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1、(10)申请公布号 CN 102891590 A (43)申请公布日 2013.01.23 C N 1 0 2 8 9 1 5 9 0 A *CN102891590A* (21)申请号 201210391684.3 (22)申请日 2012.10.15 H02M 1/36(2007.01) H02M 7/21(2006.01) (71)申请人杭州士兰微电子股份有限公司 地址 310012 浙江省杭州市黄姑山路4号 (72)发明人林海锋 姚云龙 汤仙明 吴建兴 (74)专利代理机构上海思微知识产权代理事务 所(普通合伙) 31237 代理人郑玮 (54) 发明名称 电源控制装置及包含该电源控制装。
2、置的开关 电源 (57) 摘要 本发明揭示了一种电源控制装置及包含该电 源控制装置的开关电源，所述电源控制装置包括： 一启动单元，一控制单元、一放大器单元、一具有 定时开关功能的定时器单元、电源供电端、反向输 入端以及输出驱动端，当所述放大器单元输入的 第三信号高于第一参考电压，所述放大器单元输 出的第四信号控制所述定时器单元输出的第五信 号为脉冲信号，在所述脉冲信号的有效电平时间 内触发所述第六信号，并在所述第六信号触发期 间，控制所述电源供电端输入的第一信号，使得所 述第一信号的电压在所述电源控制装置为空载状 态时维持在所述电源控制装置的关断电压以上， 从而使所述电源控制装置保持在工作状态。
3、不关 断，使所述开关电源在空载状态下能够稳定地工 作。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书10页 附图5页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 10 页 附图 5 页 1/2页 2 1.一种电源控制装置，包括：一启动单元，一控制单元、一放大器单元、一具有定时开 关功能的定时器单元、电源供电端、反向输入端以及输出驱动端； 所述启动单元具有设定所述电源控制装置的开启电压和所述电源控制装置的关断电 压，所述启动单元通过所述电源供电端输入所述电源控制装置的供电电压即第一信号，将 所述第一信号同所述开启电压和关断电压进行比较，并产生第二信号。
4、提供给所述控制单 元； 所述放大器单元的一端通过所述反向输入端输入所述电源控制装置的反馈信号即第 三信号，所述放大器单元的另一端输入第一参考电压，所述放大器单元将所述第三信号和 第一参考电压进行比较并放大后输出第四信号； 所述定时器单元接收所述放大器单元输出的第四信号，并产生第五信号； 所述控制单元接收所述第二信号和所述第五信号，并产生第六信号后，通过所述输出 驱动端输出； 当所述第三信号高于所述第一参考电压，所述放大器单元输出的第四信号控制所述定 时器单元输出的第五信号为脉冲信号，在所述脉冲信号的有效电平时间内触发所述第六信 号，并在所述第六信号触发期间，控制所述电源供电端输入的第一信号，使。
5、得所述第一信号 的电压在所述电源控制装置为空载状态时维持在所述电源控制装置的关断电压以上，从而 使所述电源控制装置保持在工作状态不关断。 2.如权利要求1所述的电源控制装置，其特征在于，所述定时器单元包括一振荡单元 和一计数单元，所述振荡单元产生一振荡信号，所述计数单元接收所述振荡信号和所述第 四信号，并产生所述第五信号。 3.如权利要求2所述的电源控制装置，其特征在于，所述振荡单元为振荡器，所述振荡 器的振荡周期为20us100us，占空比为3070。 4.如权利要求2所述的电源控制装置，其特征在于，所述计数单元为加法计数器或减 法计数器。 5.如权利要求1-4中任意一项所述的电源控制装置，。
6、其特征在于，所述控制单元具有 脉宽调制功能。 6.一种开关电源，包括：一转换装置和一电源控制装置； 转换装置，包括一变压单元和一反馈单元，所述变压单元接收交流输入电压和所述电 源控制装置的输出驱动端的输出，并产生第一信号和直流输出电压；所述反馈单元接收直 流输出电压，并产生第三信号；其中，第一信号作为所述电源控制装置的供电电压，第三信 号作为所述电源控制装置的反馈信号； 电源控制装置，包括：一启动单元，一控制单元、一放大器单元、一具有定时开关功能的 定时器单元、电源供电端、反向输入端以及输出驱动端； 所述启动单元具有设定所述电源控制装置的开启电压和所述电源控制装置的关断电 压，所述启动单元通过。
7、所述电源供电端输入所述电源控制装置的供电电压即第一信号，将 所述第一信号同所述开启电压和关断电压进行比较，并产生第二信号提供给所述控制单 元； 所述放大器单元的一端通过所述反向输入端输入所述电源控制装置的反馈信号即第 三信号，所述放大器单元的另一端输入第一参考电压，所述放大器单元将所述第三信号和 权 利 要 求 书CN 102891590 A 2/2页 3 第一参考电压进行比较并放大后输出第四信号； 所述定时器单元接收所述放大器单元输出的第四信号，并产生第五信号； 所述控制单元接收所述第二信号和所述第五信号，并产生第六信号后，通过所述输出 驱动端输出； 当所述第三信号高于所述第一参考电压，所述。
8、放大器单元输出的第四信号控制所述定 时器单元输出的第五信号为脉冲信号，在所述脉冲信号的有效电平时间内触发所述第六信 号，并在所述第六信号触发期间，控制所述电源供电端输入的第一信号，使得所述第一信号 的电压在所述电源控制装置为空载状态时维持在所述电源控制装置的关断电压以上，从而 使所述电源控制装置保持在工作状态不关断。 7.如权利要求6所述的开关电源，其特征在于，所述定时器单元包括一振荡单元和一 计数单元，所述振荡单元产生一振荡信号，所述计数单元接收所述振荡信号和所述第四信 号，并产生所述第五信号。 8.如权利要求7所述的开关电源，其特征在于，所述振荡单元为振荡器，所述振荡器的 振荡周期为20u。
9、s100us，占空比为3070。 9.如权利要求7所述的开关电源，其特征在于，所述计数单元为加法计数器或减法计 数器。 10.如权利要求6-9中任意一项所述的开关电源，其特征在于，所述控制单元具有脉宽 调制功能。 权 利 要 求 书CN 102891590 A 1/10页 4 电源控制装置及包含该电源控制装置的开关电源 技术领域 0001 本发明涉及开关电源技术领域，特别是涉及一种电源控制装置及包含该电源控制 装置的开关电源。 背景技术 0002 开关电源是将一交流输入电压转换成一直流输出电压的一种装置，具有体积小， 效率高以及电流大的优点，因此被广泛应用于手机充电器和笔记本电脑适配器等场合。。
10、 0003 在所有类型的开关电源中，由于反激式开关电源的工作电压更接近日常应用的电 压，所以反激式开关电源是最通用的，因此本发明中主要以反激式开关电源进行举例说明。 图1为现有技术中反激式开关电源的结构图。现有技术中的反激式开关电源包括转换装置 110和电源控制装置120，其中转换装置110包括一变压单元111和一反馈单元112，所述 变压单元111包括第一电阻R1、第一电容C1、二极管D2、变压器T1、输出整流管D1、第二电 容C2、开关管S1；所述反馈单元112包括第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一放大 器AMP1、光电耦合器U4、第五电阻R5和第六电阻R6；所述电源控制装置1。
11、20包括启动单元 121、控制单元122、放大器单元123、电源供电端VCC、反向输入端INV以及输出驱动端GD。 0004 图2为现有技术中反激式开关电源在空载状态下的波形示意图。如图2所示，当 向反激式开关电源接入交流输入电压VIN时，所述反激式开关电源开始工作，变压单元111 输出到所述电源控制装置120的电源供电端VCC的第一信号V1开始上升。当第一信号V1 高于等于所述电源控制装置120的开启电压VCCON时，所述电源控制装置120开始工作，所 述启动单元121输出的第二信号V2为高电平，所述控制单元122正常工作。而所述反激式 开关电源开始工作时直流输出电压VOUT为零，低于所述反。
12、馈单元112中第一放大器AMP1 设定的第二参考电压VR2，则所述反馈单元112输出到所述电源控制装置120的反向输入端 INV的第三信号V3也就低于的第一参考电压VR1，所述放大器单元123输出的第四信号V4 为高电平，所述控制单元122输出的第六信号V6也为高电平，开关管S1打开，第一信号V1 上升，所以第一信号V1维持在所述电源控制装置120的关断电压VCCOFF以上，所述电源控 制装置120正常工作。 0005 而所述反激式开关电源在空载工作时，输出不需要能量，当直流输出电压VOUT会 超过所述反馈单元112中第一放大器AMP1设定的第二参考电压VR2，且经过所述反馈单元 112的上升。
13、响应时间THIGH后，第三信号V3将高于第一参考电压VR1，则所述放大器单元 123输出的第四信号V4变为低电平，所述控制单元122输出的第六信号V6也为低电平，开 关管S1关断，直流输出电压VOUT开始下降，同时第一信号V1也开始下降。 0006 由于所述反馈单元112只消耗少量能量，所以直流输出电压VOUT下降很慢，经过 较长的下降时间TFALL才能降到所述反馈单元112中第一放大器AMP1设定的第二参考电 压VR2，且之后还有所述反馈单元112的下降响应时间TLOW，所以第三信号V3在较长时间 内(TFALL加上TLOW)都高于第一参考电压VR1，则开关管S1在这段时间内一直关断，直流 。
14、输出电压VOUT和第一信号V1都一直下降。而所述电源控制装置120消耗较大，所以第一 说 明 书CN 102891590 A 2/10页 5 信号V1下降比较快。 0007 当第一信号V1下降到所述电源控制装置120的关断电压VCCOFF时，所述启动单 元121输出的第二信号V2变为低电平，所述控制单元122被关断、不工作，所述反激式开关 电源也被关断、不工作。而此时交流输入电压VIN通过第一电阻R1和第一电容C1向所述 电源控制装置120的电源供电端VCC供电，第一信号V1开始上升。 0008 当第一信号V1上升到所述电源控制装置120的开启电压VCCON时，所述启动单元 121输出的第二信。
15、号V2为高电平，所述电源控制装置120重新开始工作，所述反激式开关电 源也重新开启。但一直等到直流输出电压VOUT降到所述反馈单元112中第一放大器AMP1 设定的第二参考电压VR2的下降时间TFALL加上所述反馈单元112的下降响应时间TLOW 结束，第三信号V3才会低于所述放大器单元123的第一参考电压VR1，所述放大器单元123 输出的第四信号V4变为高电平，此时所述定时器单元124输出的第五信号V5为高电平，所 述控制单元122输出的第六信号V6也为高电平，开关S1打开，第一信号V1继续上升，直流 输出电压VOUT也开始上升。经过上升时间TRISE后，直流输出电压VOUT又会超过所述反。
16、 馈单元112中第一放大器AMP1设定的第二参考电压VR2，则经过所述反馈单元112的上升 响应时间THIGH后，第三信号V3将高于第一参考电压VR1，所述放大器单元123输出的第四 信号V4为低电平，所述控制单元122输出的第六信号V6也为低电平，开关管S1关断，直流 输出电压VOUT开始下降，同时第一信号V1也开始下降，并重复上述过程。 0009 在上述过程中，当第一信号V1下降到所述电源控制装置120的关断电压VCCOFF 时，所述电源控制装置120关断、不工作，所述反激式开关电源也关断、不工作，而当第一信 号V1上升到所述电源控制装置120的开启电压VCCOFF时，所述电源控制装置12。
17、0重新开 始工作，所述反激式开关电源也重新启动。这样所述电源控制装置120和所述反激式开关 电源会不断地关断和重启，工作不稳定。 0010 目前有多种方法解决所述反激式开关电源在空载状态下工作不稳定问题：第一种 是通过降低电源控制装置的功耗，使电源控制装置的电源供电电压掉电变慢，不会使电源 供电电压减小到电源控制装置的关断电压，这样电源控制装置就不会被关断、不需要重启， 但是电源控制装置的功耗不能降得太低，否则所述反激式开关电源就无法启动；第二种是 提高电源控制装置的电源供电电压，从而延长电源供电电压下降到电源控制装置的关断电 压之前的时间，不会使电源供电电压减小到电源控制装置的关断电压，这样。
18、电源控制装置 就不会被关断、不需要重启，但是这样会导致所述反激式开关电源的启动变慢；第三种是通 过在直流输出电压加入假负载，将输出滤波电容的能量消耗掉，使得直流输出电压下降变 快，减小直流输出电压的下降时间，从而使得电源控制装置的电源供电电压不会减小到电 源控制装置的关断电压，这样电源控制装置就不会被关断、不需要重启，但这会导致所述反 激式开关电源的效率下降。 0011 由于以上几种解决方法都有缺陷，而且上述缺陷不仅存在于反激式开关电源，其 他拓扑结构的开关电源在空载状态下也存在同样的问题。因此，如何提供一种电源控制装 置及包含该电源控制装置的开关电源，使开关电源在空载状态下能够稳定地工作，已。
19、成为 本领域技术人员需要解决的问题。 发明内容 说 明 书CN 102891590 A 3/10页 6 0012 本发明的目的在于，提供一种电源控制装置及包含该电源控制装置的开关电源， 使开关电源在空载状态下能够稳定地工作。 0013 为解决上述技术问题，本发明提供一种电源控制装置，包括：一启动单元，一控制 单元、一放大器单元、一具有定时开关功能的定时器单元、电源供电端、反向输入端以及输 出驱动端； 0014 所述启动单元具有设定所述电源控制装置的开启电压和所述电源控制装置的关 断电压，所述启动单元通过所述电源供电端输入所述电源控制装置的供电电压即第一信 号，将所述第一信号同所述开启电压和关断。
20、电压进行比较，并产生第二信号提供给所述控 制单元； 0015 所述放大器单元的一端通过所述反向输入端输入所述电源控制装置的反馈信号 即第三信号，所述放大器单元的另一端输入第一参考电压，所述放大器单元将所述第三信 号和第一参考电压进行比较并放大后输出第四信号； 0016 所述定时器单元接收所述放大器单元输出的第四信号，并产生第五信号； 0017 所述控制单元接收所述第二信号和所述第五信号，并产生第六信号后，通过所述 输出驱动端输出； 0018 当所述第三信号高于所述第一参考电压，所述放大器单元输出的第四信号控制所 述定时器单元输出的第五信号为脉冲信号，在所述脉冲信号的有效电平时间内触发所述第 六。
21、信号，并在所述第六信号触发期间，控制所述电源供电端输入的第一信号，使得所述第一 信号的电压在所述电源控制装置为空载状态时维持在所述电源控制装置的关断电压以上， 从而使所述电源控制装置保持在工作状态不关断。 0019 进一步的，所述定时器单元包括一振荡单元和一计数单元，所述振荡单元产生一 振荡信号，所述计数单元接收所述振荡信号和所述第四信号，并产生所述第五信号。 0020 进一步的，所述振荡单元为振荡器，所述振荡器的振荡周期为20us100us，占空 比为3070。 0021 进一步的，所述计数单元为加法计数器或减法计数器。 0022 进一步的，所述控制单元具有脉宽调制功能。 0023 进一步的。
22、，本发明还提供一种开关电源，包括：一转换装置和一电源控制装置； 0024 转换装置，包括一变压单元和一反馈单元，所述变压单元接收交流输入电压和所 述电源控制装置的输出驱动端的输出，并产生第一信号和直流输出电压；所述反馈单元接 收直流输出电压，并产生第三信号；其中，第一信号作为所述电源控制装置的供电电压，第 三信号作为所述电源控制装置的反馈信号； 0025 电源控制装置，包括：一启动单元，一控制单元、一放大器单元、一具有定时开关功 能的定时器单元、电源供电端、反向输入端以及输出驱动端； 0026 所述启动单元具有设定所述电源控制装置的开启电压和所述电源控制装置的关 断电压，所述启动单元通过所述电。
23、源供电端输入所述电源控制装置的供电电压即第一信 号，将所述第一信号同所述开启电压和关断电压进行比较，并产生第二信号提供给所述控 制单元； 0027 所述放大器单元的一端通过所述反向输入端输入所述电源控制装置的反馈信号 即第三信号，所述放大器单元的另一端输入第一参考电压，所述放大器单元将所述第三信 说 明 书CN 102891590 A 4/10页 7 号和第一参考电压进行比较并放大后输出第四信号； 0028 所述定时器单元接收所述放大器单元输出的第四信号，并产生第五信号； 0029 所述控制单元接收所述第二信号和所述第五信号，并产生第六信号后，通过所述 输出驱动端输出； 0030 当所述第三信。
24、号高于所述第一参考电压，所述放大器单元输出的第四信号控制所 述定时器单元输出的第五信号为脉冲信号，在所述脉冲信号的有效电平时间内触发所述第 六信号，并在所述第六信号触发期间，控制所述电源供电端输入的第一信号，使得所述第一 信号的电压在所述电源控制装置为空载状态时维持在所述电源控制装置的关断电压以上， 从而使所述电源控制装置保持在工作状态不关断。 0031 进一步的，所述定时器单元包括一振荡单元和一计数单元，所述振荡单元产生一 振荡信号，所述计数单元接收所述振荡信号和所述第四信号，并产生所述第五信号。 0032 进一步的，所述振荡单元为振荡器，所述振荡器的振荡周期为20us100us，占空 比为。
25、3070。 0033 进一步的，所述计数单元为加法计数器或减法计数器。 0034 进一步的，所述控制单元具有脉宽调制功能。 0035 与现有技术相比，本发明提供的电源控制装置及包含该电源控制装置的开关电源 具有以下优点： 0036 1、本发明提供的电源控制装置，该电源控制装置包括具有定时开关功能的定时器 单元，当所述第三信号高于所述第一参考电压，所述放大器单元输出的第四信号控制所述 定时器单元输出的第五信号为脉冲信号，在所述脉冲信号的有效电平时间内触发所述第六 信号，并在所述第六信号触发期间，控制所述电源供电端输入的第一信号，使得所述第一信 号的电压在所述电源控制装置为空载状态时维持在所述电源。
26、控制装置的关断电压以上，从 而使所述电源控制装置保持在工作状态不关断。这样避免了所述电源控制装置的关断和重 启，使得所述开关电源在空载状态下能够稳定地工作。 0037 2、本发明提供的电源控制装置，所述定时器单元包括一振荡单元和一计数单元， 所述振荡单元产生一振荡信号，所述计数单元接收所述振荡信号和所述第四信号，并产生 所述第五信号，该控制方法简单、有效。 附图说明 0038 图1为现有技术中反激式开关电源的结构图； 0039 图2为现有技术中反激式开关电源在空载状态下的波形示意图； 0040 图3为本发明一实施例中反激式开关电源的结构简图； 0041 图4为本发明一实施例中反激式开关电源的定。
27、时器单元的示意图； 0042 图5为本发明一实施例中反激式开关电源的结构图； 0043 图6为本发明一实施例中电源控制装置的应用方法的流程图； 0044 图7为本发明一实施例中反激式开关电源在空载状态下的波形示意图； 0045 图8为本发明另一实施例中升压模式开关电源的结构图。 具体实施方式 说 明 书CN 102891590 A 5/10页 8 0046 下面将结合示意图对本发明的电源控制装置及包含该电源控制装置的开关电源 进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改 在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领 域技术人。
28、员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。 0047 为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能 和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开 发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的 限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费 时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。 0048 在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要 求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非 精准的比例，仅用。
29、以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。 0049 本发明的核心思想在于，提供一种电源控制装置，该电源控制装置包括一启动单 元，一控制单元、一放大器单元、一具有定时开关功能的定时器单元、电源供电端、反向输入 端、以及输出驱动端。 0050 进一步的，结合上述电源控制装置，本发明还提供了一种开关电源，包括一转换装 置和所述电源控制装置。 0051 以下以反激式开关电源为例，具体说明本发明的核心思想，请参考图3，其为本发 明一实施例中反激式开关电源的结构简图，在图3中，相同的参考标号表示等同于图1中标 号。 0052 本发明的反激式开关电源包括转换装置110和电源控制装置120。 0053 转换。
30、装置110用于将交流输入电源VIN转化为直流输出电源VOUT，接收交流输入 电压VIN和所述电源控制装置120的输出驱动端GD的输出，并产生第一信号V1、直流输出 电压VOUT以及第三信号V3，其中，第一信号V1作为所述电源控制装置120的供电电压，第 三信号V3作为所述电源控制装置120的反馈信号。 0054 电源控制装置120具有一启动单元121，一控制单元122、一放大器单元123和一 具有定时开关功能的定时器单元124、电源供电端VCC、反向输入端INV、以及输出驱动端 GD。 0055 所述启动单元121通过所述电源供电端VCC接收第一信号V1，并产生第二信号 V2，以控制所述电源控。
31、制装置120的开启和关断。所述电源控制装置120的启动单元121 具有电源控制装置的开启电压VCCON和关断电压VCCOFF。在图3所述的电源控制装置120 中，当第一信号V1高于等于所述电源控制装置120的开启电压VCCON时，第二信号V2为高 电平，之后只要第一信号V1不低于所述电源控制装置120的关断电压VCCOFF，则第二信号 V2就一直为高电平；当第一信号V1低于所述电源控制装置120的关断电压VCCOFF时，第 二信号V2为低电平；当第一信号V1由所述电源控制装置120的关断电压VCCOFF上升到所 述电源控制装置120的开启电压VCCON之后，第二信号V2由低电平跳变为高电平，而。
32、本发 明旨在控制第一信号V1不低于所述电源控制装置120的关断电压VCCOFF。 0056 所述放大器单元123通过所述电源控制装置120的反向输入端INV接收第三信号 V3，同时所述放大器单元123还接收第一参考电压VR1，所述放大器单元123通过比较第三 说 明 书CN 102891590 A 6/10页 9 信号V3和第一参考电压VR1的大小并放大后产生第四信号V4。当第三信号V3高于第一参 考电压VR1时，第四信号V4为低电平；当第三信号V3低于第一参考电压VR1时，第四信号 V4为高电平。 0057 所述定时器单元124接收第四信号V4，并产生第五信号V5。所述放大器单元123 输出。
33、的第四信号V4控制所述定时器单元124输出的第五信号V5为脉冲信号，在所述脉冲 信号的有效电平时间内触发所述第六信号V6。在本实施例中，所述定时器单元124在第四 信号V4为高电平时，控制第五信号V5为高电平；在第四信号V4为低电平时，控制第五信号 V5为周期方波。较佳的，所述定时器单元124包括一振荡单元501和一计数单元502，所述 振荡单元501产生一振荡信号V7，所述计数单元502接收振荡信号V7和第四信号V4，并根 据第四信号V4对振荡信号V7进行计数并产生第五信号V5，如图4所示。较佳的，在第四信 号V4为低电平时，第五信号V5为高低电平组成的周期方波，第五信号V5产生高电平期间 。
34、会使所述控制单元122输出的第六信号将开关管S1打开，从而使第一信号V1上升，进而使 得所述电源供电端VCC接收的第一信号V1在所述电源控制装置120为空载状态时维持在 所述电源控制装置120的关断电压VCCOFF以上，第二信号V2一直为高电平，则所述电源控 制装置120能一直稳定地工作，不会关断和重启。 0058 所述振荡单元501为振荡器，所述振荡器的振荡周期为20us100us，优选30us、 50us、80us，占空比为3070，优选40、50、60，所述计数单元502为加法计数器 或减法计数器，以对振荡信号V7进行计数。在本实施例中，所述定时器单元124并不限于 一振荡单元501和一。
35、计数单元502，如还可以为触发器，只要能产生满足要求的第五信号V5 的单元，亦在本发明的思想范围之内。 0059 第五信号V5并不限于周期方波，如还可以为三角波或半波等脉冲信号，只要使所 述电源供电端VCC接收的第一信号V1在所述电源控制装置120为空载状态时维持在所述 电源控制装置120的关断电压VCCOFF以上，亦在本发明的思想范围之内。 0060 所述控制单元122接收第二信号V2和第五信号V5，并产生第六信号V6。第二信号 V2用于控制所述控制单元122是否工作。当第二信号V2为高电平时，所述控制单元122正 常工作，则第五信号V5控制第六信号V6；当第二信号V2为低电平时，所述控制单。
36、元122不 工作，则第五信号V5不控制第六信号V6，并第六信号V6为低电平。第六信号V6通过所述 电源控制装置120的输出驱动端GD输出到所述转换装置110。较佳的，所述控制单元122 为一具有脉宽调制功能的电路，脉宽调制能有效利用电源的能量，使得电路的效率高。 0061 图5为本发明一实施例中反激式开关电源的结构图，本实施例中的反激式开关电 源包括转换装置110和电源控制装置120，其中转换装置110包括一变压单元111和一反馈 单元112，所述变压单元111接收交流输入电压VIN和所述电源控制装置120的输出驱动端 GD的输出，并产生第一信号V1和直流输出电压VOUT；所述反馈单元112接。
37、收直流输出电压 VOUT，并产生第三信号V3；其中，第一信号V1作为所述电源控制装置120的供电电压，第三 信号V3作为所述电源控制装置120的反馈信号。 0062 所述变压单元111包括第一电阻R1、第一电容C1、二极管D2、变压器T1、输出整流 管D1、第二电容C2、开关管S1。交流输入电源VIN的一端接第一电阻R1的一端并与变压器 T1的第一脚1相连，交流输入电源VIN的另一端接第一电容C1的一端并接地，第一电阻R1 的另一端接第一电容C1的另一端并与所述电源控制装置120的电源供电端VCC相连，变压 说 明 书CN 102891590 A 7/10页 10 器T1的第二脚2接开关管S1。
38、的第一极，变压器T1的第三脚3接输出整流管D1的阳极，变 压器T1的第四脚4接地，输出整流管D1的阴极接第二电容C2的一端，第二电容C2的另一 端接地，第二电容C2的两端接直流输出电源VOUT，开关管S1的第二极接所述电源控制装置 120的输出驱动端GD，开关管S1的第三极接地，变压器T1的第五脚5接二极管D2的阳极， 二极管D2的阴极接所述电源控制装置120的电源供电端VCC，变压器T1的第六脚6接地， 变压器T1的第一脚1和第二脚2之间为原边绕组L1，变压器T1的第三脚3和第四脚4之 间为副边绕组L2，变压器T1的第五脚5和第六脚6之间为辅助绕组L3，变压器T1的第一 脚1为原边绕组L1的。
39、同名端，变压器T1的第四脚4为副边绕组L2的同名端，变压器T1的 第六脚6为辅助绕组L3的同名端。 0063 在本实施例中，控制单元122产生的第六信号V6通过输出驱动端GD传送给开关 管S1的第二极，以控制开关管S1的打开或关断。当第六信号V6为高电平时，开关管S1打 开；当第六信号V6为低电平时，开关管S1关断。当开关管S1打开时，直流输出电压VOUT 上升，第一信号V1也上升；当开关管S1关断时，直流输出电压VOUT下降，第一信号V1也下 降。 0064 所述反馈单元112包括第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一放大器AMP1、 光电耦合器U4、第五电阻R5和第六电阻R6。所述。
40、第二电阻R2的一端与所述直流输出电压 VOUT相连，所述第二电阻R2的另一端与所述第一放大器AMP1的第一输入端相连，所述第一 放大器AMP1的第一输入端通过所述第四电阻R4接地，所述第一放大器AMP1的第二输入端 接第二参考电压VR2，所述第三电阻R3的一端与所述直流输出电压VOUT相连，所述第三电 阻R3的另一端接所述光电耦合器U4的第一脚1，所述第一放大器AMP1的输出端接所述光 电耦合器U4的第二脚2，所述光电耦合器U4的第三脚3接所述电源控制装置120的电源供 电端VCC，所述光电耦合器U4的第四脚4通过所述第五电阻R5接地，并通过所述第六电阻 R6接所述电源控制装置的反向输入端IN。
41、V。 0065 在本实施例中，所述反馈单元112是将直流输出电压VOUT转换为第三信号V3，输 出到所述电源控制装置120的反向输入端INV。当所述直流输出电压VOUT高于第二参考 电压VR2时，所述第三信号V3高于第一参考电压VR1；当所述直流输出电压VOUT低于第二 参考电压VR2时，所述第三信号V3低于第一参考电压VR1。为了反激式开关电源的环路稳 定，直流输出电压VOUT转换为第三信号V3时有一定的响应时间。 0066 在本实施例中，所述转换装置110并不限于上述结构，如所述变压单元111的第二 电容C2还可并联一第三电容C3，或所述反馈单元112的光电耦合器U4的第一脚1还可以 通过。
42、一第四电容C4接地，再要能实现本发明的功能，亦在本发明的思想范围之内。 0067 以下结合图6以及图7具体说明本实施例中电源控制装置的应用方法。其中，图 6为本发明一实施例中电源控制装置的应用方法的流程图；图7为本发明一实施例中反激 式开关电源在空载状态下的波形示意图。 0068 首先，进行步骤S11，当第三信号低于第一参考电压时，所述定时器单元控制第五 信号为高电平。 0069 当向反激式开关电源接入交流输入电压VIN时，所述反激式开关电源开始工作。 交流输入电压VIN通过第一电阻R1和第一电容C1向所述电源控制装置120的电源供电 端VCC输出第一信号V1，第一信号V1开始上升。当第一信号。
43、V1高于等于所述电源控制装 说 明 书CN 102891590 A 10 8/10页 11 置120的开启电压VCCON时，所述电源控制装置120开始工作，所述启动单元121输出的第 二信号V2为高电平，所述控制单元122正常工作。而所述反激式开关电源开始工作时所述 直流输出电压VOUT为零，低于所述反馈单元112中第一放大器AMP1设定的第二参考电压 VR2，则所述反馈单元112输出到所述电源控制装置120的反向输入端INV的第三信号V3 也就低于第一参考电压VR1，所述放大器单元123输出的第四信号V4为高电平，此时所述 定时器单元124输出的第五信号V5为高电平，所述控制单元122输出的。
44、第六信号V6也为 高电平，则开关管S1打开，交流输入电源VIN通过所述变压单元111的变压器T1原边绕组 L1和副边绕组L2将能量转移到第二电容C2，则直流输出电压VOUT开始上升，并经过上升 时间TRISE，达到所述反馈单元112中第一放大器AMP1设定的第二参考电压VR2，同时，由 于开关管S1打开，辅助绕组L3的异名端电压也低于同名端电压，二极管D2反偏，交流输入 电源VIN通过第一电阻R1和第一电容C1向所述电源控制装置120的电源供电端VCC继续 供电，第一信号V1继续上升，第一信号V1维持在所述电源控制装置120的关断电压VCCOFF 以上，所述电源控制装置120正常工作。 007。
45、0 接着，进行步骤S12，当第三信号高于第一参考电压时，所述定时器单元控制第五 信号为脉冲信号。 0071 当所述反激式开关电源在空载工作时，由于输出不需要能量，则直流输出电压 VOUT会超过所述反馈单元112中第一放大器AMP1设定的第二参考电压VR2，且经过所述反 馈单元112的上升响应时间THIGH后，第三信号V3将高于第一参考电压VR1，则所述放大器 单元123输出的第四信号V4为低电平，所述定时器单元124控制第五信号V5为低电平脉 宽为TOFF、高电平脉宽为TON的周期方波，所述控制单元122控制第六信号V6也为低电平 脉宽为TOFF、高电平脉宽为TON的周期方波，则所述电源控制装。
46、置120通过输出驱动端GD 对开关管S1进行定时开关过程。 0072 在本实施例中，所述定时器单元124包括一振荡单元501和一计数单元502，所述 振荡单元501产生一振荡信号V7，所述计数单元502接收振荡信号V7和第四信号V4，对振 荡信号V7的振荡周期进行计数，在计数N个振荡周期的时间内，所述计数单元502输出的 第五信号V5一直为低电平，这段N个振荡周期的时间即为计数关断时间TOFF。 0073 在第五信号V5为低电平的计数关断时间TOFF内，所述控制单元122输出的第六 信号V6也为低电平，开关管S1关断，变压器T1的励磁电感的电流使得辅助绕组L3电压反 向，辅助绕组L3向所述电源。
47、控制装置120的电源供电端VCC供电。但由于开关管S1关断 后变压器T1没有能量补充，所以随着第二电容C2的能量逐步被所述反馈单元112消耗，直 流输出电压VOUT开始下降；同时，随着辅助绕组L3中能量逐步被所述电源控制装置120消 耗，第一信号V1也开始下降。由于第二电容C2较大，且第二电容C2的能量被所述反馈单 元112只有少量消耗，所以直流输出电压VOUT下降很慢，经过较长的下降时间TFALL才能 降到所述反馈单元112中第一放大器AMP1设定的第二参考电压VR2，且之后还有所述反馈 单元112的下降响应时间TLOW，所以第三信号V3在较长时间内(TFALL加上TLOW)都高于 第一参考。
48、电压VR1，所述放大器单元123输出的第四信号V4在这段时间内都为低电平，则所 述定时器单元124输出的第五信号V5在这段时间内都为周期方波。而辅助绕组L3中能量 较少，且被所述电源控制装置120消耗较大，所以第一信号V1下降比较快。 0074 在计数N个振荡周期的时间结束后，第一信号V1还未下降到所述电源控制装置 说 明 书CN 102891590 A 11 9/10页 12 120的关断电压VCCOFF，此时所述计数单元502再计数M个振荡周期的时间，在计数M个振 荡周期的时间内，所述计数单元502输出的第五信号V5一直为高电平，这段M个振荡周期 的时间即为计数打开时间TON。 0075 。
49、在第五信号V5为高电平的计数打开时间TON内，所述控制单元122输出的第六信 号V6也为高电平，则开关管S1重新打开，交流输入电压VIN通过原边绕组L1和开关管S1 向变压器T1补充能量，直流输出电压VOUT开始上升；同时，辅助绕组L3的异名端电压也低 于同名端电压，二极管D2反偏，交流输入电源VIN通过第一电阻R1和第一电容C1向所述 电源控制装置120的电源供电端VCC供电，第一信号V1开始上升。 0076 上述所述定时器单元124输出的第五信号V5为低电平的计数关断时间TOFF，和第 五信号V5为高电平的计数打开时间TON，构成一个周期，但具体计数打开时间TON和计数关 断时间TOFF为多少并不固定，实际要根据直流输出电压VOUT的下降时间TFALL和所述反 馈单元112的下降响应时间TLOW，以及所述电源控制装置120的关断电压VCCOFF来确定， 即保证在第一信号V1不低于所述电源控制装置120的关断电压VCCOFF即可。 0。