CN203398994U - 一种开关电源驱动芯片及开关电源驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于开关电源驱动装置设计领域，提供了一种开关电源驱动芯片及开关电源驱动装置。其中，芯片利用准谐振控制及谷底检测电路检测变压器消磁后在准谐振状态下的谷底，供电电路根据检测到的谷底和芯片的供电引脚的当前电压值决定是否需要通过芯片的功率管漏极引脚向供电引脚供电，同时脉冲频率调制控制电路根据芯片的反馈引脚和电流检测引脚的值，调整芯片中功率管的开关频率，以实现开关电源驱动装置的恒压或恒流输出。采用该芯片的开关电源驱动装置无需利用辅助绕组，从而使得开关电源驱动芯片的外围电路器件减少，降低了开关电源驱动装置的成本，提高集成度，减少板面面积，提高系统工作可靠性，并实现了取电的动态调整。

Description

一种开关电源驱动芯片及开关电源驱动装置

技术领域

本实用新型属于开关电源驱动装置设计领域，尤其涉及一种开关电源驱动芯片及开关电源驱动装置。 

背景技术

在原边反馈反激式开关电源驱动装置中，利用变压器原边绕组的反馈信号，实现对输出电流的恒流控制。如图1示出了现有技术提供的原边反馈反激式开关电源驱动装置的一种典型结构。 

其中，二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4构成整流桥，该整流桥与电容C1共同构成输入电路，用于将交流输入电压Vin进行整流及滤波处理后，输出给变压器T1的原边绕组；其中，二极管D5、电容C2和电阻R2构成输出电路，用于将变压器T1的副边绕组输出的电压进行整流滤波处理后，输出给负载。电阻R3和电阻R4对经由变压器T1原边绕组的辅助绕组反馈的电压进行分压；开关电源驱动芯片U0中通过反馈引脚FB采样电阻R3和电阻R4的分压信号，对该分压信号持续时间进行计时，得到消磁时间，之后根据电流检测引脚CS检测到的电流值和消磁时间生成内部功率管的开关频率控制信号并通过内部功率管漏极引脚LX输出相应的脉冲宽度调制信号。 

但现有技术提供的上述开关电源驱动装置中，由于需利用变压器T1的辅助绕组、以及分压电阻R3和分压电阻R4来为开关电源驱动芯片U0的反馈引脚FB提供消磁检测信号，且需利用变压器T1的辅助绕组通过二极管D6和电阻R5向开关电源驱动芯片U0供电，使得开关电源驱动芯片U0的外围电路器件较多，成本较高、占用面积较大、工作可靠性低。 

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种开关电源驱动装置，旨在解决现有的原边反馈反激式开关电源驱动装置采用变压器的辅助绕组实现消磁信号的检测，使得其开关电源驱动芯片的外围电路器件较多、成本较高、占用面积较大、工作可靠性低的问题。 

本实用新型实施例是这样实现的，一种开关电源驱动装置，包括变压器，输入电路和输出电路，所述开关电源驱动装置还包括串联在所述输入电路向所述变压器供电通路上的开关电路，所述开关电路包括开关电源驱动芯片，所述开关电源驱动芯片包括： 

功率管Q1，所述功率管Q1的漏极连接所述开关电源驱动芯片的功率管漏极引脚，所述功率管Q1的源极连接所述开关电源驱动芯片的电流检测引脚； 

连接所述开关电源驱动芯片的反馈引脚、所述电流检测引脚和所述功率管Q1的栅极，根据所述反馈引脚检测到的反馈电压和所述电流检测引脚检测到的当前输入电流值向所述功率管Q1的栅极输出相应占空比的脉冲宽度调制信号以调整所述功率管Q1的开关频率的脉冲频率调制控制电路； 

连接所述反馈引脚，根据所述反馈电压得到所述变压器的原边绕组消磁后在准谐振状态下的谷底并输出谷底检测信号的准谐振控制及谷底检测电路； 

连接所述开关电源驱动芯片的供电引脚、功率管漏极引脚、准谐振控制及谷底检测电路和脉冲频率调制控制电路，当所述供电引脚的供电电压高于最小工作电压限制时根据所述谷底检测信号确定所述开关电源驱动芯片通过所述功率管漏极引脚从所述输入电路的正输出端取电与否的供电电路。 

所述开关电源驱动芯片还可包括： 

连接所述供电电路、脉冲频率调制控制电路和/或准谐振控制及谷底检测电路，根据所述脉冲宽度调制信号检测所述功率管Q1的开关频率并当所述开关频率低于预设值时控制所述供电电路、脉冲频率调制控制电路和/或准谐振控制及谷底检测电路在所述功率管Q1截止时间内处于零电流损耗状态，之后当所 述开关频率达到所述预设值时控制所述供电电路、脉冲频率调制控制电路和/或准谐振控制及谷底检测电路处于正常电流损耗状态的低待机控制电路。 

此时，所述开关电路还可包括电容C5，电阻R6，电阻R7和电阻R8； 

所述供电引脚通过所述电容C5接信号地，所述开关电源驱动芯片的接信号地引脚接信号地，所述功率管漏极引脚连接所述输入电路的正输出端，所述电流检测引脚通过所述电阻R6连接所述变压器的原边绕组的第一端与信号地，所述电阻R7和所述电阻R8顺次串联在所述变压器的原边绕组的第一端和第二端之间，所述变压器的原边绕组的第二端连接所述输入电路的负输出端，所述电阻R7与所述电阻R8连接的一端同时连接所述开关电源驱动芯片的反馈引脚，所述变压器的原边绕组的第一端与所述变压器的副边绕组的第二端互为同名端。 

同时，所述脉冲频率调制控制电路通过开关K4连接所述供电引脚；所述低待机控制电路可包括R-S触发器，所述低待机控制电路还包括： 

连接所述脉冲频率调制控制电路，在所述脉冲宽度调制信号的触发下产生震荡信号的震荡器； 

连接所述震荡器，对所述震荡信号进行计数并输出计数值给所述R-S触发器的R引脚的计数器； 

连接所述脉冲频率调制控制电路，根据所述脉冲宽度调制信号得到所述功率管Q1的开关频率并当所述开关频率低于所述预设值时输出触发信号给所述R-S触发器的S引脚的开关频率检测电路。 

上述开关电源驱动装置中，所述供电电路可包括：电阻R10、电阻R11、电阻R12、比较器A1、比较器A2、非门U1、与门U2、NMOS管Q2、NMOS管Q3、结型场效应管J1、开关K1、开关K2和开关K3； 

所述电阻R10和所述电阻R11顺次串联在所述供电引脚和信号地之间，所述电阻R10与所述电阻R11连接的一端同时连接所述比较器A1的反相输入端和所述比较器A2的同相输入端，所述比较器A1的同相输入端连接第二基准电 压，所述比较器A2的反相输入端连接第一基准电压，且所述第二基准电压大于所述第一基准电压；所述比较器A1的输出端连接所述非门U1的第一输入端，所述比较器A2的输出端连接所述与门U2的第一输入端，所述非门U1的第二输入端连接所述准谐振控制及谷底检测电路，所述非门U1的输出端连接所述与门U2的第二输入端，所述与门U2的输出端连接所述NMOS管Q2的栅极；所述NMOS管Q2的源极接信号地，所述NMOS管Q2的漏极连接所述NMOS管Q3的栅极和所述结型场效应管J1的栅极；所述NMOS管Q3的源极连接所述供电引脚，所述NMOS管Q3的漏极连接所述结型场效应管J1的源极，所述结型场效应管J1的漏极连接所述功率管漏极引脚；所述结型场效应管J1的栅极通过所述电阻R12连接所述结型场效应管J1的源极；所述电阻R10是通过所述开关K1连接所述供电引脚的，所述比较器A1的电源端通过所述开关K2连接所述供电引脚，所述比较器A2的电源端通过所述开关K3连接所述供电引脚。 

上述开关电源驱动装置中，所述准谐振控制及谷底检测电路可包括比较器A3和开关K5；所述比较器A3的反相端连接所述反馈引脚，所述比较器的同相端接信号地，所述比较器A3的输出端连接所述供电电路；所述比较器A3的电源端通过所述开关K5连接所述供电引脚。 

本实用新型实施例的另一目的在于提供一种开关电源驱动芯片，所述开关电源驱动芯片包括： 

功率管Q1，所述功率管Q1的漏极连接所述开关电源驱动芯片的功率管漏极引脚，所述功率管Q1的源极连接所述开关电源驱动芯片的电流检测引脚； 

连接所述开关电源驱动芯片的反馈引脚、所述电流检测引脚和所述功率管Q1的栅极，根据所述反馈引脚检测到的反馈电压和所述电流检测引脚检测到的当前输入电流值向所述功率管Q1的栅极输出相应占空比的脉冲宽度调制信号以调整所述功率管Q1的开关频率的脉冲频率调制控制电路； 

连接所述反馈引脚，根据所述反馈电压得到变压器的原边绕组消磁后在准 谐振状态下的谷底并输出谷底检测信号的准谐振控制及谷底检测电路； 

连接所述开关电源驱动芯片的供电引脚、功率管漏极引脚、准谐振控制及谷底检测电路和脉冲频率调制控制电路，当所述供电引脚的供电电压高于最小工作电压限制时根据所述谷底检测信号确定所述开关电源驱动芯片通过所述功率管漏极引脚从输入电路的正输出端取电与否的供电电路。 

所述开关电源驱动芯片还可包括： 

连接所述供电电路、脉冲频率调制控制电路和/或准谐振控制及谷底检测电路的低待机控制电路；所述低待机控制电路可包括R-S触发器，所述低待机控制电路还可包括： 

连接所述脉冲频率调制控制电路，在所述脉冲宽度调制信号的触发下产生震荡信号的震荡器； 

连接所述震荡器，对所述震荡信号进行计数并输出计数值给所述R-S触发器的R引脚的计数器； 

连接所述脉冲频率调制控制电路，根据所述脉冲宽度调制信号得到所述功率管Q1的开关频率并当所述开关频率低于预设值时输出触发信号给所述R-S触发器的S引脚的开关频率检测电路； 

所述脉冲频率调制控制电路通过开关K4连接所述供电引脚； 

所述准谐振控制及谷底检测电路包括比较器A3和开关K5，所述比较器A3的反相端连接所述反馈引脚，所述比较器的同相端接信号地，所述比较器A3的输出端连接所述供电电路，所述比较器A3的电源端通过所述开关K5连接所述供电引脚。 

上述开关电源驱动芯片中，所述供电电路可包括：电阻R10、电阻R11、电阻R12、比较器A1、比较器A2、非门U1、与门U2、NMOS管Q2、NMOS管Q3、结型场效应管J1； 

所述电阻R10和所述电阻R11顺次串联在所述供电引脚和信号地之间，所述电阻R10与所述电阻R11连接的一端同时连接所述比较器A1的反相输入端 和所述比较器A2的同相输入端，所述比较器A1的同相输入端连接第二基准电压，所述比较器A2的反相输入端连接第一基准电压，且所述第二基准电压大于所述第一基准电压；所述比较器A1的输出端连接所述非门U1的第一输入端，所述比较器A2的输出端连接所述与门U2的第一输入端，所述非门U1的第二输入端连接所述准谐振控制及谷底检测电路，所述非门U1的输出端连接所述与门U2的第二输入端，所述与门U2的输出端连接所述NMOS管Q2的栅极；所述NMOS管Q2的源极接信号地，所述NMOS管Q2的漏极连接所述NMOS管Q3的栅极和所述结型场效应管J1的栅极；所述NMOS管Q3的源极连接所述供电引脚，所述NMOS管Q3的漏极连接所述结型场效应管J1的源极，所述结型场效应管J1的漏极连接所述功率管漏极引脚；所述结型场效应管J1的栅极通过所述电阻R12连接所述结型场效应管J1的源极。 

进一步地，所述供电电路还可包括开关K1、开关K2和开关K3； 

所述电阻R10是通过所述开关K1连接所述供电引脚的，所述比较器A1的电源端通过所述开关K2连接所述供电引脚，所述比较器A2的电源端通过所述开关K3连接所述供电引脚。 

本实用新型提出的开关电源驱动芯片及开关电源驱动装置中，开关电源驱动芯片利用准谐振控制及谷底检测电路检测变压器消磁后在准谐振状态下的谷底，供电电路根据检测到的谷底和芯片的供电引脚的当前电压值决定是否需要通过芯片的功率管漏极引脚向供电引脚供电，同时脉冲频率调制控制电路根据芯片的反馈引脚和电流检测引脚的值，调整芯片中功率管Q1的开关频率，以实现开关电源驱动装置的恒压或恒流输出。相对于现有技术而言，采用该开关电源驱动芯片的开关电源驱动装置无需利用辅助绕组，且无需辅助绕组向开关电源驱动芯片供电通路上的中间器件，从而使得开关电源驱动芯片的外围电路器件减少，降低了开关电源驱动装置的成本，提高了开关电源驱动装置的集成度，减少了板面占用面积，并提高了系统工作的可靠性。同时，供电电路是根据谷底检测信号确定开关电源驱动芯片通过功率管漏极引脚从输入电路的正输 出端取电与否，从而实现了取电的动态调整。 

附图说明

图1是现有技术提供的原边反馈反激式开关电源驱动装置的电路图； 

图2是本实用新型实施例提供的开关电源驱动装置的电路图； 

图3是图2中开关电源驱动芯片的一种电路原理图； 

图4是图3中供电电路的电路图； 

图5是本实用新型实施例中反馈电压、谷底检测信号、功率管漏极引脚的电压之间的波形比对图； 

图6是图3中低待机控制电路的电路图； 

图7是图3中准谐振控制及谷底检测电路的电路图； 

图8是本实用新型实施例中功率管漏极引脚的电压与电流检测引脚的电压之间的波形比对图。 

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。 

针对现有技术存在的问题，本实用新型提出了一种开关电源驱动芯片及开关电源驱动装置。该芯片利用准谐振控制及谷底检测电路检测变压器消磁后在准谐振状态下的谷底，供电电路根据检测到的谷底和芯片的供电引脚VDD的当前电压值决定是否需要通过芯片的功率管漏极引脚LX向供电引脚VDD供电，同时脉冲频率调制控制电路根据芯片的反馈引脚FB和电流检测引脚CS的值，调整芯片中功率管Q1的开关频率，以实现开关电源驱动装置的恒压或恒流输出。 

图2示出了本实用新型实施例提供的开关电源驱动装置的电路，为了便于 说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。 

详细而言，本实用新型实施例提供的开关电源驱动装置包括变压器T2，还包括：输入电路1，用于将交流输入电压Vin进行整流滤波处理后输出；串联在变压器T2的副边绕组和负载之间的输出电路3，用于将变压器T2的副边绕组输出的电压进行整流滤波后输出给负载；串联在输入电路1向变压器T2供电通路上的开关电路2，用于检测变压器T2的原边绕组的当前输入电流值及变压器T2的原边绕组的反馈电压，根据反馈电压得到变压器T2的原边绕组消磁后在准谐振状态下的谷底，根据得到的谷底确定从输入电路1取电与否，并根据反馈电压和当前输入电流值调整内部功率管的开关频率，以使得输出电路3的输出恒定。 

进一步地，本实用新型实施例中，输入电路1可包括：电容C4，以及由二极管D7、二极管D8、二极管D9、二极管D10构成的整流桥。整流桥的两个输入端连接交流输入电压Vin，电容C4并联在整流桥的正输出端和负输出端之间，且电容C4与正输出端连接的一端作为输入电路1的正输出端、电容C4与负输出端连接的一端作为输入电路1的负输出端。 

进一步地，本实用新型实施例中，输出电路3可包括：二极管D11，电容C6和电阻R9。二极管D11的阳极连接变压器T2的副边绕组的第一端，电容C6和电阻R9分别并联在二极管D11的阴极和变压器T2的副边绕组的第二端之间。 

进一步地，本实用新型实施例中，开关电路2可包括：开关电源驱动芯片12，电容C5，电阻R6，电阻R7和电阻R8。开关电源驱动芯片12的供电引脚VDD通过电容C5接信号地，开关电源驱动芯片12的接信号地引脚GND接信号地，开关电源驱动芯片12的功率管漏极引脚LX连接输入电路1的正输出端，开关电源驱动芯片12的电流检测引脚CS通过电阻R6连接变压器T2的原边绕组的第一端与信号地，电阻R7和电阻R8顺次串联在变压器T2的原边绕组的第一端和第二端之间，变压器T2的原边绕组的第二端连接输入电路1的负输 出端，电阻R7与电阻R8连接的一端同时连接开关电源驱动芯片12的反馈引脚FB。 

此时，变压器T2的原边绕组的第一端与变压器T2的副边绕组的第二端互为同名端。开关电源驱动芯片12用于通过电流检测引脚CS检测变压器T2的原边绕组的当前输入电流值，通过反馈引脚FB检测变压器T2的原边绕组的反馈电压，之后根据反馈电压得到变压器T2的原边绕组消磁后在准谐振状态下的谷底，根据得到的谷底确定开关电源驱动芯片12通过功率管漏极引脚LX从输入电路1的正输出端取电与否，并根据反馈电压和当前输入电流值调整内部功率管的开关频率，以使得输出电路3的输出恒定。 

图3示出了图2中开关电源驱动芯片12的一种电路原理。 

详细地，开关电源驱动芯片12可包括：NMOS型的功率管Q1，功率管Q1的漏极连接功率管漏极引脚LX，功率管Q1的源极连接电流检测引脚CS；连接反馈引脚FB、电流检测引脚CS和功率管Q1的栅极的脉冲频率调制（Pulse Frequency Modulation，PFM）控制电路123，用于根据反馈引脚FB检测到的反馈电压和电流检测引脚CS检测到的当前输入电流值，向功率管Q1的栅极输出相应占空比的脉冲宽度调制信号，以调整功率管Q1的开关频率，使得输出电路3的输出恒定；连接反馈引脚FB的准谐振控制及谷底检测电路124，用于根据反馈引脚FB检测到的反馈电压，得到变压器T2的原边绕组消磁后在准谐振状态下的谷底，并输出谷底检测信号VB；连接供电引脚VDD、功率管漏极引脚LX、准谐振控制及谷底检测电路124和脉冲频率调制控制电路123的供电电路121，用于当供电引脚VDD的供电电压高于最小工作电压限制时，根据谷底检测信号VB确定开关电源驱动芯片12通过功率管漏极引脚LX从输入电路1的正输出端取电与否。 

进一步地，为了实现低待机功耗，本实用新型实施例中，开关电源驱动芯片12还可包括：连接供电电路121、脉冲频率调制控制电路123和准谐振控制及谷底检测电路124的低待机控制电路122，用于根据脉冲频率调制控制电路 123输出的脉冲宽度调制信号检测功率管Q1的开关频率，当开关频率低于预设值时，控制供电电路121、脉冲频率调制控制电路123和/或准谐振控制及谷底检测电路124处于零电流损耗状态，即零功耗状态（俗称停止工作），之后当开关频率达到预设值时，控制供电电路121、脉冲频率调制控制电路123和/或准谐振控制及谷底检测电路124处于正常电流损耗状态（俗称正常工作）。 

图4示出了图3中供电电路121的电路。 

详细而言，供电电路121可包括：电阻R10、电阻R11、电阻R12、比较器A1、比较器A2、非门U1、与门U2、NMOS管Q2、NMOS管Q3、结型场效应管J1。其中，电阻R10和电阻R11顺次串联在供电引脚VDD和信号地之间，电阻R10与电阻R11连接的一端同时连接比较器A1的反相输入端和比较器A2的同相输入端，比较器A1的同相输入端连接第二基准电压VR2，比较器A2的反相输入端连接第一基准电压VR1，且有VR2＞VR1；比较器A1的输出端连接非门U1的第一输入端，比较器A2的输出端连接与门U2的第一输入端，非门U1的第二输入端连接准谐振控制及谷底检测电路124，非门U1的输出端连接与门U2的第二输入端，与门U2的输出端连接NMOS管Q2的栅极；NMOS管Q2的源极接信号地，NMOS管Q2的漏极连接NMOS管Q3的栅极和结型场效应管J1的栅极；NMOS管Q3的源极连接供电引脚VDD，NMOS管Q3的漏极连接结型场效应管J1的源极，结型场效应管J1的漏极连接功率管漏极引脚LX；结型场效应管J1的栅极通过电阻R12连接结型场效应管J1的源极。 

以下详细说明图4所示电路的工作原理： 

供电电路121通过电阻R10和电阻R11对供电引脚VDD进行分压，得到的分压Vs分别与第二基准电压VR2和第一基准电压VR1进行比较。根据比较结果，当Vs＞VR2，或VR2＞Vs＞VR1且VB=0时，NMOS管Q2由于栅极为高电平而导通，进而使得NMOS管Q3的栅极为低电平而截止，结型场效应管J1截止，此时，功率管漏极引脚LX停止向供电引脚VDD的外接电容C5充电； 当Vs＜VR1，或VR2＞Vs＞VR1且VB=1时，NMOS管Q2由于栅极为低电平而截止，进而使得NMOS管Q3的栅极为高电平而截止，结型场效应管J1导通，此时，功率管漏极引脚LX开始向供电引脚VDD的外接电容C5充电，从而实现了供电电压的动态可调。同时，由于开关电源驱动芯片12直接从功率管漏极引脚LX取电，因此开关电源驱动芯片12的功率相当于工作电流与功率管漏极引脚LX的电压的乘积，当采用图4所示的供电电路时，可使得开关电源驱动芯片12工作在断续模式时在消磁时间结束后的准谐振谷底位置对供电引脚VDD的外接电容C5充电，而在准谐振谷底位置时功率管漏极引脚LX的电压降至最低值，从而起到了降低开关电源驱动芯片12的功耗的目的，参见图5所示的反馈电压VFB、谷底检测信号VB、功率管漏极引脚LX的电压VLX之间的波形比对图，其中的VU表示线网电压。 

进一步地，为了实现低待机功耗，当开关电源驱动芯片12还包括低待机控制电路122时，供电电路121还可包括：开关K1、开关K2和开关K3。此时，电阻R10是通过开关K1连接供电引脚VDD的，比较器A1的电源端通过开关K2连接供电引脚VDD，比较器A2的电源端通过开关K3连接所述供电引脚VDD，且开关K1、开关K2、开关K3的开合状态由低待机控制电路122进行控制。 

图6示出了图3中低待机控制电路122的电路。 

详细而言，低待机控制电路122可包括R-S触发器U3，还可包括：连接脉冲频率调制控制电路123的震荡器1221，用于在脉冲频率调制控制电路123输出的脉冲宽度调制信号的触发下产生震荡信号；连接震荡器1221的计数器1222，用于对震荡信号进行计数，并输出计数值给R-S触发器U3的R引脚；连接脉冲频率调制控制电路123的开关频率检测电路1223，用于根据脉冲频率调制控制电路123输出的脉冲宽度调制信号，得到功率管Q1的开关频率，并当开关频率低于预设值时，输出触发信号给R-S触发器U3的S引脚，R-S触发器U3根据R引脚的计数值和S引脚的触发信号输出相应的控制信号，R-S 触发器U3的输出引脚Q为控制使能端，其作用是当供电电路121、脉冲频率调制控制电路123和准谐振控制及谷底检测电路124不工作时，关闭供电电路121、脉冲频率调制控制电路123和/或准谐振控制及谷底检测电路124的电流供应，以减少芯片功耗，此处，不工作是指不参与开关电源驱动芯片12的调制与控制。 

此时，低待机控制电路122在控制供电电路121、脉冲频率调制控制电路123和/或准谐振控制及谷底检测电路124处于零电流损耗状态，即零功耗状态时，具体是控制供电电路121、脉冲频率调制控制电路123和准谐振控制及谷底检测电路124中除基准电源、震荡器1221和计数器1222以外的其它电路处于零电流损耗状态，即零功耗状态。 

此时，为了实现低待机控制电路122对脉冲频率调制控制电路123的低待机功耗控制，脉冲频率调制控制电路123的供电端还通过开关K4连接供电引脚VDD，且开关K4的开合状态由所述R-S触发器U3控制。 

图7示出了图3中准谐振控制及谷底检测电路124的电路。 

详细而言，准谐振控制及谷底检测电路124可包括比较器A3，比较器A3的反相端连接反馈引脚FB，比较器A3的同相端接信号地，比较器A3的输出端连接供电电路121。 

其中，比较器A3通过比较反馈电压VFB与信号地电位，来检测功率管漏极引脚LX是否低于线网电压，若VFB＜VGND，则VB=1，否则VB=0，且仅当VFB＜VGND时，功率管Q1才被允许开启，同时，VB也用于控制供电电路121，参见图8所示的功率管漏极引脚LX的电压VLX与电流检测引脚CS的电压VCS之间的波形比对图。 

进一步地，为了实现低待机功耗，当开关电源驱动芯片12还包括低待机控制电路122时，准谐振控制及谷底检测电路124还可包括：开关K5。此时，比较器A3的电源端通过开关K5连接供电引脚VDD。 

本实用新型实施例还提出了一种如上所述的开关电源驱动芯片，在此不赘 述。 

综上所述，本实用新型提出的开关电源驱动芯片及开关电源驱动装置中，开关电源驱动芯片利用准谐振控制及谷底检测电路检测变压器消磁后在准谐振状态下的谷底，供电电路根据检测到的谷底和芯片的供电引脚VDD的当前电压值决定是否需要通过芯片的功率管漏极引脚LX向供电引脚VDD供电，同时脉冲频率调制控制电路根据芯片的反馈引脚FB和电流检测引脚CS的值，调整芯片中功率管Q1的开关频率，以实现开关电源驱动装置的恒压或恒流输出。相对于现有技术而言，采用该开关电源驱动芯片的开关电源驱动装置无需利用辅助绕组，且无需辅助绕组向开关电源驱动芯片供电通路上的中间器件，从而使得开关电源驱动芯片的外围电路器件减少，降低了开关电源驱动装置的成本，提高了开关电源驱动装置的集成度，减少了板面占用面积，并提高了系统工作的可靠性。同时，供电电路121是根据谷底检测信号VB确定开关电源驱动芯片12通过功率管漏极引脚LX从输入电路1的正输出端取电与否，从而实现了取电的动态调整。另外，功率管漏极引脚LX可在准谐振谷底位置时向供电引脚VDD的外接电容C5充电，而在准谐振谷底位置时功率管漏极引脚LX的电压降至最低值，从而起到了降低开关电源驱动芯片12的功耗的目的。当然，本实用新型提供的开关电源驱动芯片在实际中，也可应用在图1所示的现有采用辅助绕组时的开关电源驱动装置中，同样也可应用在具有降压拓扑结构、升降压拓扑结构、以及升压拓扑结构的其它开关电源驱动装置中。 

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种开关电源驱动装置，包括变压器，输入电路和输出电路，其特征在于，所述开关电源驱动装置还包括串联在所述输入电路向所述变压器供电通路上的开关电路，所述开关电路包括开关电源驱动芯片，所述开关电源驱动芯片包括： 

功率管Q1，所述功率管Q1的漏极连接所述开关电源驱动芯片的功率管漏极引脚，所述功率管Q1的源极连接所述开关电源驱动芯片的电流检测引脚； 

连接所述开关电源驱动芯片的反馈引脚、所述电流检测引脚和所述功率管Q1的栅极，根据所述反馈引脚检测到的反馈电压和所述电流检测引脚检测到的当前输入电流值向所述功率管Q1的栅极输出相应占空比的脉冲宽度调制信号以调整所述功率管Q1的开关频率的脉冲频率调制控制电路； 

连接所述反馈引脚，根据所述反馈电压得到所述变压器的原边绕组消磁后在准谐振状态下的谷底并输出谷底检测信号的准谐振控制及谷底检测电路； 

连接所述开关电源驱动芯片的供电引脚、功率管漏极引脚、准谐振控制及谷底检测电路和脉冲频率调制控制电路，当所述供电引脚的供电电压高于最小工作电压限制时根据所述谷底检测信号确定所述开关电源驱动芯片通过所述功率管漏极引脚从所述输入电路的正输出端取电与否的供电电路。 

2.如权利要求1所述的开关电源驱动装置，其特征在于，所述开关电源驱动芯片还包括： 

连接所述供电电路、脉冲频率调制控制电路和/或准谐振控制及谷底检测电路，根据所述脉冲宽度调制信号检测所述功率管Q1的开关频率并当所述开关频率低于预设值时控制所述供电电路、脉冲频率调制控制电路和/或准谐振控制及谷底检测电路在所述功率管Q1截止时间内处于零电流损耗状态，之后当所述开关频率达到所述预设值时控制所述供电电路、脉冲频率调制控制电路和/或准谐振控制及谷底检测电路处于正常电流损耗状态的低待机控制电路。 

3.如权利要求2所述的开关电源驱动装置，其特征在于，所述开关电路还 包括电容C5，电阻R6，电阻R7和电阻R8； 

所述供电引脚通过所述电容C5接信号地，所述开关电源驱动芯片的接信号地引脚接信号地，所述功率管漏极引脚连接所述输入电路的正输出端，所述电流检测引脚通过所述电阻R6连接所述变压器的原边绕组的第一端与信号地，所述电阻R7和所述电阻R8顺次串联在所述变压器的原边绕组的第一端和第二端之间，所述变压器的原边绕组的第二端连接所述输入电路的负输出端，所述电阻R7与所述电阻R8连接的一端同时连接所述开关电源驱动芯片的反馈引脚，所述变压器的原边绕组的第一端与所述变压器的副边绕组的第二端互为同名端。 

4.如权利要求2所述的开关电源驱动装置，其特征在于，所述脉冲频率调制控制电路通过开关K4连接所述供电引脚；所述低待机控制电路包括R-S触发器，所述低待机控制电路还包括： 

连接所述脉冲频率调制控制电路，在所述脉冲宽度调制信号的触发下产生震荡信号的震荡器； 

连接所述震荡器，对所述震荡信号进行计数并输出计数值给所述R-S触发器的R引脚的计数器； 

连接所述脉冲频率调制控制电路，根据所述脉冲宽度调制信号得到所述功率管Q1的开关频率并当所述开关频率低于所述预设值时输出触发信号给所述R-S触发器的S引脚的开关频率检测电路。 

5.如权利要求1所述的开关电源驱动装置，其特征在于，所述供电电路包括：电阻R10、电阻R11、电阻R12、比较器A1、比较器A2、非门U1、与门U2、NMOS管Q2、NMOS管Q3、结型场效应管J1、开关K1、开关K2和开关K3； 

所述电阻R10和所述电阻R11顺次串联在所述供电引脚和信号地之间，所述电阻R10与所述电阻R11连接的一端同时连接所述比较器A1的反相输入端和所述比较器A2的同相输入端，所述比较器A1的同相输入端连接第二基准电 压，所述比较器A2的反相输入端连接第一基准电压，且所述第二基准电压大于所述第一基准电压；所述比较器A1的输出端连接所述非门U1的第一输入端，所述比较器A2的输出端连接所述与门U2的第一输入端，所述非门U1的第二输入端连接所述准谐振控制及谷底检测电路，所述非门U1的输出端连接所述与门U2的第二输入端，所述与门U2的输出端连接所述NMOS管Q2的栅极；所述NMOS管Q2的源极接信号地，所述NMOS管Q2的漏极连接所述NMOS管Q3的栅极和所述结型场效应管J1的栅极；所述NMOS管Q3的源极连接所述供电引脚，所述NMOS管Q3的漏极连接所述结型场效应管J1的源极，所述结型场效应管J1的漏极连接所述功率管漏极引脚；所述结型场效应管J1的栅极通过所述电阻R12连接所述结型场效应管J1的源极；所述电阻R10是通过所述开关K1连接所述供电引脚的，所述比较器A1的电源端通过所述开关K2连接所述供电引脚，所述比较器A2的电源端通过所述开关K3连接所述供电引脚。 

6.如权利要求1所述的开关电源驱动装置，其特征在于，所述准谐振控制及谷底检测电路包括比较器A3和开关K5； 

所述比较器A3的反相端连接所述反馈引脚，所述比较器的同相端接信号地，所述比较器A3的输出端连接所述供电电路；所述比较器A3的电源端通过所述开关K5连接所述供电引脚。 

7.一种开关电源驱动芯片，其特征在于，所述开关电源驱动芯片包括： 

功率管Q1，所述功率管Q1的漏极连接所述开关电源驱动芯片的功率管漏极引脚，所述功率管Q1的源极连接所述开关电源驱动芯片的电流检测引脚； 

连接所述开关电源驱动芯片的反馈引脚、所述电流检测引脚和所述功率管Q1的栅极，根据所述反馈引脚检测到的反馈电压和所述电流检测引脚检测到的当前输入电流值向所述功率管Q1的栅极输出相应占空比的脉冲宽度调制信号以调整所述功率管Q1的开关频率的脉冲频率调制控制电路； 

连接所述反馈引脚，根据所述反馈电压得到变压器的原边绕组消磁后在准 谐振状态下的谷底并输出谷底检测信号的准谐振控制及谷底检测电路； 

连接所述开关电源驱动芯片的供电引脚、功率管漏极引脚、准谐振控制及谷底检测电路和脉冲频率调制控制电路，当所述供电引脚的供电电压高于最小工作电压限制时根据所述谷底检测信号确定所述开关电源驱动芯片通过所述功率管漏极引脚从输入电路的正输出端取电与否的供电电路。 

8.如权利要求7所述的开关电源驱动芯片，其特征在于，所述开关电源驱动芯片还包括：连接所述供电电路、脉冲频率调制控制电路和/或准谐振控制及谷底检测电路的低待机控制电路；所述低待机控制电路包括R-S触发器，所述低待机控制电路还包括： 

连接所述脉冲频率调制控制电路，在所述脉冲宽度调制信号的触发下产生震荡信号的震荡器； 

连接所述震荡器，对所述震荡信号进行计数并输出计数值给所述R-S触发器的R引脚的计数器； 

连接所述脉冲频率调制控制电路，根据所述脉冲宽度调制信号得到所述功率管Q1的开关频率并当所述开关频率低于预设值时输出触发信号给所述R-S触发器的S引脚的开关频率检测电路； 

所述脉冲频率调制控制电路通过开关K4连接所述供电引脚； 

所述准谐振控制及谷底检测电路包括比较器A3和开关K5，所述比较器A3的反相端连接所述反馈引脚，所述比较器的同相端接信号地，所述比较器A3的输出端连接所述供电电路，所述比较器A3的电源端通过所述开关K5连接所述供电引脚。 

9.如权利要求7所述的开关电源驱动芯片，其特征在于，所述供电电路包括：电阻R10、电阻R11、电阻R12、比较器A1、比较器A2、非门U1、与门U2、NMOS管Q2、NMOS管Q3、结型场效应管J1； 

所述电阻R10和所述电阻R11顺次串联在所述供电引脚和信号地之间，所述电阻R10与所述电阻R11连接的一端同时连接所述比较器A1的反相输入端 和所述比较器A2的同相输入端，所述比较器A1的同相输入端连接第二基准电压，所述比较器A2的反相输入端连接第一基准电压，且所述第二基准电压大于所述第一基准电压；所述比较器A1的输出端连接所述非门U1的第一输入端，所述比较器A2的输出端连接所述与门U2的第一输入端，所述非门U1的第二输入端连接所述准谐振控制及谷底检测电路，所述非门U1的输出端连接所述与门U2的第二输入端，所述与门U2的输出端连接所述NMOS管Q2的栅极；所述NMOS管Q2的源极接信号地，所述NMOS管Q2的漏极连接所述NMOS管Q3的栅极和所述结型场效应管J1的栅极；所述NMOS管Q3的源极连接所述供电引脚，所述NMOS管Q3的漏极连接所述结型场效应管J1的源极，所述结型场效应管J1的漏极连接所述功率管漏极引脚；所述结型场效应管J1的栅极通过所述电阻R12连接所述结型场效应管J1的源极。 

10.如权利要求9所述的开关电源驱动芯片，其特征在于，所述供电电路还包括开关K1、开关K2和开关K3； 

所述电阻R10是通过所述开关K1连接所述供电引脚的，所述比较器A1的电源端通过所述开关K2连接所述供电引脚，所述比较器A2的电源端通过所述开关K3连接所述供电引脚。 

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