CN117155104B - 带欠压保护的启动电路和控制电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种带欠压保护的启动电路和控制电路，应用于开关变换器，启动电路包括启动开关管、供电电容、驱动模块、钳位单元和欠压检测模块；控制电路包括带欠压保护的启动电路和控制模块。带欠压保护的启动电路用以获取直流输入电压的管脚，在启动阶段作为启动管脚，利用直流输入电压控制功率开关管导通，直流输入电压经过原边绕组和功率开关管给供电电容充电，产生供电电压，直至供电电压信号达到供电参考值后，完成启动。然后该管脚变为欠压检测管脚，欠压检测模块将采集的直流输入电压与电压参考信号进行比较，生成欠压指示信号。实现一个管脚两种功能，同时满足启动电路和欠压保护要求，从而减少外围器件，降低了芯片设计的复杂度。

Description

带欠压保护的启动电路和控制电路
技术领域
本发明涉及开关变换器技术领域，具体而言，涉及一种带欠压保护的启动电路和控制电路。
背景技术
在隔离式开关变换器的设计中，需要给芯片内部元器件提供供电电压VCC，因此需要设计相应的启动电路。通常，如图1所示，芯片需要一个启动管脚PIN2和启动电阻R1耦接至芯片内部的启动电路用于启动芯片，待芯片启动后启动电阻R1和启动管脚PIN2不再有用，后续供电电压VCC刷新将由第三绕组进行。
在一些应用场合下，为了保证开关变换器的后级能够正常供电，要求芯片达到一定电压才能工作，也即是需要设计欠压保护电路。通常需要在芯片设置另一个管脚（图1中示意的PIN1）引入直流输入电压VIN进行欠压保护（UVLO）检测。多一个引脚将增加设计成本以及后续使用的复杂度。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在开关变换器的启动电路功耗较高，对工艺要求高，芯片布局复杂，设计成本高，使用不便的技术问题之一。
为此，本发明一方面提供了一种带欠压保护的启动电路，另一方面提供了一种控制电路。
本发明提供的一种带欠压保护的启动电路，应用于开关变换器，开关变换器包括功率开关管和变压器，功率开关管的第一端耦接变压器的原边绕组的第一端。启动电路包括：启动开关管、供电电容、驱动模块、钳位单元和欠压检测模块。启动开关管的第一端与功率开关管的第二端耦接，启动开关管的第二端耦接参考地，启动开关管的控制端耦接启动控制信号；供电电容的第一端与功率开关管的第二端耦接，供电电容的第二端耦接参考地，供电电容的第一端上的电压为供电电压；驱动模块的输入端接收驱动控制信号，驱动模块的供电端接收供电电压，驱动模块的输出端耦接功率开关管的控制端，驱动模块根据驱动控制信号在输出端输出供电电压或参考地电压；钳位单元的第一端耦接原边绕组的第二端，钳位单元的第二端耦接功率开关管的控制端；欠压检测模块接收启动控制信号并耦接钳位单元的第一端接收钳位单元的第一端上的电压信号，并根据启动控制信号和钳位单元的第一端上的电压信号判断系统是否欠压，并产生欠压指示信号。
芯片上，带欠压保护的启动电路用以获取直流输入电压的管脚，在启动阶段作为启动管脚，利用直流输入电压给功率开关管供电，并控制功率开关管导通，直流输入电压经过原边绕组和功率开关管给供电电容充电，产生供电电压，直至供电电压信号达到供电参考值后，完成启动。此后，该管脚变为欠压检测管脚，欠压检测模块将采集的直流输入电压与电压参考信号进行比较，生成欠压指示信号。
本发明提供的一种控制电路，包括上述技术方案的启动电路，以及控制模块。其中，控制模块接收欠压指示信号、反馈信号和供电电压信号，并根据欠压指示信号、反馈信号和供电电压信号产生启动控制信号和驱动控制信号，其中，反馈信号代表开关变换器的输出电压。
综上所述，由于采用了上述技术特征，本发明的有益效果是：采用带欠压保护的启动电路，仅需一个采集管脚，即可实现启动功能和启动之后的欠压检测功能，在启动阶段通过启动管脚正常启动芯片，当启动完成后，该启动管脚变为欠压检测管脚，实现一个管脚两种功能，同时满足启动电路和欠压保护要求，还实现了对启动电阻的复用以及在启动电路包含元件的基础上实现启动完成后的功率开关管启闭控制，从而减少外围器件，降低了芯片设计的复杂度。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是现有开关变换器的模块示意图；
图2是本发明一个实施例的带欠压保护的启动电路的模块示意图；
图3是本发明一个实施例的带欠压保护的启动电路的电路原理图；
图4是本发明一个实施例的用于开关变换器的控制电路的电路原理图。
其中，图1至图4中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
11、带欠压保护的启动电路；11-1、驱动模块；11-2、欠压检测模块；12、控制模块；41、电电压判断单元、42、控制单元；43、逻辑门电路。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其它不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。在整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的引用意味着结合该实施例所描述的特定特征、结构或特点被包括在本发明的至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书在各处出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”并不一定都是指同一实施例。动词“包括”和“具有”在本文中用作开放限制，其既不排除也不要求还存在未叙述特征。除非另有明确说明，否则从属权利要求中记载的特征可以相互自由组合。在整个文件中使用“一”或“一个”（即，单数形式）限定的元件，并不排除多个这个元件的可能。更进一步地，所描述的特征、结构或特点可以在一个或多个实施例中以任何合适方式组合。除非另外指明，否则术语“连接”或“耦接”被用于指定可以是直接的或可以经由一个或多个其他元件的电路元件之间的电连接。相反，当称元件“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件时，不存在中间元件。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。当提及节点或端子的电压时，除非另外指示，否则认为该电压是该节点与参考电位（通常是地）之间的电压。
参阅图1，图1提供了一种常规开关变换器的设置方式，其中欠压检测电路与启动电路为独立的两部分，具体体现为欠压检测电路和启动电路分别连接芯片上的一个管脚从而获取直流输入电压VIN，具体地，在启动电路中，耦接直流输入电压VIN的启动电阻R1通过管脚PIN2开启功率开关管MS，进而给芯片内部元器件提供供电电压VCC；欠压检测电通过管脚PIN1监测直流输入电压VIN的高低，并确保芯片达到一定电压后才开始工作，然而，在该种电路中，芯片启动后，启动电阻R1和启动管脚PIN2不再有用，不利于芯片布局，且多出的管脚也会增加设计成本。可以理解的是，在图1至图3中的黑色框线被示意为芯片，PIN1、PIN2、PIN3、PIN4被示意为芯片上的管脚，其中黑色框线并不代表管脚之间的连接关系，仅用于示意管脚设置在芯片上。
下面参照图2和图3来描述根据本发明一些实施例提供的带欠压保护的启动电路。需要说明的是，本实施例提出的启动电路可应用在任一合适的隔离型拓扑中，既可应用于正激变换器，也可应用于反激变换器，在本说明书提供的实施例中，以应用于反激变换器作为示例进行说明。
参阅图2，在图2所示的AC-DC电源系统中，开关变换器至少包括整流桥、输入电容CIN、电压变换单元和功率开关管MS，其中，交流电压VAC经过整流桥整流以及输入电容CIN滤波后变为直流输入电压VIN。直流输入电压VIN经过电压变换单元转化为输出电压VOUT。电压变换单元包括变压器TF、二极管D和输出电容COUT。功率开关管MS作为主开关管切换电路运行状态，通常为分立器件。
变压器TF的原边绕组耦接在输入电容CIN正端和功率开关管MS之间；变压器TF的副边绕组通过二极管D耦接在输出电容COUT的正端和参考地之间。本领域的普通技术人员可以理解，在该AC-DC电源系统中，副边开关管被示意为二极管D，在其他实施例中，副边开关管也可以和功率开关管MS一样，为可控的半导体功率开关器件。在图2所示实施例中，功率开关管MS被示意为金属氧化物半导体场效应管( Metal Oxide SemiconductorFieldEffectTransistor，MOSFET，以下简称为MOS管)，但本领域一般技术人员可以理解，在本实施例和其他实施例中所提到的任一开关管，还可以是其他合适的可控半导体功率开关器件，如双极性晶体管（Bipolar Junction Transistor，BJT）或结型场效应管(JunctionField Effect Transistor，JFET)或绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate BipolarTransistor，IGBT)等。
具体地，功率开关管MS包括第一端、第二端和控制端，分别对应MOS管的漏极、源极和栅极，功率开关管MS的漏极耦接变压器TF的原边绕组的第一端，功率开关管MS的源极和栅极分别通过管脚PIN4和管脚PIN3与带欠压保护的启动电路耦接，形成功率开关管MS的导通链路以及控制功率开关管MS的导通和关断时刻，从而实现芯片启动以及芯片启动后的欠压保护，具体的，芯片启动可以理解为产生能够满足芯片内部供电需要的供电电压VCC的过程。其中，带欠压保护的启动电路11仅需通过管脚PIN2获取经过启动电阻R1分压后的直流输入电压VIN，通过此种方式省略一个管脚，并使管脚PIN2根据启动进度在启动管脚和欠压检测管脚之间切换。
参阅图3，在一些实施例中，带欠压保护的启动电路11包括：启动开关管M-chg、供电电容C-VCC、驱动模块11-1、钳位单元和欠压检测模块11-2。
其中，启动开关管M-chg，具有第一端第二端和控制端，启动开关管M-chg的第一端与功率开关管MS的第二端耦接，启动开关管M-chg的第二端耦接参考地，启动开关管M-chg的控制端耦接启动控制信号CTL-chg；具体地，启动开关管M-chg在芯片启动阶段保持断开，在完成启动后就常通。在一些实施例中，启动开关管M-chg采用MOS管，其第一端、第二端和控制端分别对应MOS管的漏极、源极和栅极，启动开关管M-chg的漏极通过管脚PIN4与功率开关管MS的源极耦接，启动开关管M-chg的源极耦接参考地，启动开关管M-chg的栅极接入启动控制信号CTL-chg。具体地，可以通过启动控制信号CTL-chg的逻辑状态改变表示是否完成启动，如启动控制信号CTL-chg由低电平翻转为高电平代表芯片启动完成，随后，启动控制信号CTL-chg控制启动开关管M-chg导通，从而进入运行阶段。
供电电容C-VCC具有第一端和第二端，供电电容C-VCC的第一端与功率开关管MS的源极耦接，供电电容C-VCC的第二端耦接参考地，供电电容C-VCC的第一端上的电压为供电电压VCC；在启动阶段，功率开关管MS导通后，直流输入电压VIN通过原边绕组NP和功率开关管MS向供电电容C-VCC充电。
在一些实施例中，带欠压保护的启动电路11还包括设置在供电电容C-VCC和功率开关管MS的源极之间的第二二极管D2，第二二极管D2具有阳极和阴极，其中，第二二极管D2的阳极通过管脚PIN4与功率开关管MS的源极耦接，第二二极管D2的阴极与供电电容C-VCC的第一端耦接。通过第二二极管D2限制供电电容C-VCC的充电方向，避免供电电容C-VCC向充电路径反向放电。
驱动模块11-1具有输入端、输出端和供电端，驱动模块11-1的输入端接收驱动控制信号，驱动模块11-1的供电端接收供电电压VCC，驱动模块11-1的输出端耦接功率开关管MS的栅极，驱动模块11-1根据驱动控制信号在输出端输出供电电压VCC或参考地电压。
在一些实施例中，驱动控制信号包括第一驱动控制信号HS和第二驱动控制信号LS，驱动模块包括：第一开关管M1、第一二极管D1和第二开关管M2。
第一开关管M1，具有第一端、第二端和控制端，以第一开关管M1采用MOS管为例进行说明，第一开关管M1的第一端、第二端和控制分别对应MOS管的漏极、源极和栅极，其中，第一开关管M1的漏极通过第一二极管D1耦接功率开关管的栅极，第一开关管M1的源极与供电电容C-VCC的第一端耦接，第一开关管M1的栅极接入第一驱动控制信号HS。
第二开关管M2，具有第一端、第二端和控制端，以第二开关管M2采用MOS管为例进行说明，第二开关管M2的第一端、第二端和控制分别对应MOS管的漏极、源极和栅极，其中，第二开关管M2的漏极与功率开关管MS的栅极耦接，第二开关管M2的源极耦接参考地，第二开关管的控制端接入第二驱动控制信号LS。
在上述实施例中，第一驱动控制信号HS控制第一开关管M1导通，第二驱动控制信号LS控制第二开关管M2关断时，驱动模块11-1的输出端向功率开关管MS的栅极输出供电电压VCC，驱动功率开关管MS导通；第一驱动控制信号HS控制第一开关管M1关断，第二驱动控制信号LS控制第二开关管M2导通时，驱动模块11-1的输出端向功率开关管MS的栅极输出参考地电压，驱动功率开关管MS关断。其中，第一二极管D1的阳极与第一开关管M1的漏极耦接，第一二极管D1的阴极分别与第二开关管M2的漏极和功率开关管MS栅极耦接，从而限制电压方向。
钳位单元具有第一端和第二端，钳位单元的第一端通过管脚PIN2耦接原边绕组NP的第二端，钳位单元的第二端耦接功率开关管MS的控制端。管脚PIN2上的电压高于钳位单元的导通阈值电压后才会导通钳位单元，建立原边绕组NP与功率开关管MS的栅极之间的连接，此时，管脚PIN2上的电压被钳位在功率开关管MS的栅极电压与钳位单元的导通阈值电压的电压之和。在一些实施例中，钳位单元包括至少一个钳位二极管，其中，钳位二极管的阳极耦接原边绕组NP的第二端，钳位二极管的阴极耦接功率开关管的栅极。钳位二极管的数量为多个时，若干个钳位二极管依次串联在原边绕组NP的第二端和功率开关管的栅极之间。在一个实施例中，钳位二极管的数量为3个，因此其钳位电压为2.1V。在一个实施例中，假设驱动功率开关管MS导通的栅极电压为12V时，管脚PIN2上的电压需要大于14.1V，钳位单元才会导通，钳位单元导通后，管脚PIN2上的电压被钳位在14.1V；当功率开关管MS关断时，其栅极电压为参考地电压（例如0V）时，管脚PIN2上的电压需要大于2.1V，钳位单元才会导通，钳位单元导通后，管脚PIN2上的电压被钳位在2.1V。
在一些实施例中，启动电路还包括启动电阻R1，启动电阻R1串联在原边绕组NP的第二端和管脚PIN2之间，起到分压作用，使管脚PIN2采集的直流输入电压VIN在合适范围内。
继续参阅图3，欠压检测模块11-2接收启动控制信号CTL-chg并耦接钳位单元的第一端接收钳位单元的第一端上的电压信号，即管脚PIN2上的电压信号，并根据启动控制信号CTL-chg和管脚PIN2上的电压信号判断系统是否欠压，并产生欠压指示信号UVLO_bar。具体的，启动控制信号CTL-chg可以使能欠压检测模块11-2，即启动控制信号CTL-chg通过改变逻辑状态，使欠压检测模块11-2开始监测管脚PIN2上的电压信号，当其低于设定阈值时，判定为系统欠压，并输出欠压指示信号UVLO_bar。
由上可知，欠压检测模块11-2被配置为由启动控制信号CTL-chg控制启动，并具有比较判断功能，在一些实施例中，欠压检测模块包括第三开关管M3、下拉电阻R2、第四开关管M4和比较单元。
在一些实施例中，第三开关管M3和第四开关管M4均采用MOS管。具体地，第三开关管M3具有第一端、第二端和控制端，分别对应MOS管的漏极、源极和栅极；第三开关管M3的漏极与钳位单元的第一端耦接，获取管脚PIN2上的电压信号，第三开关管M3的栅极接入启动控制信号CTL-chg。下拉电阻R2具有第一端和第二端，下拉电阻R2的第一端与钳位单元的第一端耦接。第四开关管M4具有第一端、第二端和控制端，分别对应MOS管的漏极、源极和栅极；第四开关管M4的漏极与下拉电阻R2的第二端耦接，第四开关管的源极耦接参考地，第四开关管的栅极接入启动控制信号CTL-chg。比较单元具有第一端、第二端和输出端，比较单元的第一端与第三开关管M3的源极耦接，比较单元的第二端接入电压参考信号Vref，当第三开关管M3和第四开关管M4导通后，比较单元将钳位单元的第一端上的电压和电压参考信号Vref比较，并在输出端输出欠压指示信号UVLO_bar。在一个具体实施例中，比较单元被示意为图3所示的比较器，可以理解的是，比较单元还可以为其他任意具有比较功能的比较电路，具体地，比较单元具有同相输入端、反相输入端和输出端，比较单元的同相输入端与第三开关管M3的源极耦接，从而耦接管脚PIN2上的电压信号，比较单元的反相输入端接入电压参考信号Vref，比较单元的输出端输出欠压指示信号UVLO_bar。其中，下拉电阻R2用于将比较单元同相输入端的电压限定在合适范围，当比较单元同相输入端的电压信号低于电压参考信号Vref时，欠压指示信号UVLO_bar指示系统欠压。
上述实施例提出的带欠压保护的启动电路的工作过程如下，在开始启动阶段，启动开关管M-chg、第一开关管M1、第二开关管M2、第三开关管M3和第四开关管M4在启动控制信号CTL-chg的作用下均为断开状态，直流输入电压VIN通过启动电阻R1和钳位单元给功率开关管MS栅极供电，功率开关管MS导通，直流输入电压VIN通过原边绕组NP、功率开关管MS，第二二极管D2给供电电容C-VCC充电，产生供电电压VCC。直至供电电压VCC等于或大于供电参考值VCC_OK时，第二驱动控制信号LS控制第二开关管M2导通，功率开关管MS的栅极被拉到地，功率开关管MS断开，启动开关管M-chg、第三开关管M3和第四开关管M4均导通，从而完成启动。随后，管脚PIN2将作为欠压检测管脚，用于采样直流输入电压VIN，并判断直流输入电压VIN是否欠压。其中，供电电压VCC的比较判断可由控制模块12进行，从而实现当供电电压VCC小于供电参考值VCC_OK时，功率开关管MS导通，且启动开关管M-chg、第三开关管M3和第四开关管M4均断开；当供电电压VCC大于等于供电参考值VCC_OK时，启动开关管M-chg导通、第三开关管M3和第四开关管M4均导通，且功率开关管MS根据驱动控制信号的状态进行导通和关断切换。
在一些实施例中，在运行阶段，还根据供电电压信号VCC是否达到供电参考值VCC_OK判定供电电压信号VCC是否需要刷新。在一个具体实施例中，供电电压信号VCC的刷新由第三绕组进行，具体地刷新方式本领域技术人员可根据现有技术中的任一相关方案进行设计，本实施例中不作要求。
在一个具体实施例中，启动完成后，功率开关管MS根据驱动控制信号的状态进行导通和关断切换。具体地，要控制功率开关管MS导通时，驱动控制信号控制第二开关管M2关断，第一开关管M1导通，供电电压VCC经过第一开关管M1给功率开关管MS栅极供电，功率开关管MS导通；要控制功率开关管MS关断时，驱动控制信号控制第一开关管M1关断，第二开关管M2导通，功率开关管MS的栅极被下拉至参考地。如果钳位二极管导通，管脚PIN2上的电压将被钳位二极管钳位。例如，当功率开关管MS导通时，管脚PIN2上的电压大于等于14.1V，则钳位二极管导通；当功率开关管MS关断时，管脚PIN2上的电压大于等于2.1V，则钳位二极管导通。如果钳位二极管不导通，管脚PIN2的电压不会被钳位，欠压检测模块11-2可进行输入电压VIN的欠压检测。如果比较单元同相输入端的电压信号低于电压参考信号Vref时，欠压检测模块11-2输出的欠压指示信号UVLO_bar将改变状态，用于指示系统欠压。钳位二极管的数量可由设定的启动电阻和下拉电阻的阻值以及电压参考信号Vref的值综合确定。
本发明的一些实施例还提供了一种用于开关变换器的控制电路，包括如上述任一实施例的启动电路和控制模块。
其中，参阅图3，控制模块12接收欠压指示信号UVLO_bar、反馈信号FB和供电电压信号VCC，并根据欠压指示信号UVLO_bar、反馈信号FB和供电电压信号VCC产生启动控制信号CTL-chg和驱动控制信号（HS和LS）。其中，反馈信号FB代表开关变换器的输出电压，具体地，反馈信号FB包括在变压器TF副边采集的输出电压信号或者输出电流信号等；供电电压信号VCC即控制模块采集供电电容C-VCC第一端输出的供电电压VCC获取，因此，供电电压信号和供电电压均由VCC指代。
图4根据本发明一个实施例公开了控制模块12的电路原理图。参阅图4，控制模块包括供电电压判断单元41、控制单元42和逻辑门电路43。驱动控制信号包括第一驱动控制信号HS和第二驱动控制信号LS。供电电压判断单元41被示意为一比较器，接收供电电压信号VCC和供电参考值信号VCC_OK，并根据供电电压信号VCC和供电参考值信号VCC_OK产生启动控制信号CTL-chg；控制单元42接收欠压指示信号UVLO_bar和反馈信号FB，并根据欠压指示信号UVLO_bar和反馈信号FB产生第一驱动控制信号HS；逻辑门电路43接收所述启动控制信号CTL-chg和所述第一驱动控制信号HS，并将所述启动控制信号HS和所述第一驱动控制信号HS做逻辑运算以产生第二驱动控制信号LS。
其中，启动控制信号CTL-chg具有第一逻辑状态和第二逻辑状态，具体地，第一逻辑状态和第二逻辑状态逻辑相反，启动控制信号CTL-chg处于第一逻辑状态时，控制启动开关管M-chg、第三开关管M3和第四开关管M4关断，此时对应启动阶段，功率开关管MS由钳位单元第二端的输出信号控制导通；启动控制信号翻转为第二逻辑状态时，功率开关管MS关断，控制启动开关管M-chg、第三开关管M3和第四开关管M4导通，此时对应变换器正常工作阶段，功率开关管MS由驱动模块11-1输出端的输出信号控制其导通和关断。具体为，驱动模块11-1输出端输出供电电压VCC时，控制功率开关管MS导通；驱动模块11-1输出端输出参考地电压时，功率开关管MS关断。例如，系统欠压或反馈信号表明变压器TF副边采集的输出电压信号偏高时，驱动控制信号控制驱动模块输出参考地电压，功率开关管MS被关断。启动控制信号CTL-chg引入逻辑门电路43用于生成第二驱动控制信号LS的目的在于，启动控制信号CTL-chg从第一逻辑状态转为第二逻辑状态时，具有表示系统完成启动的作用。此时，需要保证在系统完成启动后功率开关管关断一次后，再根据负载条件（例如反馈信号FB）和其他条件（例如欠压指示信号UVLO_bar）控制功率开关管MS的导通和关断。
在一些实施例中，第一驱动控制信号HS和第二驱动控制信号LS为逻辑互补信号，第一驱动控制信号HS被配置为信号有效时使驱动模块输出供电电压VCC，第二驱动控制信号LS被配置为信号有效时使驱动模块输出参考地电压。
在一些实施例中，逻辑门电路的判断逻辑被配置为启动控制信号CTL-chg翻转为第二逻辑状态后根据第一驱动控制信号HS产生第二驱动控制信号LS，其中，第二驱动控制信号LS为第一驱动控制信号HS的反相信号。可以理解的是，具体的逻辑门电路可参照上述判断逻辑将若干个逻辑门进行串并联实现，在此不作限定。
在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带欠压保护的启动电路，应用于开关变换器，所述开关变换器包括功率开关管和变压器，所述功率开关管包括第一端、第二端和控制端，所述功率开关管的第一端耦接变压器的原边绕组的第一端，其特征在于，所述启动电路包括：
启动开关管，具有第一端、第二端和控制端，所述启动开关管的第一端与所述功率开关管的第二端耦接，所述启动开关管的第二端耦接参考地，所述启动开关管的控制端耦接启动控制信号；
供电电容，具有第一端和第二端，所述供电电容的第一端与功率开关管的第二端耦接，所述供电电容的第二端耦接参考地，所述供电电容的第一端上的电压为供电电压；
驱动模块，具有输入端、输出端和供电端，所述驱动模块的输入端接收驱动控制信号，所述驱动模块的供电端接收供电电压，所述驱动模块的输出端耦接所述功率开关管的控制端，所述驱动模块根据驱动控制信号在输出端输出供电电压或参考地电压；
钳位单元，具有第一端和第二端，所述钳位单元的第一端耦接原边绕组的第二端，所述钳位单元的第二端耦接所述功率开关管的控制端；当所述钳位单元导通时，所述钳位单元第一端电压被钳位在所述功率开关管的控制端电压叠加所述钳位单元的导通阈值电压；
欠压检测模块，接收启动控制信号并耦接所述钳位单元的第一端接收所述钳位单元的第一端上的电压信号，并根据所述启动控制信号和所述钳位单元的第一端上的电压信号判断所述原边绕组的第二端上的电压是否欠压，并产生欠压指示信号。
2.根据权利要求1所述的带欠压保护的启动电路，其特征在于，所述钳位单元包括至少一个钳位二极管，其中，所述钳位二极管的阳极耦接原边绕组的第二端，所述钳位二极管的阴极耦接所述功率开关管的控制端；
当所述钳位二极管导通时，所述钳位单元第一端电压被钳位在所述功率开关管的控制端电压叠加所述钳位单元的导通阈值电压。
3.根据权利要求1所述的带欠压保护的启动电路，其特征在于，所述驱动控制信号包括第一驱动控制信号和第二驱动控制信号，所述驱动模块包括：
第一开关管，具有第一端、第二端和控制端，所述第一开关管的第一端通过第一二极管耦接功率开关管的控制端，所述第一开关管的第二端与供电电容的第一端耦接，所述第一开关管的控制端接入第一驱动控制信号；
第二开关管，具有第一端、第二端和控制端，所述第二开关管的第一端与功率开关管的控制端耦接，所述第二开关管的第二端耦接参考地，所述第二开关管的控制端接入第二驱动控制信号。
4.根据权利要求1所述的带欠压保护的启动电路，其特征在于，所述启动电路还包括：
第二二极管，具有阳极和阴极，所述第二二极管的阳极与功率开关管的第二端耦接，所述第二二极管的阴极与供电电容的第一端耦接。
5.根据权利要求1所述的带欠压保护的启动电路，其特征在于，所述欠压检测模块还包括：
第三开关管，具有第一端、第二端和控制端，所述第三开关管的第一端与钳位单元的第一端耦接，所述第三开关管的控制端接入启动控制信号；
下拉电阻，具有第一端和第二端，所述下拉电阻的第一端与钳位单元的第一端耦接；
第四开关管，具有第一端、第二端和控制端，所述第四开关管的第一端与下拉电阻的第二端耦接，所述第四开关管的第二端耦接参考地，所述第四开关管的控制端接入启动控制信号；
比较单元，具有第一端、第二端和输出端，所述比较单元的第一端与所述第三开关管的第二端耦接，所述比较单元的第二端接入电压参考信号，当第三开关管和第四开关管导通后，所述比较单元将所述钳位单元的第一端上的电压和所述电压参考信号比较，并在输出端输出欠压指示信号。
6.根据权利要求1所述的带欠压保护的启动电路，其特征在于，
当供电电压小于供电参考值时，功率开关管导通，且启动开关管、第三开关管和第四开关管均断开；
当供电电压大于等于供电参考值时，启动开关管导通、第三开关管和第四开关管均导通，且功率开关管根据驱动控制信号的状态进行导通和关断切换。
7.根据权利要求1所述的带欠压保护的启动电路，其特征在于，还包括：
启动电阻，串联在原边绕组的第二端和钳位单元的第一端之间。
8.一种控制电路，其特征在于，包括：
如权利要求1至7中任一项所述的启动电路；
控制模块，接收欠压指示信号、反馈信号和供电电压信号，并根据欠压指示信号、反馈信号和供电电压信号产生启动控制信号和驱动控制信号，其中，所述反馈信号代表所述开关变换器的输出电压。
9.根据权利要求8所述的控制电路，其特征在于，驱动控制信号包括第一驱动控制信号和第二驱动控制信号，所述控制模块包括：
供电电压判断单元，接收供电电压信号和供电参考值，并将供电电压信号和供电参考值比较以产生启动控制信号；
控制单元，接收欠压指示信号和反馈信号，并根据欠压指示信号和反馈信号产生第一驱动控制信号；
逻辑门电路，接收所述启动控制信号和所述第一驱动控制信号，并将所述启动控制信号和所述第一驱动控制信号做逻辑运算以产生第二驱动控制信号。
10.根据权利要求9所述的控制电路，其特征在于，所述第一驱动控制信号和第二驱动控制信号为逻辑互补信号，所述第一驱动控制信号被配置为信号有效时使驱动模块输出供电电压，所述第二驱动控制信号被配置为信号有效时使驱动模块输出参考地电压。
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