds 上升至所述偏置电压V bias 时,第四比较器I5输出一高电平信号至 第二与门I7,这时,在所述漏源电压V ds 小于过压。
35、保护电压OVREF时,第五比较器I6的输出 为高电平信号,因此,在V bias V ds OVREF区间内,第二与门I7输出信号为高电平状态,也即 是所述第三控制信号V G4 为高电平状态,所述第三控制信号V G4 控制第四开关管Q4导通,功 率级电路中的电流I 1 通过所述第四开关管Q4向第一电容C bias 充电,所述偏置电压V bias 逐 渐增大;之后,随着第一开关管Q1的漏源电压V ds 的逐步增大,当所述漏源电压V ds 大于过 压保护电压OVREF时,第五比较器I6输出一低电平信号,此时,第二与门I7输出的第三控 制信号V G4 变为低电平,所述第四开关管Q4关断,第一电容C b。
36、ias 停止充电;然后,随着V ds 的 正弦变化,当所述漏源电压V ds 再次变化到大于偏置电压V bias 而小于过压保护电压OVREF范 说 明 书CN 102820765 A 7/8页 10 围内时,所述第三控制信号V G4 变为高电平,第四开关管重新导通,依次循环,直至所述第一 电容C bias 的偏置电压V bias 充电达到控制电路505供电要求,控制电路开始工作。 0063 这里需要说明的是,由于所述第四开关管Q4只在漏源电压V ds 变化到大于偏置电 压V bias 而小于过压保护电压OVREF范围内开通,因此,其开通时间较短,第四开关管Q4上 的功率耗损很小可以忽略不计,因。
37、此,本实施例的效率也相应可以提高。另外,在本实施例 中,根据图5所示的电路图可知,由于偏置电压V bias 始终保持为小于过压保护电压OVREF, 因此,可以推知本发明实施例中同样有过压保护功能,即偏置电压V bias 不会超过所述控制 电路505的期望偏置电压,可防止第一电容C bias 充电过大造成对电路的损害。 0064 本实施例提供的偏置电压产生电路中所述第一控制电路对第一电容的充电时间 控制更加精确,可减小充电过程中电路的损耗,因此,本发明实施例的偏置电压产生电路既 可减小体积、降低成本,还可进一步提高效率。 0065 最后,本发明还提供了一种开关电源,包括上述实施例中任意一项偏置电。
38、压产生 电路,还包括功率级电路和控制电路,所述偏置电压产生电路与所述功率级电路连接,并产 生一偏置电压供给所述控制电路;所述控制电路接收所述偏置电压并开始工作,其通过控 制功率级电路中的功率开关管的开关动作,从而保证所述开关电源输出一直流信号供给负 载。 0066 需要说明的是,本发明实施例的偏置电压产生电路可用于任何合适的开关电源 中,例如其功率级电路可以为上述的正激式变换器电路、降压型拓扑电路、还可以为反激式 变换器电路、升压型拓扑电路、升降压型拓扑电路,即任何通过磁性元件与功率开关连接的 方式来实现的功率级电路。 0067 由于本发明提供的偏置电压产生电路能满足控制电路的供电需求,且本发。
39、明提供 的电路结构简单,成本低,效率高等有益效果,相应的,本发明提供的一种开关电源同样具 有上述效果。 0068 综上所述,通过本发明提供的偏置电压产生电路,其通过比较所述第一开关管的 漏源电压和偏置电容的两端电压来控制第一电容的充电过程,从而得到满足控制电路供电 要求的偏置电压;并且,本发明的偏置电压产生电路设有过压保护功能,以防止第一电容充 电过大造成对电路的损害。 0069 以上对本发明所提供的一种偏置电压产生电路及应用其的开关电源进行了详细 介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明 只是用于帮助理解本发明的核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,。
40、依据本发明的思 想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对 本发明的限制。 0070 除此,本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是 与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。 0071 还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个 实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间 存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在 涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些 要素,而且。
41、还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设 说 明 书CN 102820765 A 10 8/8页 11 备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个”限定的要素,并不排 除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。 0072 对所提供的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的 一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明 将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所提供的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围。 说 明 书CN 102820765 A 11 1/3页 12 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102820765 A 12 2/3页 13 图3 图4 说 明 书 附 图CN 102820765 A 13 3/3页 14 图5 图6 说 明 书 附 图CN 102820765 A 14 。