CN213027822U - 开关电源恒流电路、开关电源芯片及关断电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种开关电源恒流电路、开关电源芯片及关断电路。该开关电源恒流电路包括第一时间获取模块、第二时间获取模块、信号比较模块和信号输出模块；第一时间获取模块，与开关电源芯片的电流检测端和信号比较模块相连；第二时间获取模块，与开关电源芯片的电流检测端和信号比较模块相连；信号比较模块，与第一时间获取模块和第二时间获取模块相连，用于对第一导通时间信号和第二导通时间信号进行比较，输出关断信号；信号输出模块，与信号比较模块相连，用于对关断信号进行处理，输出开关控制信号。本技术方案在无辅助绕组的条件下正常工作的同时，实现开关电源恒流功能。

Description

开关电源恒流电路、开关电源芯片及关断电路

技术领域

本实用新型涉及开关电源领域，尤其涉及一种开关电源恒流电路、开关电源芯片及关断电路。

背景技术

目前开关电源在电力、通讯和消防等行业中被广泛的应用。开关电源主要用于通过变压器将市电转换为恒定电压和恒定电流。

在开关电源技术领域中，开关电源通常会去除传统原边反馈恒压恒流装置中的辅助绕组，采用浮驱架构。浮驱架构可以实现无辅助绕组原边反馈恒压恒流的控制。如图1所示，通过电阻R3和电阻R4之间的相对压差来反应开关电源输出电压的变化，通过检测开关电源芯片的VFB脚的电压和消磁时间来确定开关电源芯片开启的时间，再检测与开关电源芯片的CS脚相连的检测电阻R2上的电压，当初级峰值电流达到芯片内部预设电流阈值时，则关闭开关电源芯片。

如图2所示，I_pp为初级峰值电流，由芯片内部预设电压值除检流电阻R2 得到，I_sp为次级峰值电流，N_p为初级绕组匝数，N_s为次级绕组匝数。初级绕组匝与次级绕组匝关系有：

在开关电源恒流模式下，有：

有(1)(2)可得

其中，I_out为开关电源的输出电流，T_DS为次级峰值电流周期，T为开关电源输出电流周期。基于芯片内部设定I_pp以及T_DS与T的比值，即可实现开关电源的恒流功能。

在存在辅助绕组的情况下，内置功率管处于饱和区时，饱和压降很低，当开关电源芯片处于截止区时，内置功率管第一连接端电流几乎为0。因此开关电源的损耗主要来源于内置功率管导通或关闭时候的动作。为了减小内置功率管关闭时的损耗，通常采用提前关断内置功率管驱动电流的方法来减小损耗。如图2和图3所示，开关电源芯片内部预设电流阈值ΔI_pp，在开关电源芯片开始工作的时候叠加到检流电阻R2上，当检流电阻R2上的电压上升到最大峰值电压时，发出第一次关断信号，关闭开关电源芯片中大部分的驱动电流，此时仅剩微小的驱动电流以及内置功率管内部寄生电容存储的电荷来维持内置功率管的导通，此时去除检流电阻R2上的补偿电压，检流电阻R2 上的电压继续上升，再次达到最大峰值电压时，发出二次关断信号，打开驱动下管，迅速将三极管控制端电流拉低，三极管关闭。

在无辅助绕组情况下中，对开关电源芯片中大部分的驱动电流一次关断后，当开关电源芯片电压VDD低于一个阈值时，在开关电源芯片一次关断信号后，初级绕组上的能量会用来给开关电源芯片供电，没有通过检流电阻R2，因此，开关电源芯片的CS脚的电压无法继续上升，检测不到第二次关断的信号。无法实现恒流功能。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种开关电源恒流电路、开关电源芯片及关断电路，提出一种无辅助绕组架构中，实现开关电源恒流功能的思路。

本实用新型实施例提供一种开关电源恒流电路，应用在开关电源芯片上，包括第一时间获取模块、第二时间获取模块、信号比较模块和信号输出模块；

所述第一时间获取模块，与所述开关电源芯片的第一导通时间端和所述信号比较模块相连，用于获取第一导通时间端的第一导通时间信号，将所述第一导通时间信号发送给所述信号比较模块；

所述第二时间获取模块，与所述开关电源芯片的第二导通时间端和所述信号比较模块相连，用于获取第二导通时间端的第二导通时间信号，将所述第二导通时间信号发送给所述信号比较模块；

所述信号比较模块，与所述第一时间获取模块和所述第二时间获取模块相连，用于对所述第一导通时间信号和所述第二导通时间信号进行比较，输出关断信号；

所述信号输出模块，与所述信号比较模块相连，用于对所述关断信号进行处理，输出开关控制信号。

进一步地，所述第一时间获取模块包括第一导通开关管和第一储能电容；

所述第一导通开关管与所述开关电源芯片的预设电流端、所述第一导通时间端、所述第一储能电容和所述信号比较模块相连；

所述第一储能电容一端与所述第一导通开关管和所述信号比较模块相连，另一端与接地端相连。

进一步地，所述第二时间获取模块包括第二导通开关管和第二储能电容；

所述第二导通开关管与所述开关电源芯片的预设电流端、所述第二导通时间端、第二储能电容和所述信号比较模块相连；

所述第二储能电容一端与所述第二导通开关管和所述信号比较模块相连，另一端与接地端相连。

进一步地，所述开关电源恒流电路还包括信号处理模块，所述信号处理模块与所述信号比较模块和所述信号输出模块相连，用于对所述关断信号进行优化处理。

进一步地，所述开关电源恒流电路还包括电流防错模块，所诉电流防错模块与所述信号输出模块相连，用于向所述信号输出模块输出电流防错信号，所述信号输出模块用于基于所述电流防错信号和所述关断信号，输出开关控制信号。

进一步地，所述开关电源恒流电路还包括导通时间限制模块，所述导通时间限制模块与所述信号输出模块相连，用于向所述信号输出模块输出时间限制信号，所述信号输出模块用于基于所述时间限制信号和所述关断信号，输出开关控制信号。

一种开关电源芯片，所述开关电源芯片包括第一芯片端、电流驱动端、第二芯片端、电流检测端，还包括限流管、第一控制开关管、第二控制开关管，第一信号电路和第二信号电路，还包括上述开关电源恒流电路；

所述开关电源恒流电路与所述第一控制开关管、所述电流驱动端、所述电流检测端和所述第二控制开关管相连；

所述第一控制开关管与所述第一信号电路、与所述电流驱动端和第一芯片端相连；

所述第二控制开关管与所述第二信号电路、与电流检测端、所述第二芯片端和所述限流管相连；

所述限流管一端与所述第二芯片端和所述第二控制开关管相连，另一端与芯片电源端相连。

进一步地，所述第一控制开关管和第二控制开关管为MOS管，所述第一控制开关管的栅极与所述第一信号电路相连，源极与所述电流驱动端相连，漏极与第一芯片端相连；所述第二控制开关管的栅极与所述第二信号电路相连、源极与电流检测端相连、漏极与所述第二芯片端和所述限流管相连；

或者，所述第一控制开关管和第二控制开关管为三极管，所述第一控制开关管的基极与所述第一信号电路相连，发射极与所述电流驱动端相连，集电极与第一芯片端相连；所述第二控制开关管的基极与所述第二信号电路相连、发射极与电流检测端相连，集电极与所述第二芯片端和所述限流管相连。

进一步地，所述限流管为二极管，所述限流管的正极与所述第二芯片端和所述第二控制开关管相连，负极与芯片电源端相连；

或者，所述限流管为MOS管，所述限流管的栅极与所述限流管的源极相连，所述限流管的源极与所述第二芯片端和所述第二控制开关管相连，所述限流管的漏极与芯片电源端相连；

或者，所述限流管为三极管，所述限流管的基极与所述限流管的集电极相连，所述限流管的集电极与所述第二芯片端和所述第二控制开关管相连，所述限流管的发射极与芯片电源端相连。

一种电源芯片关断电路，其特征在于，包括第一关断电阻、第二关断电阻、关断电容和关断开关管，还包括上述述的开关电源芯片；

所述第一关断电阻一端与供电电压端相连，另一端与所述第一芯片端相连；

所述第二关断电阻一端与所述电流检测端相连，另一端与所述关断电容和接地端相连；

所述关断电容一端与所述芯片电源端相连，另一端与所述第二关断电容和接地端相连；

所述关断开关管与所述供电电压端、所述电流驱动端和所述第二芯片端相连。

上述开关电源恒流电路、开关电源芯片及关断电路中，信号比较模块通过对第一时间获取模块获取的第一导通时间信号和第二时间获取模块获取的第二导通时间信号进行对比，获取关断信号，以使得信号输出模块能够基于关断信号，输出开关控制信号对驱动电流进行关闭控制，实现驱动电流的第二次关断。可以理解地，开关电源恒流电路通过第一时间获取模块、第二时间获取模块、信号比较模块和信号输出模块使开关电源芯片在无辅助绕组的条件下正常工作的同时，通过信号输出模块输出的开关控制信号对驱动电流进行关闭控制，实现驱动电流的第二次关断。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型背景技术中的一电路示意图；

图2是本实用新型背景技术中的一波形示意图；

图3是本实用新型背景技术中的另一波形示意图；

图4是本实用新型一实施例中的一电路示意图；

图5是本实用新型一实施例中的一另电路示意图；

图6是本实用新型一实施例中的一另电路示意图；

图7是本实用新型一实施例中的一波形示意图；

图8是本实用新型一实施例中的另一波形示意图。

10、第一时间获取模块；20、第二时间获取模块；30、信号比较模块； 40、信号输出模块；50、信号处理模块；60、电流防错模块；70、导通时间限制模块；80、开关电源芯片；81、第一信号电路；82、第二信号电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应当理解的是，本实用新型能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本实用新型的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大自始至终相同附图标记表示相同的元件。

应当明白，当元件或层被称为“在…上”、“与…相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在…上”、“与…直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本实用新型教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。

空间关系术语例如“在…下”、“在…下面”、“下面的”、“在…之下”、“在…之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在…下面”和“在…下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本实用新型的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/ 或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的结构及步骤，以便阐释本实用新型提出的技术方案。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。

本实用新型实施例提供一种开关电源恒流电路，如图4所示，应用在开关电源芯片80上，包括第一时间获取模块10、第二时间获取模块20、信号比较模块30和信号输出模块40；第一时间获取模块10，与开关电源芯片80 的第一导通时间端和信号比较模块30相连，用于获取第一导通时间端的第一导通时间信号，将第一导通时间信号发送给信号比较模块30；第二时间获取模块20，与开关电源芯片80的第二导通时间端和信号比较模块30相连，用于获取第一导通时间端的第二导通时间信号，将第二导通时间信号发送给信号比较模块30；信号比较模块30，与第一时间获取模块10和第二时间获取模块20相连，用于对第一导通时间信号和第二导通时间信号进行比较，输出关断信号；信号输出模块40，与信号比较模块30相连，用于对关断信号进行处理，输出开关控制信号。

其中，第一导通时间端为开关电源恒流电路中的初级绕组峰值电压小于预设峰值电压时，产生第一导通时间信号的端口。第二导通时间端为开关电源恒流电路中的初级绕组峰值电压大于预设峰值电压时，产生第二导通时间信号的端口。预设峰值电压为自定义设置的电压，用于与初级绕组峰值电压进行对比。第一导通时间信号为驱动电流的第一次导通的时间对应的信号。第二导通时间信号为驱动电流的第二次导通的时间对应的信号。驱动电流为驱动如图6所示的关断开关管Q工作的电流。关断信号为信号比较模块30基于第一导通时间信号和第二导通时间信号进行比较输出的用于决定开关电源恒流电路是否对驱动电流进行关闭的信号。开关控制信号为用于指示开关电源恒流电路对驱动电流进行开启或关闭的信号。

具体地，第一时间获取模块10获取开关电源芯片80的第一导通时间端产生的第一电流信号，并对第一电流信号进行处理，驱动电流开启，当初级绕组峰值电压达到开关电源芯片80预设峰值电压，获取第一导通时间信号。并将第一导通时间信号发送到信号比较模块30；第二时间获取模块20获取开关电源芯片80的第一导通时间端产生的第一电流信号，并对第二电流信号进行处理，获取第二导通时间信号，并将第二导通时间信号发送到信号比较模块30；信号比较模块30对第一导通时间信号和第二导通时间信号进行比较，获取关断信号，并将关断信号发动到信号输出模块40。信号输出模块40对关断信号进行处理，输出开关控制信号，通过开关控制信号对驱动电流进行关闭控制，实现驱动电流的第二次关断，进而实现开关电源恒流功能。

在本实施例中，信号比较模块30通过对第一时间获取模块10获取的第一导通时间信号和第二时间获取模块20获取的第二导通时间信号进行对比，获取关断信号，以使得信号输出模块40能够基于关断信号，输出开关控制信号对驱动电流进行关闭控制，实现驱动电流的第二次关断。可以理解地，开关电源恒流电路通过第一时间获取模块10、第二时间获取模块20、信号比较模块30和信号输出模块40使开关电源芯片80在无辅助绕组的条件下正常工作的同时，通过信号输出模块40输出的开关控制信号对驱动电流进行关闭控制，实现驱动电流的第二次关断。

在一实施例中，如图4所示，第一时间获取模块10包括第一导通开关管 K1和第一储能电容C1；第一导通开关管K1与开关电源芯片80的预设电流端Ib、第一导通时间端、第一储能电容C1和信号比较模块30相连；第一储能电容C1一端与第一导通开关管K1和信号比较模块30相连，另一端与接地端相连。

其中，第一导通开关管K1可以是三极管或MOS管。开关电源芯片80 的预设电流端Ib为开关电源芯片80中提供自定义电流的端口。第一储能电容 C1为用于计算第一导通开关管K1导通时间的电容。作为一示例，通过第一储能电容C1的充电时间，计算第一导通开关管K1的导通时间。

作为一示例，第一导通开关管K1为三极管，第一导通开关管K1的基极与电流检测端CS相连，第一导通开关管K1的发射极与第一储能电容C1和信号比较模块30相连，第一导通开关管K1的集电极与开关电源芯片80内部的预设电流端Ib相连。

作为另一示例，第一导通开关管K1为MOS管，第一导通开关管K1的栅极与电流检测端CS相连，第一导通开关管K1的源极与第一储能电容C1 和信号比较模块30相连，第一导通开关管K1的漏极与开关电源芯片80内部的预设电流端Ib相连。

作为一示例，当初级绕组峰值电压小于预设峰值电压时，第一导通时间端产生的第一电流信号，第一时间获取模块10通过第一导通开关管K1对第一储能电容C1充电，获取第一导通时间信号；当初级绕组峰值电压大于预设峰值电压时，第二导通时间端产生的第二电流信号，第二时间获取模块20通过第二导通开关管K2对第二储能电容C2充电，获取第二导通时间信号，将第二导通时间信号发送到信号比较模块30。需要说明的是第一储能电容C1 与第二储能电容C2的电容大小为比例关系，以根据第一储能电容C1与第二储能电容C2的充电时间获取驱动电流对应的第一次导通的时间和第二次导通的时间。

在本实施例中，第一时间获取模块10和第二时间获取模块20根据第一储能电容C1与第二储能电容C2的充电时间获取驱动电流对应的第一次导通的时间和第二次导通的时间，获取第一导通时间信号和第二导通时间信号。信号比较模块30基于当第一导通时间信号和第二导通时间信号获取关断信号，关断信号是信号输出模块40输出的开关控制信号对驱动电流进行关闭控制，实现驱动电流第二次关断的基础，以实现开关电源恒流功能。

在一实施例中，如图4所示，第二时间获取模块20包括第二导通开关管 K2和第二储能电容C2；第二导通开关管K2与开关电源芯片80的预设电流端Ib、第一导通时间端、第二储能电容C2和信号比较模块30相连；第二储能电容C2一端与第二导通开关管K2和信号比较模块30相连，另一端与接地端相连。

其中，第二导通开关管K2可以是三极管或MOS管。第二储能电容C2 为用于计算第二导通开关管K2导通时间的电容。作为一示例，通过第二储能电容C2的充电时间，计算第二导通开关管K2的导通时间。

作为一示例，第二导通开关管K2为三极管，第二导通开关管K2的基极与电流检测端CS相连，第二导通开关管K2的发射极与第二储能电容C2和信号比较模块30相连，第二导通开关管K2的集电极与开关电源芯片80内部的预设电流端Ib相连。

作为另一示例，第二导通开关管K2为MOS管，第二导通开关管K2的栅极与电流检测端CS相连，第二导通开关管K2的源极与第二储能电容C2 和信号比较模块30相连，第二导通开关管K2的漏极与开关电源芯片80内部的预设电流端Ib相连。

在本实施例中，第一时间获取模块10和第二时间获取模块20根据第一储能电容C1与第二储能电容C2的充电时间获取驱动电流对应的第一次导通的时间和第二次导通的时间，获取第一导通时间信号和第二导通时间信号。信号比较模块30基于当第一导通时间信号和第二导通时间信号获取关断信号，关断信号是信号输出模块40输出的开关控制信号对驱动电流进行关闭控制，实现驱动电流第二次关断的基础，以实现开关电源恒流功能。

在一实施例中，如图4所示，开关电源恒流电路还包括信号处理模块50，信号处理模块50与信号比较模块30和信号输出模块40相连，用于对关断信号进行优化处理。

其中，信号处理模块50为用于对信号比较模块30输出的关断信号进行优化处理的模块。优化处理具体可以是对关断信号进行整形和滤波处理。

具体地，信号处理模块50获取信号比较模块30发出的关断信号，对关断信号进行整形和滤波处理，并将处理后的关断信号发送到信号输出模块40，信号输出模块40对关断信号进行处理，输出开关控制信号。

在本实施例中，信号处理模块50对关断信号进行整形和滤波处理能够使信号输出模块40更快速的对关断信号进行处理的同时，避免了干扰信号对关断信号的影响，提高了信号输出模块40对关断信号进行处理时的效率和可靠性。

在一实施例中，如图4所示，开关电源恒流电路还包括电流防错模块60，所诉电流防错模块60与信号输出模块40相连，用于向信号输出模块40输出电流防错信号，信号输出模块40用于基于电流防错信号和关断信号，输出开关控制信号。

在本实施例中，电流防错模块60为用于防止系统工作中出现异常情况，驱动电流的导通时间获取异常，导致驱动电流无法关闭，提高开关电源恒流电路工作的安全性。

在一实施例中，如图4所示，开关电源恒流电路还包括导通时间限制模块70，导通时间限制模块70与所示信号输出模块40相连，用于向信号输出模块40输出时间限制信号，信号输出模块40用于基于时间限制信号、关断信号和电流防错信号，输出开关控制信号。

在本实施例中，导通时间限制模块70对驱动电流的导通时间进行限制的模块，用于保证驱动电流的能够正常关断，提高了系统工作的安全性和可靠性。时间限制信号为用于限制驱动电流的导通时间的信号。

在一实施例中，如图5所示，提供一种开关电源芯片80，包括第一芯片端EM、电流驱动端DRV、第二芯片端S和电流检测端CS，还包括限流管 D2、第一控制开关管M1、第二控制开关管M2、第一信号电路81和第二信号电路82，还包括上述开关电源恒流电路；开关电源恒流电路与第一控制开关管M1、电流驱动端DRV、电流检测端CS和第二控制开关管M2相连；第一控制开关管M1与第一信号电路81、与电流驱动端DRV和第一芯片端EM 相连；第二控制开关管M2与第二信号电路82、与电流检测端CS、第二芯片端S和限流管D2相连；限流管D2一端与第二芯片端S和第二控制开关管 M2相连，另一端与芯片电源端VDD相连。

其中，第一芯片端EM为开关电源芯片80上的第一端口。电流驱动端 DRV为开关电源芯片80上提供驱动电流的端口。第二芯片端S为开关电源芯片80上的第二端口。限流管D2为用于限制电流大小的元件。第一控制开关管M1和第二控制开关管M2为用于对开关电源芯片80的电压进行控制的元件。第一信号电路81为控制第一控制开关管M1进行导通或关闭的信号。第二信号电路82为控制第二控制开关管M2进行导通或者关闭的信号。

具体地，开关电源恒流电路与第一控制开关管M1的第一连接端、电流驱动端DRV、电流检测端CS和第二控制开关管M2的第一连接端相连；第一控制开关管M1的控制端与第一信号电路81相连，第一控制开关管M1的第一连接端与电流驱动端DRV相连，第一控制开关管M1的第一连接端与第一芯片端EM相连；第二控制开关管M2的控制端与第二信号电路82相连，第二控制开关管M2的第一连接端与电流检测端CS相连，第二控制开关管M2 的第二连接端与第二芯片端S和限流管D2的正极相连；限流管D2的正极与第二芯片端S和第二控制开关管M2的第二连接端相连，限流管D2的负极与芯片电源端VDD相连。

在本实施例中，开关电源恒流电路通过第一时间获取模块10对电流检测端CS检测到的第一电流信号进行处理，通过第二时间获取模块20对电流检测端CS检测到的第二电流信号进行处理，获取第一导通时间信号和第二导通时间信号，并进一步通过信号比较模块30对第一导通时间信号和第二导通时间信号进行比较，获取关断信号，最后信号输出模块40对关断信号进行处理，向电流驱动端DRV输出开关控制信号，实现开关电源恒流功能。

在一实施例中，如图5所示，第一控制开关管M1和第二控制开关管M2 为MOS管，第一控制开关管M1的栅极与第一信号电路81相连，源极与电流驱动端DRV相连，漏极与第一芯片端EM相连；第二控制开关管M2的栅极与第二信号电路82相连、源极与电流检测端CS相连、漏极与第二芯片端 S和限流管D2相连；

或者，第一控制开关管M1和第二控制开关管M2为三极管，第一控制开关管M1的基极与第一信号电路81相连，发射极与电流驱动端DRV相连，集电极与第一芯片端EM相连；第二控制开关管M2的基极与第二信号电路82相连、发射极与电流检测端CS相连，集电极与第二芯片端S和限流管D2 相连。

在本实施例中，开关电源芯片80通过开关电源恒流电路对信号输入端的第一电流信号和第二电流信号进行处理，通过第一控制开关管M1和第二控制开关管M2对开关电源芯片80的驱动电流开启和关闭进行控制或输出恒定电压电流；限流管D2在开关电源芯片80进行充电时对充电电流进行限流，保证对开关电源进行充电时的可靠性。第一信号电路81通过第一控制开关管 M1，在对开关电源芯片80中的驱动电流进行第一次关断后，对开芯片电源端 VDD进行充电，在无辅助绕组情况下，保证开关电源芯片80的供电。第二信号电路82通过第二控制开关管M2，在对开关电源芯片80中的驱动电流进行第二次关断后，对芯片电源端VDD进行充电，使开关电源芯片80在无辅助绕组的条件下正常工作的同时，实现实现开关电源恒流功能。

在一实施例中，如图5和图6所示，限流管D2为二极管，限流管的正极与第二芯片端S和第二控制开关管M2相连，负极与芯片电源端VDD相连；或者，限流管D2为MOS管，限流管D2的栅极与限流管D2的源极相连，限流管D2的源极与第二芯片端S和第二控制开关管M2相连，限流管D2的漏极与芯片电源端VDD相连；或者，限流管D2为三极管，限流管D2的基极与限流管D2的集电极相连，限流管D2的集电极与第二芯片端S和第二控制开关管M2相连，限流管D2的发射极与芯片电源端VDD相连。

在本实施例中，开关电源芯片80通过开关电源恒流电路对信号输入端的第一电流信号和第二电流信号进行处理，通过第一控制开关管M1和第二控制开关管M2对开关电源芯片80的开启和关闭进行控制或输出恒定电压电流；限流管D2在开关电源芯片80进行充电时对充电电流进行限流，保证对开关电源进行充电时的可靠性。第一信号电路81通过第一控制开关管M1，在对开关电源芯片80中的驱动电流进行第一次关断后，对开关电源芯片80进行充电，在无辅助绕组情况下，保证开关电源的开启。第二信号电路82通过第二控制开关管M2，在对开关电源芯片80中的驱动电流进行第二次关断后，对开关电源芯片80进行充电，在无辅助绕组情况下，对开关电源芯片80进行开启或关闭，使开关电源芯片80在无辅助绕组的条件下正常工作的同时，实现实现开关电源恒流功能。

在一实施例中，如图5和图6所示，提供一种电源芯片关断电路，包括包括第一关断电阻R1、第二关断电阻R2、关断电容C3和关断开关管Q，还包括上述开关电源芯片80；第一关断电阻R1一端与供电电压端相连，另一端与第一芯片端EM相连；第二关断电阻R2一端与电流检测端CS相连，另一端与关断电容C3和接地端相连；关断电容C3一端与芯片电源端相连，另一端与第二关断电容C3和接地端相连；关断开关管Q与供电电压端、电流驱动端DRV和第二芯片端S相连。

其中，关断开关管Q具体是三极管，用于向开关电源芯片80提供驱动电流。作为一示例，关断开关管Q为三极管，关断开关管Q的集电极与供电电压端相连，关断开关管Q的基极与电流驱动端DRV相连，关断开关管Q的发射极与第二芯片端S相连。

具体地，第二关断电阻R2一端与电流检测端CS相连，另一端与接地端相连。关断电容C3一端与芯片电源端相连，另一端与接地端相连，用于对开关电源芯片80芯片电源端进行滤波。

作为一示例，开关电源芯片80获取开关电源芯片80第一次关断前的驱动电流的导通时间Ton，通过第二时间获取模块20产生一个跟Ton时间相关的第二次关断时间Ton′。使

Ton′＝βTon (4)

如图7和图8所示，开关电源芯片80内部不再设置补偿电压，当第二关断电阻R2上的电压上升到开关电源芯片80内部的预设峰值电压IPP时，即关闭开关电源芯片80所有的驱动电流。关断开关管Q内部储存的电荷维持关断开关管Q的导通，并使得初级峰值电流持续上升，如虚线所示。只是初级峰值电流流向芯片电源端VDD，没有经过电流检测端CS的第二关断电阻R2 上，因此无法被检测。开关电源芯片80检测Ton时间后产生Ton′,Ton′一过即发出二次关断信号，关闭关断开关管Q。此时开关电源芯片80内部对应的最大峰值电流上升到IPP′。因此有

结合公式(4)、(5)，有：

IPP′＝IPP(1+β) (6)

因此，在恒流模式下有：

只要设置好

β、IPP和

的值，即可实现电源芯片的恒流功能，其中，

中的T_DS为芯片消磁时间，T为第一次关断时间和第二次关断时间之和，可以根据实际需求自定义设置。β为第一储能电容C1与第二储能电容C2的比例系数，IPP为预设峰值电压，

为初级绕组与次级绕组的比值。

在本实施例中，电源芯片关断电路通过第二关断电阻R2和电流检测端 CS相连，获取开关电源芯片80的最大峰值电压，可以理解地，通过设置

β、IPP和

的值，即可实现电源芯片的恒流功能，以使开关电源芯片80在无辅助绕组的条件下实现恒流功能。

以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种开关电源恒流电路，应用在开关电源芯片上，其特征在于，包括第一时间获取模块、第二时间获取模块、信号比较模块和信号输出模块；

所述第一时间获取模块，与所述开关电源芯片的第一导通时间端和所述信号比较模块相连，用于获取第一导通时间端的第一导通时间信号，将所述第一导通时间信号发送给所述信号比较模块；

所述第二时间获取模块，与所述开关电源芯片的第二导通时间端和所述信号比较模块相连，用于获取第二导通时间端的第二导通时间信号，将所述第二导通时间信号发送给所述信号比较模块；

所述信号比较模块，与所述第一时间获取模块和所述第二时间获取模块相连，用于对所述第一导通时间信号和所述第二导通时间信号进行比较，输出关断信号；

所述信号输出模块，与所述信号比较模块相连，用于对所述关断信号进行处理，输出开关控制信号。

2.如权利要求1所述的开关电源恒流电路，其特征在于，所述第一时间获取模块包括第一导通开关管和第一储能电容；

所述第一导通开关管与所述开关电源芯片的预设电流端、所述第一导通时间端、所述第一储能电容和所述信号比较模块相连；

所述第一储能电容一端与所述第一导通开关管和所述信号比较模块相连，另一端与接地端相连。

3.如权利要求1所述的开关电源恒流电路，其特征在于，所述第二时间获取模块包括第二导通开关管和第二储能电容；

所述第二导通开关管与所述开关电源芯片的预设电流端、所述第二导通时间端、第二储能电容和所述信号比较模块相连；

所述第二储能电容一端与所述第二导通开关管和所述信号比较模块相连，另一端与接地端相连。

4.如权利要求1所述的开关电源恒流电路，其特征在于，所述开关电源恒流电路还包括信号处理模块，所述信号处理模块与所述信号比较模块和所述信号输出模块相连，用于对所述关断信号进行优化处理。

5.如权利要求1所述的开关电源恒流电路，其特征在于，所述开关电源恒流电路还包括电流防错模块，所诉电流防错模块与所述信号输出模块相连，用于向所述信号输出模块输出电流防错信号，所述信号输出模块用于基于所述电流防错信号和所述关断信号，输出开关控制信号。

6.如权利要求1所述的开关电源恒流电路，其特征在于，所述开关电源恒流电路还包括导通时间限制模块，所述导通时间限制模块与所述信号输出模块相连，用于向所述信号输出模块输出时间限制信号，所述信号输出模块用于基于所述时间限制信号和所述关断信号，输出开关控制信号。

7.一种开关电源芯片，所述开关电源芯片包括第一芯片端、电流驱动端、第二芯片端、电流检测端，其特征在于，还包括限流管、第一控制开关管、第二控制开关管，第一信号电路和第二信号电路，还包括如权利要求1-6任一项所述开关电源恒流电路；

所述开关电源恒流电路与所述第一控制开关管、所述电流驱动端、所述电流检测端和所述第二控制开关管相连；

所述第一控制开关管与所述第一信号电路、与所述电流驱动端和第一芯片端相连；

所述第二控制开关管与所述第二信号电路、与电流检测端、所述第二芯片端和所述限流管相连；

所述限流管一端与所述第二芯片端和所述第二控制开关管相连，另一端与芯片电源端相连。

8.如权利要求7所述的开关电源芯片，其特征在于，所述第一控制开关管和第二控制开关管为MOS管，所述第一控制开关管的栅极与所述第一信号电路相连，源极与所述电流驱动端相连，漏极与第一芯片端相连；所述第二控制开关管的栅极与所述第二信号电路相连、源极与电流检测端相连、漏极与所述第二芯片端和所述限流管相连；

或者，所述第一控制开关管和第二控制开关管为三极管，所述第一控制开关管的基极与所述第一信号电路相连，发射极与所述电流驱动端相连，集电极与第一芯片端相连；所述第二控制开关管的基极与所述第二信号电路相连、发射极与电流检测端相连，集电极与所述第二芯片端和所述限流管相连。

9.如权利要求8所述的开关电源芯片，其特征在于，所述限流管为二极管，所述限流管的正极与所述第二芯片端和所述第二控制开关管相连，负极与芯片电源端相连；

或者，所述限流管为MOS管，所述限流管的栅极与所述限流管的源极相连，所述限流管的源极与所述第二芯片端和所述第二控制开关管相连，所述限流管的漏极与芯片电源端相连；

或者，所述限流管为三极管，所述限流管的基极与所述限流管的集电极相连，所述限流管的集电极与所述第二芯片端和所述第二控制开关管相连，所述限流管的发射极与芯片电源端相连。

10.一种电源芯片关断电路，其特征在于，包括第一关断电阻、第二关断电阻、关断电容和关断开关管，还包括权利要求7所述的开关电源芯片；

所述第一关断电阻一端与供电电压端相连，另一端与所述第一芯片端相连；

所述第二关断电阻一端与所述电流检测端相连，另一端与所述关断电容和接地端相连；

所述关断电容一端与所述芯片电源端相连，另一端与所述第二关断电容和接地端相连；

所述关断开关管与所述供电电压端、所述电流驱动端和所述第二芯片端相连。

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