CN102290971B - 开关变换器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种不含内置电源开关装置的开关变换器IC，所述开关变换器IC包括：第一端子，其用作电源正极连接器；第二端子，其用作电源回路连接器；第三端子，其用作用于控制外部的三极管电源开关装置或MOSFET电源开关装置的开关占空比的开关驱动连接器，并且还用作用于检测所述电源开关装置的牵引电流以借此提供过电流保护的导线管。从所述第一端子和所述第二端子之间的电压获得反馈信息。

Description

开关变换器
技术领域
本发明涉及用于开关式电源(SMPS)中的开关变换器。
背景技术
SMPS使用开关变换器IC。这些IC中的一些在初次侧(primary side)不包括内置电源开关装置。这样的IC通常具有下列五个功能销或端子：
(a)Vdd-电源正极端子；
(b)Vss-电源负极端子，或回路端子；
(c)FB-反馈信息端子，其接收来自二次侧的误差信息。根据在这一端子处接收到的信息来调整主开关装置的占空比；
(d)OC-过电流限制端子，其用于控制通过电源开关装置的最大电流以将能量变换到二次侧；以及
(e)DR-作为驱动源的驱动端子，其用于控制电源开关装置的开关占空比。
在图1中示出这种IC 10的典型方框图。在图2中示出使用三极管电源开关装置的典型的应用电路图，并且在图3示出了使用MOSFET电源开关装置的典型的应用电路图。
在图1中，导通和基准信号发生器方框11控制IC的导通，向其它功能方框提供工作电压(通常为已调节的)，并为其它电路方框产生各基准电平(电压或电流)。输出占空比控制电路方框12根据从FB端子接收到的信号来调整DR端子处的占空比，并且因此将开关变换器应用电路(见图2和图3)的输出保持在目标值。
驱动器方框13为主开关装置14提供充分的驱动。OC端子对通过主开关装置14的电流进行采样，假如电流超过目标过电流极限，则关断DR端子。
因为如上所述的典型开关变换器IC具有五个端子，这限制了封装选择，并且不能使用具有少于五个端子的低成本标准封装类型。
发明内容
本发明的目的是克服或基本上改进上述缺点和/或更一般地提供改善的开关变换器IC。
这里公开了不含内置电源开关装置的开关变换器IC，包括：
第一端子，其用作电源正极连接器；
第二端子，其用作电源回路连接器；
第三端子，其用作用于控制外部的三极管电源开关装置或MOSFET电源开关装置的开关占空比的开关驱动连接器，并且还用作用于检测电源开关装置的牵引电流以借此提供过电流保护的导线管；其中
从第一端子和第二端子之间的电压获得反馈信息。
这里进一步公开了上述开关变换器IC和三极管电源开关装置的结合，所述三极管电源开关装置的基极与所述第三端子连接。
这里进一步公开了上述开关变换器IC和MOSFET电源开关装置的结合，所述MOSFET电源开关装置的门极与所述第三端子连接。
这种结合可能进一步包括在MOSFET电源开关装置处的门极-源极电压控制。
优选地，所述电压控制是通过跨过MOSFET电源开关装置的门极和源极而连接的齐纳二极管提供的。
这里进一步公开了不含内置电源开关装置的开关变换器IC，包括：
第一端子，其用作电源正极连接器；
第二端子，其用作电源回路连接器；
第三端子，其用作用于控制外部电源开关装置的开关占空比的开关驱动连接器；
第四端子，其用作用于检测电源开关装置的牵引电流以借此提供过电流保护的导线管；
其中，从第一端子和第二端子之间的电压获得反馈信息。
这里进一步公开了上述开关变换器IC和电源开关装置的结合，所述电源开关装置的基极与所述第三端子连接。
附图说明
现在将参考附图通过示例的方式说明本发明的优选形式，其中：
图1、图2和图3图示了如上所讨论的现有技术实现；
图4为四端子开关变换器IC的示意性电路方框图；
图5为三端子开关变换器IC的示意性电路方框图；以及
图6为示出跨过MOSFET的门极和源极的电压控制的示意性电路方框图。
具体实施方式
本发明的目的在于将端子的总数量从五个减少至三个，而且还提出了可行的四端子变型。这使得可以以诸如TO-92、TO-5、TO-218、TO-220、TO-225、TO-264、SOT-23等普通低成本封装类型来封装装置。
为了减少端子的总数量而不降低功能性，所选端子需要在本质上是多功能的。
可以以这样的方式使用一次感应技术来估计反馈信息：即，可以从Vdd端子获得反馈信息，因此可以去除FB端子。这将端子数从五个减少至四个，方框图如图4中所示。
通过使用三极管作为电源开关装置，利用下列公式，可以通过三极管的基极处的电压来估算电源开关装置的电流：
I＝Ve/Re＝(Vb-Vbe)/Re
其中，根据特定三极管的可用制造商的数据表中的信息，可以估算期望开关处的Vbe。这进一步将端子数从四个减少至三个，方框图表示在图5中。
通过将MOSFET用作电源开关装置，利用下列公式，可以通过MOSFET的门极处的电压来估算电源开关装置的电流：
I＝Vs/Rs＝(Vg-Vgs)/Rs
其中，可以通过跨过MOSFET的门极端子和源极端子增加诸如齐纳二极管的外部装置来控制期望开关处的Vgs。这进一步将端子数从四个减少至三个，方框图表示在图5中。
在图6中示出了图示如何控制Vgs的示例。
Vgs的控制还可以借助于诸如通过恒流源与跨过门极端子和源极端子连接的电阻器一起驱动门极的其它方式来实现。所有其它的电路方式落在本发明的控制Vgs的范围之内。

Claims (5)

1.一种不含内置电源开关装置的开关变换器IC，包括：
第一端子，其用作电源正极连接器；
第二端子，其用作电源回路连接器；
第三端子，其用作用于控制外部的三极管电源开关装置或MOSFET电源开关装置的开关占空比的开关驱动连接器，并且
利用公式I=Ve/Re=(Vb-Vbe)/Re，其中，I是三极管电源开关装置的电流，Ve是发射极电压，Re是连接在基极和发射极之间的电阻，Vb是基极电压，Vbe是基极和发射极之间的电压，能够通过三极管的基极处的电压来估算三极管电源开关装置的电流；或者
利用公式I=Vs/Rs=(Vg-Vgs)/Rs，其中，I是MOSFET电源开关装置的电流，Vs是源极电压，Rs是连接在门极和源极之间的电阻，Vg是门极电压，Vgs是门极和源极之间的电压，能够通过MOSFET的门极处的电压来估算MOSFET电源开关装置的电流，
因此，所述第三端子还用作用于检测所述三极管电源开关装置或者所述MOSFET电源开关装置的牵引电流以借此提供过电流保护的导线管；其中
从所述第一端子和所述第二端子之间的电压获得反馈信息。
2.根据权利要求1所述的不含内置电源开关装置的开关变换器IC，所述三极管电源开关装置的基极与所述第三端子连接。
3.根据权利要求1所述的不含内置电源开关装置的开关变换器IC，所述MOSFET电源开关装置的门极与所述第三端子连接。
4.根据权利要求3所述的不含内置电源开关装置的开关变换器IC，进一步包括在所述MOSFET电源开关装置处的门极-源极电压控制。
5.根据权利要求4所述的不含内置电源开关装置的开关变换器IC，其中，所述电压控制是通过跨过所述MOSFET电源开关装置的门极和源极而连接的齐纳二极管提供的。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8804385B2 (en) * 2010-08-30 2014-08-12 Mosway Semiconductor Limited SMPS control IC with 4 terminals
US9245880B2 (en) * 2013-10-28 2016-01-26 Mosway Semiconductor Limited High voltage semiconductor power switching device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5285369A (en) * 1992-09-01 1994-02-08 Power Integrations, Inc. Switched mode power supply integrated circuit with start-up self-biasing
US5313381A (en) * 1992-09-01 1994-05-17 Power Integrations, Inc. Three-terminal switched mode power supply integrated circuit
US6125046A (en) * 1998-11-10 2000-09-26 Fairfield Korea Semiconductor Ltd. Switching power supply having a high efficiency starting circuit
CN101510729A (zh) * 2009-03-30 2009-08-19 浙江大学 一种双模式的直流开关电源变换器

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5335162A (en) * 1993-01-15 1994-08-02 Toko America, Inc. Primary side controller for regulated power converters
US6259618B1 (en) * 2000-05-03 2001-07-10 Analog And Power Electronics Corp. Power chip set for a switching mode power supply having a device for providing a drive signal to a control unit upon startup
US7035119B2 (en) * 2002-08-30 2006-04-25 Sanken Electric Co., Ltd. Switching power source device
US6611439B1 (en) * 2002-10-28 2003-08-26 System General Corporation PWM controller for controlling output power limit of a power supply
JP4029853B2 (ja) * 2004-03-23 2008-01-09 サンケン電気株式会社 スイッチング電源装置
JP4617931B2 (ja) * 2005-03-07 2011-01-26 富士電機システムズ株式会社 スイッチング電源回路の制御方式
CN101295872B (zh) * 2007-04-28 2010-04-14 昂宝电子（上海）有限公司 为功率转换器提供过电流和过功率保护的系统和方法
US7310244B2 (en) * 2006-01-25 2007-12-18 System General Corp. Primary side controlled switching regulator
JP4177392B2 (ja) * 2006-06-08 2008-11-05 三菱電機株式会社 半導体電力変換装置
JP5056055B2 (ja) * 2007-02-19 2012-10-24 富士電機株式会社 スイッチング電源制御用集積回路およびスイッチング電源装置
JP5494009B2 (ja) * 2010-03-01 2014-05-14 株式会社村田製作所 スイッチング制御回路及びスイッチング電源装置
US8804385B2 (en) * 2010-08-30 2014-08-12 Mosway Semiconductor Limited SMPS control IC with 4 terminals
CN102545567B (zh) * 2010-12-08 2014-07-30 昂宝电子（上海）有限公司 为电源变换器提供过电流保护的系统和方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5285369A (en) * 1992-09-01 1994-02-08 Power Integrations, Inc. Switched mode power supply integrated circuit with start-up self-biasing
US5313381A (en) * 1992-09-01 1994-05-17 Power Integrations, Inc. Three-terminal switched mode power supply integrated circuit
US6125046A (en) * 1998-11-10 2000-09-26 Fairfield Korea Semiconductor Ltd. Switching power supply having a high efficiency starting circuit
CN101510729A (zh) * 2009-03-30 2009-08-19 浙江大学 一种双模式的直流开关电源变换器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2007-330043A 2007.12.20

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