CN103840639A - 实现线电压检测控制的电路结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种实现线电压检测控制的电路结构，其中包括电路结构包括第一MOS管、第三电阻、第四MOS管和第四电阻，第一MOS管为高压启动晶体管，第一MOS管的漏极通过第三电阻连接至被采样的线电压端口，第一MOS管的源极连接至输出供电端，第四MOS管的栅极输入采样时钟信号，第四MOS管的源极通过第四电阻连接至接地端，第四MOS管的漏极与第一MOS管的源极相连接。采用该种结构的实现线电压检测控制的电路结构，主要是在采样的过程中复用了高压启动管脚，进而不需要增加外部的分压采样电阻，并节省了一个芯片引脚，同时合理的电路设计也保证了电源线电压采样的准确高效，简化了电路结构，降低电路成本，具有更广泛的应用范围。

Description

实现线电压检测控制的电路结构

技术领域

本发明涉及开关电源技术领域，尤其涉及开关电源中线电压检测领域，具体是指一种实现线电压检测控制的电路结构。

背景技术

在开关电源控制系统中，市电整流后的直流电压值是一个十分重要的参数，而输入电压的变化将对开关电源系统的工作稳定性产生较大的影响，为实现检测输入电压的变化值，进而根据输入电压的变化值调节和控制开关电源系统，使其更稳定。常规的输入线电压采样电路如图1所示。交流市电通过100桥式整流后得到了104，通过串联到地的电阻102和103分压来的得到输入线电压的采样信号105，然后输入到控制芯片IC。但是此方法需要增加外部电阻以分压，无法实现高低压的隔离，且对控制器芯片来说多了一个引脚，从而增加了成本。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种能够通过对高压启动管脚的复用、实现在不增加芯片管脚的前提下对线电压进行快速准确检测、简化电路设计、降低成本、具有更广泛应用范围的实现线电压检测控制的电路结构。

为了实现上述目的，本发明的实现线电压检测控制的电路结构具有如下构成：

该实现线电压检测控制的电路结构，其主要特点是，所述的电路结构包括第一MOS管、第三电阻、第四MOS管和第四电阻，所述的第一MOS管为高压启动晶体管，所述的第一MOS管的漏极通过所述的第三电阻连接至被采样的线电压端口，所述的第一MOS管的源极连接至输出供电端，所述的第四MOS管的栅极输入一采样时钟信号，所述的第四MOS管的源极通过所述的第四电阻连接至接地端，所述的第四MOS管的漏极与所述的第一MOS管的源极相连接。

较佳地，所述的电路结构还包括第二二极管，所述的第一MOS管的源极通过所述的第二二极管连接至输出供电端。

较佳地，所述的电路结构还包括第三MOS管，所述的第三MOS管的栅极输入一使能信号，所述的第三MOS管的漏极连接所述的第一MOS管的栅极，所述的第三MOS管的源极连接至接地端。

更佳地，所述的电路结构还包括第一二极管，所述的第三MOS管的源极通过所述的第一二极管连接至接地端。

更佳地，所述的电路结构还包括第一电阻，所述的第三MOS管的漏极通过所述的第一电阻连接至输出供电端。

更佳地，所述的电路结构还包括第二电阻、电容和第二MOS管，所述的第二MOS管的源极连接至输出供电端，所述的第二MOS管的漏极连接至所述的第一MOS管的栅极，所述的第二MOS管的栅极通过所述的第二电阻连接至输出供电端，所述的电容连接于所述的第二MOS管的栅极和第一MOS管的源极之间。

采用了该发明中的实现线电压检测控制的电路结构，具有如下有益效果：

本发明相对于现有技术而言，主要是在采样的过程中复用了高压启动管脚，进而不需要增加外部的分压采样电阻，并节省了一个芯片引脚。同时合理的电路设计也保证了电源线电压采样的准确高效，简化了电路结构，降低电路成本，具有更广泛的应用范围。

附图说明

图1为现有技术中的线电压检测的结构示意图。

图2为本发明的实现线电压检测控制的电路结构示意图。

图3为采用本发明的电路结构对线电压进行采样控制的示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

如图2所示，为本发明的实现线电压检测控制的电路结构示意图。

该电路的组成有：MOS管201-204、电阻205-208、二极管209和210、电容211。其中201（第一MOS管）为耗尽型高压启动晶体管，201的漏极经过电阻207（第三电阻）连接到所需采样的线电压端口213上，源极经过二极管210（第二二极管）后连接至216端为芯片供电。MOS管204（第四MOS管）是由采样时钟信号214控制的开关管，其源极经过分压电阻208（第四电阻）后接地，漏极连接至MOS管201的源极。电阻206（第二电阻）、电容211以及MOS管202（第二MOS管）共同组成了快速采样的辅助电路，202的源极连接至216，漏极连接至MOS管201的栅极处，栅极一方面经过电阻206连接至216端，另一方面通过耦合电容211连接至201的源极。203（第三MOS管）是开关管，其栅极接使能信号212，漏极一方面接MOS管201栅极，另一方面通过电阻205（第一电阻）连接至216，源极经过二极管209（第一二极管）后接地。

正常工作状态下212端信号为高，203导通将201的栅极电位拉低使其低于阈值电压，进而201处于截止状态。采样时，时钟信号CLK控制204导通，则201的源端电压迅速拉低使其导通并工作在线性区，则采样电压的大小为

$V_{215}=\frac{R_{208}}{R_{207}+R_{208}}\·V_{213}$

为了解决对线电压213准确高效检测的技术问题，需要在进行线电压检测的过程中快速使201处于线性区，并且201的导通阻抗尽量小，不至于影响213端的采样输出。但是在204采样过程中，由于201栅源存在一个较大的寄生电容，当源极电压迅速下降过程中，电容耦合作用的影响下栅极电压会跟随源极电压变化，在此栅源电压下201不具有足够的驱动能力，201仍工作在饱和区，此时采样得到的电压并非真实有效的线电压信号，需要较长的采样时间，因此在电路中引入由211、206和202组成的辅助电路以改善上述问题，其工作原理如下：未采样时，202的栅极和源极两端电压相等，故202工作在截止状态，当214端采样控制信号为高电平，201源极电位被瞬间拉低的同时，利用电容211的耦合作用使202的栅极电位跟随下降并使MOS管202导通，确保201栅极具有一定的驱动能力，从而保证采样得到的信号真实有效。此外电路中还采用了二极管209，将201栅极电压钳制在一个较高电位，可以有效的使201在较高源极电位下开启，同样保证了201的驱动能力。图3为采样控制过程示意图，当时钟信号为高电平时进行采样。

采用了该发明中的实现线电压检测控制的电路结构，具有如下有益效果：

本发明相对于现有技术而言，主要是在采样的过程中复用了高压启动管脚，进而不需要增加外部的分压采样电阻，并节省了一个芯片引脚。同时合理的电路设计也保证了电源线电压采样的准确高效，简化了电路结构，降低电路成本，具有更广泛的应用范围。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (6)

1.一种实现线电压检测控制的电路结构，其特征在于，所述的电路结构包括第一MOS管、第三电阻、第四MOS管和第四电阻，所述的第一MOS管为高压启动晶体管，所述的第一MOS管的漏极通过所述的第三电阻连接至被采样的线电压端口，所述的第一MOS管的源极连接至输出供电端，所述的第四MOS管的栅极输入一采样时钟信号，所述的第四MOS管的源极通过所述的第四电阻连接至接地端，所述的第四MOS管的漏极与所述的第一MOS管的源极相连接。

2.根据权利要求1所述的实现线电压检测控制的电路结构，其特征在于，所述的电路结构还包括第二二极管，所述的第一MOS管的源极通过所述的第二二极管连接至输出供电端。

3.根据权利要求1所述的实现线电压检测控制的电路结构，其特征在于，所述的电路结构还包括第三MOS管，所述的第三MOS管的栅极输入一使能信号，所述的第三MOS管的漏极连接所述的第一MOS管的栅极，所述的第三MOS管的源极连接至接地端。

4.根据权利要求3所述的实现线电压检测控制的电路结构，其特征在于，所述的电路结构还包括第一二极管，所述的第三MOS管的源极通过所述的第一二极管连接至接地端。

5.根据权利要求3所述的实现线电压检测控制的电路结构，其特征在于，所述的电路结构还包括第一电阻，所述的第三MOS管的漏极通过所述的第一电阻连接至输出供电端。

6.根据权利要求3所述的实现线电压检测控制的电路结构，其特征在于，所述的电路结构还包括第二电阻、电容和第二MOS管，所述的第二MOS管的源极连接至输出供电端，所述的第二MOS管的漏极连接至所述的第一MOS管的栅极，所述的第二MOS管的栅极通过所述的第二电阻连接至输出供电端，所述的电容连接于所述的第二MOS管的栅极和第一MOS管的源极之间。

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