CN216649543U - 芯片供电电路、驱动控制芯片及电源电路 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种芯片供电电路、驱动控制芯片及电源电路，所述芯片供电电路包括：供电模块、储能单元、输入电压检测模块以及选择控制模块；所述供电模块接收输入电压，提供输入供电电压，对所述内部电路供电以及对所述储能单元充电；所述储能单元接收所述供电模块充电，并提供储能供电电压对所述内部电路供电；所述输入电压检测模块采样并检测所述输入电压，输出端输出第一检测信号；所述选择控制模块根据所述第一检测信号选择所述供电模块或者所述储能单元对所述内部电路供电。本申请芯片供电电路、驱动控制芯片及电源电路，直接从输入电压取电给芯片的内部电路供电，避免了芯片的工作电压跟随电源的输出电压的变化而带来的困扰。

Description

芯片供电电路、驱动控制芯片及电源电路

技术领域

本申请涉及电路设计技术领域，具体涉及一种芯片供电电路、驱动控制芯片及电源电路。

背景技术

在AC-DC电源中，其控制芯片的供电大多是通过辅助绕组来供电，这种供电方式的特点是芯片的供电电压与电源的输出电压(给负载供电)成固定的比例。当输出电压变化范围很大时，芯片的供电电压的变化范围也非常大，例如在快充的应用中，输出电压的变化范围为3.3—20V，变化达6倍左右，造成芯片的供电电压最大值可能达到70V左右。更高的芯片供电电压范围会引起芯片设计对工艺的要求越高，需要耐压更高的器件，也即芯片的成本会越高。另外，更高的供电电压也会引起更高的芯片损耗，影响电源系统的效率。

为了应付芯片供电电压范围宽的问题，现有的改善方案是：a.使用耐压更高的工艺制程设计控制芯片；b.芯片外部使用稳压电路。这些现有的方案都存在成本高，损耗大，效率低的缺点。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种损耗低、效率高的芯片供电电路、驱动控制芯片及电源电路。

为实现上述目的，本申请提供一种芯片供电电路，包括：供电模块、储能单元、输入电压检测模块以及选择控制模块；

所述供电模块的输入端接收输入电压，输出端同时与芯片的内部电路和所述储能单元相连，提供输入供电电压，对所述内部电路供电以及对所述储能单元充电；

所述储能单元同时与所述供电电路和所述内部电路相连，接收所述供电模块充电，并提供储能供电电压对所述内部电路供电；

所述输入电压检测模块的输入端与所述供电模块的输入端相连，采样并检测所述输入电压，输出端输出第一检测信号；

所述选择控制模块，同时与所述供电模块、储能单元、输入电压检测模块相连，根据所述第一检测信号选择所述供电模块或者所述储能单元对所述内部电路供电。

进一步，当所述输入电压低于第一参考值时，所述选择控制模块控制所述供电模块对所述内部电路供电并对所述储能单元充电；当所述输入电压高于所述第一参考值时，所述选择控制模块控制所述储能单元为所述内部电路供电。

进一步，所述芯片供电电路包括防反流模块，所述防反流模块设置于所述供电模块和所述储能单元之间，当所述输入供电电压低于所述储能供电电压时，控制所述储能单元为所述内部电路供电。

进一步，所述芯片供电电路还包括限流模块，所述限流模块设置于所述供电模块和所述储能单元之间。

进一步，所述芯片供电电路还包括储能电压检测模块，其输入端与所述储能单元相连，输出端与所述选择控制模块相连，用于采样并检测所述储能供电电压，根据所述储能供电电压输出第二检测信号；当所述储能供电电压高于第二参考值时，所述选择控制模块根据所述第一检测信号、第二检测信号控制所述供电模块停止对所述储能单元充电以及对内部电路供电并由所述储能单元为所述内部电路供电。

进一步，所述储能电压检测模块，还包括：当所述储能供电电压低于第三参考值时，所述选择控制模块根据所述第一检测信号、第二检测信号控制所述供电模块对所述储能单元充电并对所述内部电路供电。

进一步，所述选择控制模块包括切换开关和控制模块，所述控制模块控制接收所述第一检测信号和所述第二检测信号，当所述第一检测信号和所述第二检测信号同时为第一电平信号时控制所述切换开关导通，所述切换开关设置于所述供电模块、储能单元之间。

进一步，所述控制模块包括逻辑与门。

进一步，当所述输入电压低于所述第一参考值时，所述第一检测信号为第一电平信号；当所述输入电压高于所述第一参考值时，所述第一检测信号为第二电平信号；当所述储能供电电压高于所述第二参考值时，所述第二检测信号为第二电平信号；当所述储能供电电压低于所述第三参考值时，所述第二检测信号为第一电平信号。

进一步，所述输入电压检测模块包括第一电阻、第二电阻、第一比较器以及第一反相器；所述第一电阻的一端为所述输入电压检测模块的输入端，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端相连，所述第二电阻的另一端与地相连，所述第一电阻、第二电阻的连接点与所述第一比较器的第一输入端相连，所述第一比较器的第二输入端接收第一阀值电压，所述第一比较器的输出端与所述第一反相器的输入端相连，所述第一反相器的输出端为所述输入电压检测模块的输出端，所述第一阀值电压与所述第一参考值相适应，且预先设置。

进一步，所述储能电压检测模块包括第三电阻、第四电阻、第二比较器、第三比较器、与非门、RS触发器以及第二反相器；所述第三电阻的一端为所述储能电压检测模块的输入端，所述第三电阻的另一端与所述第四电阻的一端相连，所述第四电阻的另一端与地相连，所述第三电阻、第四电阻的连接点与所述第二比较器的第一输入端相连，所述第二比较器的第二输入端接收第二阀值电压，所述第二比较器的输出端与所述RS触发器的S端相连，所述第三电阻、第四电阻的连接点还与所述第三比较器的第一输入端相连，所述第三比较器的第二输入端接收第三阀值电压，所述第三比较器的输出端与所述与非门的第一输入端相连，所述与非门的第二输入端接收所述第一检测信号，所述与非门的输出端与所述RS触发器的R端相连，所述RS触发器的Q端与所述第二反相器的输入端相连，所述第二反相器的输出端为所述储能电压检测模块的输出端，所述第二阀值电压与所述第二参考值相适应，所述第三阀值电压与所述第三参考值相适应，且均预先设置。

进一步，所述供电模块包括JFET，所述JFET的漏极为所述供电模块的输入端，所述JFET的栅极与地相连，所述JFET的源极为所述供电模块的输出端。

进一步，所述输入电压来自于外部交流电或者外部交流电整流后的直流电。

进一步，所述供电模块的输入端直接与所述外部交流电的零线或火线相连。

进一步，所述供电模块的输入端分别通过第一二极管和第二二极管同时与所述外部交流电的零线和火线相连，且所述第一二极管和第二二极管的阴极与所述供电模块的输入端相连。

进一步，所述供电模块的输入端通过整流桥与所述外部交流电相连，所述整流桥的输入端与所述外部交流电相连，所述整流桥的第一输出端通过第三二极管、第一电容与所述整流桥的第二输出端相连，且所述整流桥的第二输出端与地相连，所述供电模块的输入端连接于所述整流桥的第一输出端与所述第三二极管之间。

本申请还提供一种驱动控制芯片，包括至少部分如前所述的芯片供电电路。

本申请还提供一种电源电路，所述电源电路包括：驱动控制芯片、整流桥、变压器、第一电容、第四二极管、第三电容、第五电阻，所述驱动控制芯片的输入端、整流桥的输入端均与外部交流电相连，所述整流桥的第一输出端通过所述第一电容与所述整流桥的第二输出端相连，且所述整流桥的第二输出端与地相连，所述整流桥的第一输出端与所述变压器的初级线圈的第一端相连；所述变压器的初级线圈的第二端与所述驱动控制芯片的驱动控制端相连；所述变压器的次级线圈第一输出端通过所述第四二极管、第三电容与所述变压器的次级线圈第二输出端相连，且所述第三电容的两端与所述第五电阻的两端并联，所述第五电阻的两端为所述电源电路的输出端，输出负载电源给负载工作，所述驱动控制芯片为如前所述的驱动控制芯片。

本申请芯片供电电路、驱动控制芯片及电源电路，采用供电模块直接从输入电压取电给芯片内部电路供电，避免了芯片的内部电路接收到的工作电压跟随芯片所在主电路(比如电源)的输出电压的变化而变化，进而避免了因为主电路的输出电压的变化范围太大而带来的困扰。而且通过与储能单元的配合，要么由输入电压直接供电，要么由储能单元供电，而储能单元的电能则是由输入电压在供电的同时充电给储能单元，减少了整体的损耗，提高了效率，而且也提高了电路的安全性。而且电路简单，易于实现，损耗小。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一个实施方式提供的一种芯片供电电路、驱动控制芯片及电源电路的原理方框示意图；

图2是本申请一个实施方式提供的一种芯片供电电路中的输入电压检测模块的原理方框示意图；

图3是本申请另一实施方式提供的一种芯片供电电路、驱动控制芯片及电源电路的原理方框示意图；

图4是本申请另一实施方式提供的一种芯片供电电路中的储能电压检测模块的原理方框示意图；

图5是本申请另一实施方式提供的一种芯片供电电路、驱动控制芯片及电源电路的原理方框示意图；

图6是本申请另一实施方式提供的一种芯片供电电路、驱动控制芯片及电源电路的原理方框示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”、“下”、“左”、“右”通常是指装置实际使用或工作状态下的上、下、左和右，具体为附图中的图面方向。

本申请提供一种芯片供电电路、驱动控制芯片及电源电路，以下分别进行详细说明。需要说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对本申请实施例优选顺序的限定。且在以下实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

请参阅图1所示，本申请一个实施方式提供一种芯片供电电路，图1中虚线范围内为所述芯片供电电路。所述芯片供电路包括：供电模块101、储能单元C2、输入电压检测模块102以及选择控制模块103；

所述供电模块101的输入端HV接收输入电压，即外部交流电ACInput，输出端同时与芯片的内部电路和所述储能单元C2相连，提供输入供电电压，对所述内部电路供电以及对所述储能单元C2充电；

所述储能单元C2同时与所述供电电路101和所述内部电路相连，接收所述供电模块101充电，并提供储能供电电压VCC对所述内部电路供电；

所述输入电压检测模块102的输入端与所述供电模块101的输入端HV相连，采样并检测所述输入电压，输出端输出第一检测信号ctl1；

所述选择控制模块103，同时与所述供电模块101、储能单元C2、输入电压检测模块102相连，根据所述第一检测信号ctl1选择所述供电模块101或者所述储能单元C2对所述内部电路供电。

本申请所述芯片供电电路，让供电模块直接从输入电压取电给芯片的内部电路供电，避免了芯片的内部电路接收到的工作电压跟随芯片所在主电路(比如电源)的输出电压的变化而变化，进而避免了因为主电路的输出电压的变化范围太大而带来的困扰。此外，通过从输入电压取电而不需要从辅助绕组取电，可以简化电路，减低成本。其中，所述供电模块主要包括JFET，所述JFET 的漏极为所述供电模块的输入端HV，所述JFET的栅极与地相连，所述JFET 的源极为所述供电模块的输出端。

而且，考虑到输入电压本身也是一个电压值在变化的供电源，为了进一步保证电路的损耗低、效率高以及电路安全，所以本申请所述芯片供电电路还通过储能单元C2、输入电压检测模块102以及选择控制模块相103配合，根据对所述输入电压的检测判断，选择所述供电模块101或者所述储能单元C2对所述内部电路供电。具体的，如当所述输入电压低于第一参考值时，所述输入电压检测模块102输出的所述第一检测信号为第一电平信号，所述选择控制模块103控制所述供电模块101对所述内部电路供电并对所述储能单元C2充电；当所述输入电压高于所述第一参考值时，所述输入电压检测模块102输出的所述第一检测信号为第二电平信号，所述选择控制模块103控制所述储能单元 C2为所述内部电路供电。

其中，所述储能单元C2可用电容来担任。当然，需要注意的是，所述储能电容C2的容量需要适应具体的电路而足够的大，而且也需要第一参考值配置适当，以实现在输入电压不供电的时间范围内，储能电容C2能持续正常供电。而且，一般来说，所述储能单元C2位于芯片外部。

而所述输入电压检测模块102，请参阅图2所示，包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一比较器COMP1以及第一反相器INV1；所述第一电阻R1的一端为所述输入电压检测模块的输入端，所述第一电阻R1的另一端与所述第二电阻R2的一端相连，所述第二电阻R2的另一端与地相连，所述第一电阻 R1、第二电阻R2的连接点与所述第一比较器COMP1的第一输入端相连，所述第一比较器COMP1的第二输入端与第一阀值电压Vref1相连，所述第一比较器COMP1的输出端与所述第一反相器INV1的输入端相连，所述第一反相器INV1的输出端为所述输入电压检测模块的输出端，输出所述第一检测信号 ctl1，所述第一阀值电压Vref1与所述第一参考值相适应，且预先设置。其中，所述第一比较器COMP1的第一输入端为正向输入端，输入的是所述输入电压经过所述第一电阻R1、第二电阻R2进行分压后的值(一般称采样电压，不是输入电压本身)，所述第一比较器COMP1的第二输入端为负向输入端，所以其输入的第一阀值电压Vref1需根据所述第一参考值进行适应设置。当所述输入电压低于第一参考值时，所述输入电压检测模块102输出的所述第一检测信号ctl1为第一电平信号，即为高电平；当所述输入电压高于所述第一参考值时，所述输入电压检测模块102输出的所述第一检测信号ctl1为第二电平信号，即为低电平。需要注意的是，根据不同的电路设计，第一电平信号也可以是低电平。

请再参阅图1所示，所述选择控制模块包括切换开关K1，所述切换开关 K1的一端与所述供电模块101的输出端相连，所述切换开关K1的另一端与所述储能单元C2的一端相连，所述切换开关K1的使能端与所述输入电压检测模块102的输出端相连，根据所述输入电压检测模块102输出的所述第一检测信号ctl1，所述切换开关K1进行导通或关断，从而选择所述供电模块101 或者所述储能单元C2对所述内部电路供电。具体的，如当所述输入电压低于第一参考值时，所述输入电压检测模块102输出的所述第一检测信号ctl1为第一电平信号，所述切换开关K1导通，控制所述供电模块101对所述内部电路供电并对所述储能单元C2充电；当所述输入电压高于所述第一参考值时，所述输入电压检测模块102输出的所述第一检测信号ctl1为第二电平信号，所述切换开关K1关断，控制所述储能单元C2为所述内部电路供电。

而且，为了防止在所述切换开关K1导通期间，当输入供电电压比储能供电电压低的时候，发生电流从所述储能单元C2到所述输入电压倒灌的情形，从而无法给芯片的内部电路正常供电，所以本申请所述芯片供电电路还包括防反流模块104，所述防反流模块104设置在所述供电模块101与所述储能单元 C2之间。在图1所示一个实施方式中，所述防反流模块104为二极管，具体设置于所述切换开关K1和所述储能单元C2之间，如此当所述输入供电电压低于所述储能供电电压时，所述储能单元C2为所述内部电路供电，电流不会从所述储能单元C2向所述供电模块101(或称输入电压)流动，当然也可根据需要采用三极管或其他适宜器件来担任。同时，需要注意的是，在输入电压的负半周期时间范围内，所述切换开关K1虽然是导通状态，但因为输入电压是负电压，比电路的地还要低，所以此时输入电压实际上不能给芯片供电，此时实际上依然还是由储能单元C2在供电。所以如前所述，所述储能单元C2 需要足够大的容量。所述切换开关K1在所述输入电压高于所述第一参考值时关断，主要实现的是降低损耗、提高效率以及提升安全，因为输入电压太高的时候，芯片也不需要使用太高的电压，那过高的电压对芯片来说就是白白的损耗，从而降低效率，而且太高的电压对芯片也会带来安全隐患。

另外，本申请所述芯片供电电路还包括限流模块(未图示)，所述限流模块设置于所述供电模块101和所述储能单元C2之间，以进一步提升电路安全。在图1所示一个实施方式中，所述限流模块设置于所述切换开关K1与所述防反流模块104之间。

上述本申请一个实施方式芯片供电电路，解决了所述输入电压太高的时候的损耗高、效率低以及安全问题。为进一步提高储能单元C2的安全问题，考虑到如果所述储能单元C2已经充满，而所述切换开关K1还没有关断由所述储能单元C2对所述内部电路供电，即意味着所述输入电压还通过所述供电模块101在持续给所述内部电路供电的同时也还在持续给所述储能单元C2充电，如此所述储能单元C2会有“充爆”的风险；所以需设定一个第二参考值，当所述储能单元C2提供的储能供电电压高于所述第二参考值时，则控制所述切换开关K1关断，让所述输入电压不再能通过所述供电模块101对所述储能单元C2充电，同时亦即意味着选择切换由所述储能单元C2为所述内部电路供电。而且，一般为了让储能单元C2尽可能充满，以保证后续在输入电压关闭的时间范围内能保持正常充电，所述第二参考值一般小于所述第一参考值。当然，设定了第二参考值以在所述储能单元C2提供的储能供电电压太高时“关闭充电”，则也需要同时设定第三参考值以在所述储能单元C2提供的储能供电电压太低时“继续充电”，否则，可能会出现所述储能单元C2提供的储能供电电压因为供电消耗已经低得不能正常供电而所述输入电压还没有开始供电(充电)从而使得芯片掉电关机的风险。很明显，所述第三参考值小于所述第二参考值。所以，请参阅图3所示，本申请另一实施方式芯片供电电路，在图1所示一个实施方式的基础上，还包括储能电压检测模块106，其输入端与所述储能单元C2相连，输出端与所述选择控制模块相连，采样并检测所述储能供电电压，根据所述储能供电电压输出第二检测信号；当所述储能供电电压高于第二参考值时，所述储能电压检测模块106输出的所述第二检测信号为第二电平信号，所述选择控制模块103根据所述第一检测信号、第二检测信号控制所述供电模块101停止对所述储能单元C2充电以及对内部电路供电并由所述储能单元C2为所述内部电路供电。进一步，所述储能电压检测模块106还包括：当所述储能供电电压低于第三参考值时，所述储能电压检测模块106 输出的所述第二检测信号为第一电平信号，所述选择控制模块103根据所述第一检测信号、第二检测信号控制所述供电模块101对所述储能单元C2充电并对所述内部电路供电。当然，可选的，在其他的实施方式中，也可不采用第三参考值对储能供电电压进行比较，而采用其他适宜的方式，比如对输入电压进行过零检测，以让选择控制模块控制输入电压通过供电模块对储能单元充电并对所述内部电路供电。

具体的，请参阅图4所示，所述储能电压检测模块106包括第三电阻R3、第四电阻R4、第二比较器COMP2、第三比较器COMP3、与非门NAND、RS 触发器以及第二反相器INV2；所述第三电阻R3的一端为所述储能电压检测模块的输入端，所述第三电阻R3的另一端与所述第四电阻R4的一端相连，所述第四电阻R4的另一端与地相连，所述第三电阻R3、第四电阻R4的连接点与所述第二比较器COMP2的第一输入端相连，所述第二比较器COMP2的第二输入端接收第二阀值电压Vref2，所述第二比较器COMP2的输出端与所述RS触发器的S端相连，所述第三电阻R3、第四电阻R4的连接点还与所述第三比较器COMP3的第一输入端相连，所述第三比较器COMP3的第二输入端接收第三阀值电压Vref3，所述第三比较器COMP3的输出端与所述与非门 NAND的第一输入端相连，所述与非门NAND的第二输入端接收所述第一检测信号ctl1，所述与非门NAND的输出端与所述RS触发器的R端相连，所述 RS触发器的Q端与所述第二反相器INV2的输入端相连，所述第二反相器 INV2的输出端为所述储能电压检测模块106的输出端，输出所述第二检测信号ctl2，所述第二阀值电压Vref2与所述第二参考值相适应，所述第三阀值电压Vref3与所述第三参考值相适应，且均预先设置。如同前述原理，所述第二阀值电压Vref2也需根据所述第二参考值进行适应设置，所述第三阀值电压 Vref3也需根据所述第三参考值进行适应设置。更具体的，所述第二比较器 COMP2的第一输入端为正向输入端，所述第二比较器COMP2的第二输入端为负向输入端；所述第三比较器COMP3的第一输入端为正向输入端，所述第三比较器COMP3的第二输入端为负向输入端。

而图3所示另一实施方式中的输入电压检测模块102，则与图1所示一个实施方式中的输入电压检测模块102完全相同。而图3所示另一实施方式中的选择控制模块103’，则在图1所示一个实施方式中的选择控制模块103的基础上，还包括控制模块1031。即，图3所示另一实施方式中所述选择控制模块 103’包括切换开关K1和控制模块1031，所述控制模块1031控制接收所述第一检测信号ctl1和所述第二检测信号ctl2，当所述第一检测信号ctl1和所述第二检测信号ctl2同时为第一电平信号时控制所述切换开关K1导通。当然，相应的，所述切换开关K1依然设置于所述供电模块101和储能单元C2之间。具体的，所述检测模块1031包括逻辑与门。

本申请图3所示另一实施方式芯片供电电路的工作原理如下：

首先明确所述RS触发器的工作机制：当S端为0，R端为1时，Q端为 0；当S端为1，R端为0时，Q端为1；当S端为0，R端为0时，Q端保持先前的输出不变。其中，1为高电平，0为低电平，下文也将用1和0来分别表示高电平和低电平。

当电路开始启动后，所述输入电压从正半周期的零点开始(负半周期实际上也不能让电路开始工作)，储能单元C2的电量也是从零点开始。所以，第一比较器COMP1输出为0，第一检测信号ctl1为1；第二比较器COMP2输出为0，RS触发器S端为0，第三比较器COMP3输出为0，与非门NAND输出为1，RS触发器R端为1，RS触发器Q端为0，第二检测信号ctl2为1；逻辑与门1031输出为1，切换开关K1导通，输入电压通过供电模块101对内部电路供电，同时给储能单元C2充电。

输入电压的电压持续上升，储能单元C2的储能供电电压也持续上升。当储能单元C2的储能供电电压上升到第三参考值时，第三比较器COMP3输出为1，因为第一检测信号ctl1还持续为1，与非门NAND输出为0，即RS触发器R端为0，而第二比较器COMP2输出还持续为0，即RS触发器S端为0，所以RS触发器Q端保持先前的输出不变，即依然为0，所以第二检测信号ctl2 还为1，逻辑与门1031输出为1，切换开关K1保持导通，输入电压持续通过供电模块101对内部电路供电，同时给储能单元C2充电。

输入电压的电压持续上升，储能单元C2的储能供电电压也持续上升。当储能单元C2的储能供电电压上升到第二参考值时，第二比较器COMP2输出为1，即RS触发器S端为1，而第三比较器COMP3输出还持续为1，因为第一检测信号ctl1还持续为1，与非门NAND输出还为0，即RS触发器R端为 0，所以RS触发器Q端为1，所以第二检测信号ctl2为0，逻辑与门1031输出为0，切换开关K1关断，输入电压ACInput停止通过供电模块101对内部电路供电以及给储能单元C2充电，切换由储能单元C2对内部电路供电。

输入电压的电压持续上升，储能单元C2的储能供电电压则开始下降。储能单元C2的储能供电电压马上下降到第二参考值以下，第二比较器COMP2 输出为0，即RS触发器S端为0，而第三比较器COMP3输出还持续为1，因为第一检测信号ctl1还持续为1，与非门NAND输出还为0，即RS触发器R 端为0，所以RS触发器Q端保持先前的输出，持续为1，所以第二检测信号 ctl2为0，逻辑与门1031输出为0，切换开关K1保持关断，输入电压持续停止通过供电模块101对内部电路供电以及给储能单元C2充电，由储能单元C2 持续对内部电路供电。

输入电压的电压持续上升，储能单元C2的储能供电电压持续下降。输入电压的电压上升到第一参考值时，第一比较器CMOP1的输出为1，第一检测信号ctl1为0，第二比较器COMP2输出持续为0，即RS触发器S端为0，第三比较器COMP3输出持续为1，因为此时第一检测信号ctl1为0，与非门NAND 输出为1，即RS触发器R端为1，所以RS触发器Q端为0，所以第二检测信号ctl2为1，逻辑与门1031输出为0，切换开关K1保持关断，输入电压持续停止通过供电模块101对内部电路供电以及给储能单元C2充电，由储能单元 C2持续对内部电路供电。

输入电压的电压持续上升然后下降，储能单元C2的储能供电电压持续下降。一般来说，储能单元C2的储能供电电压不会很快降低到第三参考值以下，因为如果储能单元C2的储能供电电压很快降低到第三参考值以下，则意味储能单元C2的储能供电电压很可能不能支撑在输入电压的负半周期内对内部电路供电。所以，往往是，当输入电压的电压下降到第一参考值以下时，储能单元C2的储能供电电压依然高于第三参考值。

当输入电压的电压下降到第一参考值以下时，储能单元C2的储能供电电压依然高于第三参考值，第一比较器CMOP1的输出为0，第一检测信号ctl1 为1，第二比较器COMP2输出持续为0，即RS触发器S端为0，第三比较器 COMP3输出持续为1，因为此时第一检测信号ctl1为1，与非门NAND输出为0，即RS触发器R端为0，所以RS触发器Q端保持先前的输出，持续为0，所以第二检测信号ctl2为1，逻辑与门1031输出为1，切换开关K1导通，输入电压又通过供电模块101对内部电路供电以及给储能单元C2充电。

当储能单元C2的储能供电电压上升到第二参考值时，第二比较器COMP2 输出为1，即RS触发器S端为1，第三比较器COMP3输出持续为1，因为此时第一检测信号ctl1为1，与非门NAND输出为0，即RS触发器R端为0，所以RS触发器Q端为1，所以第二检测信号ctl2为0，第一比较器CMOP1 输出持续为0，第一检测信号ctl1持续为1，逻辑与门1031输出为0，切换开关K1关断，输入电压停止通过供电模块101对内部电路供电以及给储能单元 C2充电，切换由储能单元C2对内部电路供电。

输入电压的电压持续下降，并进入负半周期，储能单元C2的储能供电电压因为供电消耗而开始下降，储能单元C2的储能供电电压马上下降到第二参考值以下，第二比较器COMP2输出持续为0，即RS触发器S端为0，第三比较器COMP3输出持续为1，因为此时第一检测信号ctl1为1，与非门NAND 输出为0，即RS触发器R端为0，所以RS触发器Q端保持先前的输出，持续为1，所以第二检测信号ctl2为0，第一比较器CMOP1输出持续为0，第一检测信号ctl1持续为1，逻辑与门1031输出为0，切换开关K1保持关断，输入电压持续停止通过供电模块101对内部电路供电以及给储能单元C2充电，由储能单元C2持续对内部电路供电。

当储能单元C2的储能供电电压下降到第三参考值以下时，第三比较器 COMP3输出为0，因为第一检测信号ctl1持续为1，与非门NAND输出为1，即RS触发器R端为1，第二比较器COMP2输出持续为0，即RS触发器S端为0，所以RS触发器Q端为0，所以第二检测信号ctl2为1，第一比较器CMOP1 输出持续为0，第一检测信号ctl1持续为1，逻辑与门1031输出为1，切换开关K1导通，输入电压又通过供电模块101对内部电路供电以及给储能单元 C2充电。但需注意的是，此时实际上输入电压可能并不能真正给储能单元C2 充电以及给内部电路供电，因为此时输入电压的电压可能已下降到提供的输入供电电压低于储能单元C2的储能供电电压，甚至可能已处于负半周期，而需要等待下一个正半周期的到来。此时实质上是由储能单元C2持续对内部电路供电，即使此时切换开关K1也处于导通状态。而且，也正因为切换开关K1 也处于导通状态，所以需要通过防反流模块，防止发生储能单元C2的储能供电电压向输入电压反灌。

当输入电压下一个正半周期到来后，当输入电压的电压又上升到提供的输入供电电压高于储能单元C2的储能供电电压时，则因为切换开关K1已处于导通状态而自动开始充电。然后按照前面的过程循环往复。

另外，更具体的，所述输入电压可以来自于外部交流电或者外部交流电整流后的直流电。上述图1所示一个实施方式芯片供电电路和图3所示另一实施方式芯片供电电路，所述供电模块101的输入端HV均直接与所述外部交流电 ACInput的零线或火线相连。如此结构简单易用。

请参阅图5所示另一实施方式芯片供电电路，其与图1所示一个实施方式芯片供电电路和图3所示另一实施方式芯片供电电路的区别主要在于：所述供电模块101的输入端HV分别通过第一二极管D1和第二二极管D2同时与所述外部交流电ACInput的零线和火线相连，且所述第一二极管D1和第二二极管D2的阴极与所述供电模块101的输入端HV相连，其他与图1所示一个实施方式芯片供电电路或图3所示另一实施方式芯片供电电路相同。此实施方式芯片供电电路整体的稳定性较好。图5中，与图1所示一个实施方式芯片供电电路或图3所示另一实施方式芯片供电电路相同的部分简化未示出。

可选的，请参见图6所示另一实施方式芯片供电电路，其与图1所示一个实施方式芯片供电电路和图3所示另一实施方式芯片供电电路的区别主要在于：所述供电模块101的输入端HV通过整流桥DB1与所述外部交流电 ACInput相连，所述整流桥DB1的输入端与所述外部交流电ACInput相连，所述整流桥DB1的第一输出端通过第三二极管D3、第一电容C1与所述整流桥DB1的第二输出端相连，且所述整流桥DB1的第二输出端与地相连，所述供电模块101的输入端HV连接于所述整流桥DB1的第一输出端与所述第三二极管D3之间。图6中，与图1所示一个实施方式芯片供电电路或图3所示另一实施方式芯片供电电路相同的部分简化未示出。

本申请还提供一种驱动控制芯片，包括至少部分如前所述任一实施方式的芯片供电电路。比如，其中所述储能单元C2一般位于芯片外部。请再参阅图 1、图3、图5、图6所示，本申请还提供一种电源电路，所述电源电路包括：驱动控制芯片U1、整流桥DB1、变压器T1、第一电容C1、第四二极管D4、第三电容C3、第五电阻R5，所述驱动控制芯片的输入端HV、整流桥DB1的输入端均与外部交流电ACInput相连，所述整流桥DB1的第一输出端通过所述第一电容C1与所述整流桥DB1的第二输出端相连，且所述整流桥DB1的第二输出端与地相连，所述整流桥DB1的第一输出端与所述变压器T1的初级线圈的第一端相连；所述变压器T1的初级线圈的第二端与所述驱动控制芯片 U1的驱动控制端D相连；所述变压器的次级线圈第一输出端通过所述第四二极管D4、第三电容C3与所述变压器T1的次级线圈第二输出端相连，且所述第三电容C3的两端与所述第五电阻R5的两端并联，所述第五电阻R5的两端为所述电源电路的输出端Vout，输出负载电源给负载工作，所述驱动控制芯片U1包括如前所述的驱动控制芯片，即包括至少部分如前所述任一实施方式的芯片供电电路。

需要说明的是，当驱动控制芯片U1采用图6所示另一实施方式所述的芯片供电电路，电源电路中的整流桥DB1与芯片供电电路的整流桥DB1为同一个，电源电路中的第一电容C1与芯片供电电路的第一电容C1为同一个。

本申请芯片供电电路、驱动控制芯片及电源电路，采用供电模块直接从输入电压取电给芯片内部电路供电，避免了芯片的内部电路接收到的工作电压跟随芯片所在主电路(比如电源)的输出电压的变化而变化，进而避免了因为主电路的输出电压的变化范围太大而带来的困扰。而且通过与储能单元的配合，要么由输入电压直接供电，要么由储能单元供电，而储能单元的电能则是由输入电压在供电的同时充电给储能单元，减少了整体的损耗，提高了效率，而且也提高了电路的安全性。而且电路简单，易于实现，损耗小。

以上对本申请所提供一种芯片供电电路、驱动控制芯片及电源电路进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (18)

1.一种芯片供电电路，其特征在于，所述芯片供电电路包括：供电模块、储能单元、输入电压检测模块以及选择控制模块；

所述供电模块的输入端接收输入电压，输出端同时与芯片的内部电路和所述储能单元相连，提供输入供电电压，对所述内部电路供电以及对所述储能单元充电；

所述储能单元同时与所述供电电路和所述内部电路相连，接收所述供电模块充电，并提供储能供电电压对所述内部电路供电；

所述输入电压检测模块的输入端与所述供电模块的输入端相连，采样并检测所述输入电压，输出端输出第一检测信号；

所述选择控制模块，同时与所述供电模块、储能单元、输入电压检测模块相连，根据所述第一检测信号选择所述供电模块或者所述储能单元对所述内部电路供电。

2.根据权利要求1所述的芯片供电电路，其特征在于，当所述输入电压低于第一参考值时，所述选择控制模块控制所述供电模块对所述内部电路供电并对所述储能单元充电；当所述输入电压高于所述第一参考值时，所述选择控制模块控制所述储能单元为所述内部电路供电。

3.根据权利要求1所述的芯片供电电路，其特征在于，所述芯片供电电路包括防反流模块，所述防反流模块设置于所述供电模块和所述储能单元之间，当所述输入供电电压低于所述储能供电电压时，控制所述储能单元为所述内部电路供电。

4.根据权利要求1所述的芯片供电电路，其特征在于，所述芯片供电电路还包括限流模块，所述限流模块设置于所述供电模块和所述储能单元之间。

5.根据权利要求2所述的芯片供电电路，其特征在于，所述芯片供电电路还包括储能电压检测模块，其输入端与所述储能单元相连，输出端与所述选择控制模块相连，用于采样并检测所述储能供电电压，根据所述储能供电电压输出第二检测信号；当所述储能供电电压高于第二参考值时，所述选择控制模块根据所述第一检测信号、第二检测信号控制所述供电模块停止对所述储能单元充电以及对内部电路供电并由所述储能单元为所述内部电路供电。

6.根据权利要求5所述的芯片供电电路，其特征在于，所述储能电压检测模块，还包括：当所述储能供电电压低于第三参考值时，所述选择控制模块根据所述第一检测信号、第二检测信号控制所述供电模块对所述储能单元充电并对所述内部电路供电。

7.根据权利要求6所述的芯片供电电路，其特征在于，所述选择控制模块包括切换开关和控制模块，所述控制模块控制接收所述第一检测信号和所述第二检测信号，当所述第一检测信号和所述第二检测信号同时为第一电平信号时控制所述切换开关导通，所述切换开关设置于所述供电模块、储能单元之间。

8.根据权利要求7所述的芯片供电电路，其特征在于，所述控制模块包括逻辑与门。

9.根据权利要求7所述的芯片供电电路，其特征在于，当所述输入电压低于所述第一参考值时，所述第一检测信号为第一电平信号；当所述输入电压高于所述第一参考值时，所述第一检测信号为第二电平信号；当所述储能供电电压高于所述第二参考值时，所述第二检测信号为第二电平信号；当所述储能供电电压低于所述第三参考值时，所述第二检测信号为第一电平信号。

10.根据权利要求9所述的芯片供电电路，其特征在于，所述输入电压检测模块包括第一电阻、第二电阻、第一比较器以及第一反相器；所述第一电阻的一端为所述输入电压检测模块的输入端，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端相连，所述第二电阻的另一端与地相连，所述第一电阻、第二电阻的连接点与所述第一比较器的第一输入端相连，所述第一比较器的第二输入端接收第一阀值电压，所述第一比较器的输出端与所述第一反相器的输入端相连，所述第一反相器的输出端为所述输入电压检测模块的输出端，所述第一阀值电压与所述第一参考值相适应，且预先设置。

11.根据权利要求10所述的芯片供电电路，其特征在于，所述储能电压检测模块包括第三电阻、第四电阻、第二比较器、第三比较器、与非门、RS触发器以及第二反相器；所述第三电阻的一端为所述储能电压检测模块的输入端，所述第三电阻的另一端与所述第四电阻的一端相连，所述第四电阻的另一端与地相连，所述第三电阻、第四电阻的连接点与所述第二比较器的第一输入端相连，所述第二比较器的第二输入端接收第二阀值电压，所述第二比较器的输出端与所述RS触发器的S端相连，所述第三电阻、第四电阻的连接点还与所述第三比较器的第一输入端相连，所述第三比较器的第二输入端接收第三阀值电压，所述第三比较器的输出端与所述与非门的第一输入端相连，所述与非门的第二输入端接收所述第一检测信号，所述与非门的输出端与所述RS触发器的R端相连，所述RS触发器的Q端与所述第二反相器的输入端相连，所述第二反相器的输出端为所述储能电压检测模块的输出端，所述第二阀值电压与所述第二参考值相适应，所述第三阀值电压与所述第三参考值相适应，且均预先设置。

12.根据权利要求1所述的芯片供电电路，其特征在于，所述供电模块包括JFET，所述JFET的漏极为所述供电模块的输入端，所述JFET的栅极与地相连，所述JFET的源极为所述供电模块的输出端。

13.根据权利要求1所述的芯片供电电路，其特征在于，所述输入电压来自于外部交流电或者外部交流电整流后的直流电。

14.根据权利要求13所述的芯片供电电路，其特征在于，所述供电模块的输入端直接与所述外部交流电的零线或火线相连。

15.根据权利要求13所述的芯片供电电路，其特征在于，所述供电模块的输入端分别通过第一二极管和第二二极管同时与所述外部交流电的零线和火线相连，且所述第一二极管和第二二极管的阴极与所述供电模块的输入端相连。

16.根据权利要求13所述的芯片供电电路，其特征在于，所述供电模块的输入端通过整流桥与所述外部交流电相连，所述整流桥的输入端与所述外部交流电相连，所述整流桥的第一输出端通过第三二极管、第一电容与所述整流桥的第二输出端相连，且所述整流桥的第二输出端与地相连，所述供电模块的输入端连接于所述整流桥的第一输出端与所述第三二极管之间。

17.一种驱动控制芯片，其特征在于，包括至少部分如权利要求1-16任意一项所述的芯片供电电路。

18.一种电源电路，其特征在于，所述电源电路包括：驱动控制芯片、整流桥、变压器、第一电容、第四二极管、第三电容、第五电阻，所述驱动控制芯片的输入端、整流桥的输入端均与外部交流电相连，所述整流桥的第一输出端通过所述第一电容与所述整流桥的第二输出端相连，且所述整流桥的第二输出端与地相连，所述整流桥的第一输出端与所述变压器的初级线圈的第一端相连；所述变压器的初级线圈的第二端与所述驱动控制芯片的驱动控制端相连；所述变压器的次级线圈第一输出端通过所述第四二极管、第三电容与所述变压器的次级线圈第二输出端相连，且所述第三电容的两端与所述第五电阻的两端并联，所述第五电阻的两端为所述电源电路的输出端，输出负载电源给负载工作，所述驱动控制芯片为如权利要求17所述的驱动控制芯片。

Images