TW201603464A - 供電電壓產生電路及應用該電路的開關電源 - Google Patents

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Abstract

本發明係一種供電電壓產生電路及應用該電路的開關電源，此供電電壓產生電路為開關電源中的控制電路的供電端提供供電電壓，並包括開關電路、充電電路和供電電容；在主開關管關斷期間，當供電電壓小於第一電壓時，開關電路關斷，整流管輸出的電流通過所述充電電路給供電容充電，當供電電壓大於或等於所述第一電壓時，開關電路導通，所述整流管輸出的電流停止給供電容充電。本發明提供的供電電壓產生電路應用於開關電源時，為控制電路供電具有可控性，且可提高開關電源電路的集成度、簡化電路結構以及可使電路不受諧振影響。

Description

供電電壓產生電路及應用該電路的開關電源
本發明係關於一種系統供電技術領域，特別係關於一種供電電壓產生電路和開關電源。
隨著電子資訊產業的飛速發展，開關電源被廣泛的應用在電腦、電力設備、儀器儀錶、LED照明、醫療器械、軍工設備等領域。目前比較常用的開關電源的電路結構中除了功率級電路和控制電路外，一般還要設置為控制電路供電的供電電壓產生電路。
圖1A和圖1B為現有技術中公開的開關電源的結構圖，其中虛線部分為供電電壓產生電路。
參見圖1A中的開關電源，包括：由L1和L2組成的電壓器，第一二極體D1，負載電容COUT，第一開關管Q1、第一電阻RS、控制電路、供電電容CVCC、輔助線圈L3以及第二二極體D2，該開關電源為向LED置供電的開關電源，主電路採用反激式的隔離型拓撲結構，其為控制電路供電的供電電壓產生電路包括一與變壓器耦合的輔助線圈L3、第二二極體D2、一端與所述輔助線圈異名端相連另一端通過第二二極體D2與所述輔助線圈同名端相連的供電電容CVCC，該供電電壓產生電路通過輔助線圈L3來接收功率級電路中的電能，並對供電電容CVCC進行充電，然後再通過所述供電 電容CVCC向所述控制電路提供供電電壓VCC。
但由於該電路中設置有輔助線圈L3，因此使變壓器的結構更加複雜且增加成本。
參見圖1B，該開關電源為一種應用可自供電的源極驅動電路的開關電源，該開關電源包括：第一電感L、第一二極體D1、輸出電容COUT、第二開關管Q2、第一開關管Q1、第二二極體D2、控制電路、以及供電電容CVCC。該開關電源的電壓供電電路包括：第二開關管Q2、第二二極體D2。當所述供電電壓產生電路為所述控制電路供電時，無須用到輔助線圈，而是利用利用第二開關管Q2的源極電壓變化來控制自身的關斷與導通。當第二開關管Q2導通時，利用第二開關管Q2的漏源間寄生電容和第二二極體D2對所述供電電容CVCC充電，再通過所述供電電容CVCC向所述控制電路供電。
但是圖1B中技術方案的不足之處在於當輸入電壓VIN較低時，第一控制電路的漏、源極間的寄生電容很小，往往很難保證供電電容CVCC能夠充電到足夠大的電壓值，以至於不能提供所述控制電路所需要的供電電壓。此外所述第二開關管Q2的源極通過第一開關管Q1連接到地，從而使第二開關管Q2難以徹底關斷，且使電路在實際工作中易產生振盪的問題。
有鑒於此，本申請提供一種電壓供電電路以解決現有技術中的開關電源在實際工作中容易產生震盪現象的問題，本申請公開了一種電壓供電電路以及應用所述電壓供電電路的開關電源。
為了實現上述目的，現提出的方案如下：
一種供電電壓產生電路，用於向開關電源中的控制電路的供電端提供供電電壓，所述開關電源中的功率級電路中設置有主開關管和整流管，所述供電電壓產生電路包括：開關電路、充電電路和供電電容；其中，所述開關電路的第一端和所述充電電路的第一端相連，且相連的節點與所述整流管的電流輸出端相連，所述開關電路的第二端接地；所述充電電路的第二端通過所述供電電容連接到地；在所述主開關管關斷期間，當所述供電電容的電壓小於第一電壓時，所述開關電路關斷，以控制由所述整流管輸出的電流通過所述充電電路給所述供電容充電，當所述供電電容的電壓大於或等於所述第一電壓時，所述開關電路導通，以控制由所述整流管輸出的電流停止對所述供電電容充電；所述供電電容上的電壓作為所述供電電壓。
優選的，上述的供電電壓產生電路中，所述開關電路可以包括第一開關，所述第一開關的第一端為所述開關電路的第一端、第二端為所述開關電路的第二端。
優選的，上述的供電電壓產生電路中，所述第一開關可以為一電晶體，所述電晶體的第一電極端為所述第一開關的第一端、第二電極端為所述第一開關的第二端。
優選的，上述的供電電壓產生電路中，所述充電電路可以包括一第一二極體，所述第一二極體的陽極為所述充電電路的第一端、陰極為所述充電電路的第二端。
優選的，上述的供電電壓產生電路中，所述開關電路、所述 供電電容和所述控制電路接同一個地。
一種開關電源，包括功率級電路和控制電路，所述功率級電路中設置有主開關管和整流管，所述開關電源還包括上述任意一所述供電電壓產生電路；所述供電電壓產生電路，用於向所述控制電路的供電端提供供電電壓；所述控制電路，用於控制所述功率級電路的主開關管的開關動作，以在所述開關電源的輸出端得到一輸出電信號。
優選的，上述開關電源中，所述主開關管與所述控制電路接通一個地。
優選的，上述開關電源中，所述功率級電路的拓撲結構可以為升壓型或降壓型。
優選的，上述開關電源中，所述輸出電信號可以為一恒壓信號或一恒流信號。
優選的，上述開關電源中，所述整流管為一第一二極體，所述第一二極體的陰極為所述電流輸出端。
從上述的技術方案可以看出，本申請公開的供電電壓產生電路，應用于開關電源時，在所述主開關管關斷期間，當所述供電電壓小於第一電壓時，所述開關電路關斷，所述整流管輸出的電流通過所述充電電路給所述供電容充電，當所述供電電壓大於或等於所述第一電壓時，所述開關電路導通，所述整流管輸出的電流停止給所述供電容充電。利用在功率級電路的主開關管關斷後，若控制電路需要供電時，使經過整流管的續流電流通過所述充電電路給供電電容充電，在不需要供電時，將所述開關電路導通，使續流電流停止為所述供電電容充電。本發明提供的供電電壓 產生電路應用于開關電源時，為控制電路供電具有可控性，且可提高開關電源電路的集成度、簡化電路結構以及可使電路不受諧振影響。
1‧‧‧功率級電路
101‧‧‧主開關管
102‧‧‧整流管
2‧‧‧控制電路
3‧‧‧供電電壓產生電路
301‧‧‧開關電路
302‧‧‧充電電路
COUT‧‧‧負載電容(輸出電容)
CVCC‧‧‧供電電容
D1‧‧‧第一二極體
D2‧‧‧第二二極體
IL‧‧‧電感電流
L‧‧‧第一電感
L1‧‧‧電壓器
L2‧‧‧電壓器
L3‧‧‧輔助線圈
Q1‧‧‧第一開關管
Q2‧‧‧第二開關管
Q3‧‧‧電晶體
RS‧‧‧第一電阻
VG1‧‧‧控制信號
VG2‧‧‧控制信號
VIN‧‧‧輸入電壓
VCC‧‧‧供電電壓
為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1A現有技術中公開的開關電源的結構圖；圖1B現有技術中公開的另一開關電源的結構圖；圖2為本申請實施例公開的一種電壓供電電路的結構圖；圖3為本申請另一實施例公開的供電電壓產生電路的結構圖。
圖4為本申請另一實施例公開的開關電源的結構圖；圖5為圖4中實施例公開的開關電源的工作波形圖；圖6為本申請又一實施例公開的開關電源的結構圖；及圖7為本申請再一實施例公開的開關電源的結構圖。
下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本申請保護的範圍。
圖2為本申請實施例公開的一種電壓供電電路的結構圖。
本發明之一種供電電壓產生電路，用於向開關電源中的控制電路2的供電端提供供電電壓，所述開關電源中的功率級電路1中設置有主開關管101和整流管102，所述供電電壓產生電路3包括：開關電路301、充電電路302和供電電容CVCC；其中，所述開關電路301的第一端和所述充電電路302的第一端相連，且相連的節點與所述功率級電路1中整流管102的電流輸出端相連，所述開關電路301的第二端接地；所述充電電路302的第二端通過所述供電電容CVCC連接到地；在所述功率級電路1中主開關管101關斷期間，所述開關電路301的導通和關斷由一表徵所述供電電壓的控制信號進行控制，具體控制過程為：當所述供電電壓小於預先設置的第一電壓時，所述控制信號控制所述開關電路301關斷，以控制由所述整流管102輸出的電流通過所述充電電路302給所述供電容CVCC充電，當所述供電電壓大於或等於所述第一電壓時，所述控制信號控制所述開關電路301導通，以控制由所述整流管102輸出的電流停止對所述供電電容CVCC充電；所述供電電容CVCC上的電壓作為所述供電電壓。
由上述實施例中公開的技術方案可見，當將本申請實施例公開的所述供電電壓產生電路應用於開關電源中時，在所述主開關管101關斷期間，當所述供電電壓小於第一電壓時，控制所述開關電路301關斷，使由所述整流管102輸出的電流通過所述充電電路302給所述供電電容CVCC充電，當所述供電電壓大於或等於所述第一電壓時，控制所述開關電路301導通，由所述整流管102輸出的電流停止對所述供電電容CVCC充電。利用在功率級電路1的主開關管101關斷後，在需要對所述控制電路2進行供電時，即 所述供電端的電壓小於第一電壓時，使整流管102流出的續流電流通過所述充電電路302給供電電容CVCC充電，在不需要供電時，即所述供電端的電壓大於或者等於第一電壓時，所述續流電流由導通的開關電路301直接流經到地，而不經過所述充電電路302，從而停止為所述供電電容CVCC充電。可見，本發明提供的供電電壓產生電路3為控制電路2的供電具有可控性。在這裏需要說明的是，在所述功率級電路1的主開關管101導通期間，所述開關電路301可以導通也可不導通，其並不對本申請的技術方案產生影響。
可以理解的是，用於不同類型的控制電路的工作電壓不同，因此本申請所述第一電壓應具有可調性，即其值可以依據所述控制電路的額定工作電壓的大小進行調整，以保證所述第一電壓與所述控制電路的額定工作電壓相匹配。
進一步的，可以將本實施例中的所述開關電路301、所述充電電容Cvcc和所述控制電路接同一個地，而由於所述充電電路302通過所述充電電容Cvcc接地，因此在電路集成時，可使所述開關電路301和所述充電電路302集成到所述控制電路所在的晶片中，從而可提高開關電源的集成度，減小了開關電源的體積。
可以理解的是，所述開關電路301的類型多種多樣，只要能夠根據控制信號控制自身通斷的電路均可以作為所述開關電路301來使用，例如所述開關電路301可以包括能夠依據控制信號控制自身通斷的第一開關，其中，所述第一開關的第一端作為所述開關電路的第一端、第二端作為所述開關電路的第二端。
圖3為本申請另一實施例公開的供電電壓產生電路的結構 圖。
參見圖3，所述第一開關可以為一電晶體Q3，所述電晶體Q3的第一極性端作為所述第一開關的第一端、第二極性端作為所述第一開關的第二端。
其中所述電晶體Q3的類型可以根據用戶需要進行任意選擇，若其為場效應電晶體時，所述第一極性端為源極和漏極中的一個，所述第二極性端為源極和漏極中的另一個，所述電晶體可以為高電平有效的電晶體也可以為低電平有效的電晶體，在本申請中，優選所述電晶體Q3為高電平有效的場效應電晶體，其中所述電晶體Q3的漏極作為所述開關電路第一端、源極作為所述開關電路的第二端。
參見圖3，本申請上述實施例中的所述充電電路302的類型同樣可以包括多種，只要能夠保證電流可以由所述整流管102單向流至所述供電電容CVCC即可，例如，所述供電電路可以包括一第一二極體D1，其中所述第一二極體D1的陽極作為所述充電電路302的第一端、陰極作為所述充電電路302的第二端。當然所述充電電路302也可以由串聯的二極體和電阻組成。
此外為了提高應用本申請公開的所述供電電壓產生電路的開關電源電路的集成度，以減小開關電源的體積以及簡化開關電源電路的結構，如圖3所示本申請上述實施例中的所述電晶體Q3的源極、和供電電容CVCC均連接到所述控制電路2的接地端，進而可將所述電晶體Q3和第一二極體D1均集成到所述控制電路2所在的晶片內。此外，由於電晶體Q3的源極直接接地，當其柵極所接收的控制信號控制其關斷時，可以徹底關斷，而 不會出現諧振現象，從而使所述供電電壓生產電路不受諧振的影響，提高了電路的穩定性。
對應於所述供電電壓產生電路，如圖2所示，本申請還公開了一種應用上述任意一實施例公開的供電電壓產生電路的開關電源，所述開關電源可以包括功率級電路1和控制電路2，所述功率級電路1中設置有主開關管101和整流管102，所述開關電源還可以包括上述中任意一供電電壓產生電路3；所述供電電壓產生電路3用於向所述控制電路2的供電端提供供電電壓；所述控制電路2，用於控制所述功率級電路1的主開關管的開關動作進行能量轉換，以在所述開關電源的輸出端得到一輸出電信號。
由上述實施例中公開的技術方案可見，所述開關電源工作時，在所述主開關管101關斷期間，當需要給所述控制電路2進行供電時，所述供電電壓產生電路3向所述控制電路2的供電端提供供電電壓，當不需要為所述控制電路2供電時，所述供電電壓產生電路停止對所述控制電路2供電。因而為所述開關電源的控制電路2供電具有可控性，可避免供電不足或供電過高的現象。此外，所述開關電源還具有電路結構簡化、集成度高和體積小的優點。進一步的，在本實施例中，可將主開關管101與所述控制電路2接通一個地，從而可使在所述控制電路2控制所述主開關管101關斷時，所述主開關管可以徹底關斷，而不會出現諧振現象，從而使所述開關電路不受諧振的影響，提高了電路的穩定性。
為了能夠更好地對所述開關電路301進行控制，本申請上述實施例中還可以但不是必須包括一控制器，所述控制器的第一端與所述控制電路2的供電端相連，另一端與所述開關電路301的控制端相連，其內預 設有所述第一電壓，所述控制器用於在所述主開關管101關斷期間，當所述供電電壓小於第一電壓時，控制所述開關電路301關斷，當所述供電電壓大於或等於所述第一電壓時，控制所述開關電路301導通，並且為了提高集成化，所述控制器可以與所述控制電路集成在一起。
其中所述整流管102可以為一第二二極體，所述第二二極體的陰極為所述電流輸出端。
圖4為本申請另一實施例公開的開關電源的結構圖。
圖5為圖4中實施例公開的開關電源的工作波形圖。
可以理解的是，本申請實施例公開的所述開關電源的功率級電路1可以包括多種設計方案，例如：可以為升壓型或降壓型或其他類型的功率級電路。所述功率級電路中設置有主開關管101和整流管102，所述主開關101可以為一電晶體，在本實施例中，所述主開關管101為一場效應電晶體，所述整流管102為一第二二極體D2。為了方便對所述開關電源的整體結構進行說明，本實施例以降壓型結構為例，對採用本申請提供的技術方案的開關電源進行介紹，附圖4中只是為了便於理解，選取了多種降壓型功率級電路中的一種作為附圖4中的功率級電路，參見圖4，所述開關電源的降壓型功率級電路1具體可以包括：陰極與所述電壓供電電路3中的第一二極體D1的陽極相連的第二二極體D2；第一極性端與所述輸入電源VIN相連、控制端與所述控制電路2輸出端相連、第二極性端接地的主開關管101；第一端與所述主開關管101的第二極性端相連以及第二端通過負 載(LED)與所述第二二極體D2的陽極相連的電感L；及一端與所述電感L的第二端相連、另一端與所述第二二極體D2陽極相連的負載電容COUT。
下面，結合圖5所示的工作波形圖來闡述應用本申請提供的電壓供電電壓產生電路3的開關電源的工作原理。
圖5中IL表示電感電流、VG1表示所述控制電路輸出的控制信號，VG2表示開關電路301控制端輸入的控制信號。
當所述控制電路2產生的控制信號VG1為高電平信號(有效信號)時，如圖5中的t0~t1時間段，所述主開關管101導通，此時輸入電壓源VIN輸入的電壓通過主開關管101給所述電感L提供能量，此時電感電流IL不斷增大，且電感電流IL在此階段不會通過第二二極體D2，因此，在主開關管101導通期間，所述電壓供電中的開關電路301可以導通也可以關斷，即所述開關電路301的通斷狀態不限定，此時，所述開關電路301的通斷並不對所述功率級電路1的工作狀況產生影響，如圖5中的VG2的t1~t2時間段。
當所述控制電路2產生的控制信號VG1為低電平信號(無效信號)時，如圖5中的t3~t4時間段，主開關管101關斷，此時電感電流IL經過電感L及第二二極體D2續流，電感電流IL慢慢降低，在所述主開關管101關斷的期間，也就是電感續流IL降低期間(t1~t4時間段)，若需要給控制電路2供電時，如t2~t3時間段，則開關電路301的控制信號為低電平信號(無效信號)，控制所述開關電路關斷，因此，可以控制此時的電感電流IL在由第二二極體D2輸出後經過所述充電電路302給供電電容CVCC充電，以為控制電路2提供工作電壓，供電電容CVCC上的電壓即為所述控制電路2的供電電壓； 若在電感L續流期間(t1~t4時間段)，若不需要給所述控制電路2供電時，如t1~t2以及t3~t4時間段，則所述開關電路301的控制信號為高電平信號(有效信號)，控制所述開關電路301導通，以控制電感電流IL經過第二二極體D2輸出後，再通過開關電路301流入至地，而不會流向所述充電電路302，從而不會或停止給所述供電電容CVCC充電，因此本發明提供的供電電壓產生電路3給控制電路2供電具有可控性。
所述開關電路301獲取的控制信號根據是否需要給控制電路供電來決定所述開關電路301的工作狀態，如所述控制信號可以根據控制電路2的供電端的供電電壓產生，當所述供電電壓達到使控制電路2正常工作的最高電壓時，所述控制信號為高電平信號(有效信號)，使供電電壓產生電路3停止為控制電路2供電，當供電電壓降低至使控制電路2正常工作需要的最低電壓時，所述控制信號為低電平信號(無效信號)，使供電電壓產生電路3開始為控制電路2供電，供電的時間段可處於電感續流期間的任意時間段，如圖5中的t2~t3可位於t1~t4之間的任何時間段。所述供電電壓生成電路3為所述控制電路2提供供電電壓，使得所述控制電路2正常工作並輸出控制所述主開關管101導通或斷開的控制信號VG1，以控制所述主開關管101的開關動作進行能量轉換，以在開關電源的輸出端產生一恒定的輸出電信號，該恒定的輸出電信號可以為恒壓信號，也可以為恒流信號。
由此可見應用本申請公開的電壓供電電路的開關電源，利用在功率級電路關斷後經過電感和整流管的續流電流，在控制電路需要供電時，經充電電路給供電電容充電，在不需要供電時續流電流由導通的開關電路流經到地，而不經過所述充電電路，從而停止為所述供電電容充電， 因此，本申請提供的供電電壓產生電路為控制電路供電的動作具有可控性。
圖6為本申請又一實施例公開的開關電源的結構圖。
參見圖6，為本申請提供的另一種開關電源的結構圖，其中所述功率級電路為升壓-降壓式功率級電路，該升壓-降壓式功率級電路包括：陰極與所述電壓供電電路3中的第一二極體D1的陽極相連的第二二極體D2；第一極性端與所述輸入電源VIN相連、控制端與所述控制電路2輸出端相連、第二極性端接地的主開關管101；第一端與所述主開關管101的第二極性端相連以及第二端通過負載(LED)與所述第二二極體D2的陽極相連的電感L；一端與所述電感L的第二端相連、另一端與所述第二二極體D2陽極相連的負載電容COUT；一端與輸入電源VIN相連、另一端與所述第二二極體陽極相連的輸入電容CIN。
圖7為本申請再一實施例公開的開關電源的結構圖。
參見圖7，為本申請提供的另一種開關電源的結構圖，其中所述功率級電路為升壓式功率級電路，該升壓式功率級電路包括：陰極通過負載電容COUT與所述電壓供電電路3中的第一二極體D1的陽極相連、陽極通過電感L與輸入電源VIN相連的第二二極體D2；第一極性端與所述第二二極體陽極相連、控制端與所述控制電路2輸出端相連、第二極性端接地的主開關管101； 一端與輸入電源VIN相連、另一端通過LED負載與所述第二二極體陰極相連的輸入電容CIN。
進一步的，在本實施例中，主開關管101的第二極性端連接到所述控制電路2的接地端，從而可使在所述控制電路2控制所述主開關管101關斷時，所述主開關管可以徹底關斷，而不會出現諧振現象，從而使所述開關電路不受諧振的影響，提高了電路的穩定性。
需要說明的是，主開關管101在本實施例中可以為一場效應電晶體，主開關管101的第一極性端為源極和漏極中的一個，所述第二極性端為源極和漏極中的另一個。
最後，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠 實現或使用本申請。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本申請的精神或範圍的情況下，在其他實施例中實現。因此，本申請將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
1‧‧‧功率級電路
101‧‧‧主開關管
102‧‧‧整流管
2‧‧‧控制電路
3‧‧‧供電電壓產生電路
301‧‧‧開關電路
302‧‧‧充電電路
CVCC‧‧‧供電電容

Claims (10)

  1. 一種供電電壓產生電路，用於向一開關電源中的一控制電路的供電端提供一供電電壓，該開關電源中的一功率級電路中設置有一主開關管和一整流管，該供電電壓產生電路包括有一開關電路、一充電電路和一供電電容，其中：該開關電路的第一端和該充電電路的第一端相連，且相連的節點與該整流管的電流輸出端相連，該開關電路的第二端接地；該充電電路的第二端通過該供電電容連接到地；在該主開關管關斷期間，當該供電電容的電壓小於第一電壓時，該開關電路關斷，以控制由該整流管輸出的電流通過該充電電路給該供電容充電，當該供電電容的電壓大於或等於該第一電壓時，該開關電路導通，以控制由該整流管輸出的電流停止對該供電電容充電；及該供電電容上的電壓作為該供電電壓。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的供電電壓產生電路，其中，該開關電路包括第一開關，該第一開關的第一端為該開關電路的第一端、第二端為該開關電路的第二端。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的供電電壓產生電路，其中，該第一開關為一電晶體，該電晶體的第一電極端為該第一開關的第一端、第二電極端為該第一開關的第二端。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的供電電壓產生電路，其中，該充電電路包括一第一二極體，該第一二極體的陽極為該充電電路的第一端、陰極為該充電電路的第二端。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的供電電壓產生電路，其中，該開關電路、該供電電容和該控制電路接同一個地。
  6. 一種開關電源，包括功率級電路和控制電路，該功率級電路中設置有主開關管和整流管，其中，該開關電源還包括如申請專利範圍第1至5項中任意一該供電電壓產生電路；該供電電壓產生電路，用於向該控制電路的供電端提供供電電壓；及該控制電路，用於控制該功率級電路的主開關管的開關動作，以在該開關電源的輸出端得到一輸出電信號。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的開關電源，其中，該主開關管與該控制電路接通一個地。
  8. 如申請專利範圍第6項所述的開關電源，其中，該功率級電路的拓撲結構為升壓型或降壓型。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的開關電源，其中，該輸出電信號為一恒壓信號或一恒流信號。
  10. 如申請專利範圍第6至9項中任一項所述的開關電源，其中，該整流管為一第一二極體，該第一二極體的陰極為該電流輸出端。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103546021B (zh) * 2013-10-31 2016-04-13 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 电流反馈方法及电流反馈电路及驱动电路及开关电源
CN205048205U (zh) * 2015-06-16 2016-02-24 赵依军 内置天线的led球泡灯

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6831847B2 (en) * 2000-11-20 2004-12-14 Artesyn Technologies, Inc. Synchronous rectifier drive circuit and power supply including same
US6775164B2 (en) * 2002-03-14 2004-08-10 Tyco Electronics Corporation Three-terminal, low voltage pulse width modulation controller IC
JP2005039921A (ja) * 2003-07-18 2005-02-10 Sharp Corp スイッチング電源装置
DE10351621B4 (de) * 2003-11-05 2013-05-16 Osram Gmbh Elektronisches Vorschaltgerät sowie Verfahren mit bei Ausfall der Licht emittierenden Einrichtung weiterzubetreibenden Wandler
JP4632023B2 (ja) * 2004-10-26 2011-02-16 富士電機システムズ株式会社 電力変換装置
US7199560B2 (en) * 2004-11-05 2007-04-03 Linear Technology Corporation Switch-mode power supply voltage regulator and methodology
US7423888B2 (en) * 2005-06-08 2008-09-09 Tamura Corporation Voltage conversion circuit and switching power supply device
JP2007014056A (ja) * 2005-06-28 2007-01-18 Tamura Seisakusho Co Ltd 同期整流回路
JP4791260B2 (ja) * 2006-06-09 2011-10-12 富士通セミコンダクター株式会社 Ｄｃ−ｄｃコンバータ、ｄｃ−ｄｃコンバータの制御回路及びｄｃ−ｄｃコンバータの制御方法
US8288954B2 (en) * 2008-12-07 2012-10-16 Cirrus Logic, Inc. Primary-side based control of secondary-side current for a transformer
CN102497107B (zh) * 2011-12-09 2015-04-01 上海新进半导体制造有限公司 开关电源控制器及开关电源
JP2011125132A (ja) * 2009-12-10 2011-06-23 Yokogawa Electric Corp スイッチング電源
JP2012010577A (ja) * 2010-05-28 2012-01-12 Panasonic Corp 過電流保護回路および過電流保護方法
CN202094794U (zh) * 2011-05-18 2011-12-28 南京博兰得电子科技有限公司 一种自举型门极驱动控制电路
WO2013021857A1 (ja) * 2011-08-11 2013-02-14 株式会社村田製作所 スイッチング電源装置
CN102291000B (zh) * 2011-08-29 2014-09-10 上海新进半导体制造有限公司 开关电源集成电路
TWI437410B (zh) * 2011-09-30 2014-05-11 Ind Tech Res Inst 降壓式功率因數修正系統
US9614446B2 (en) * 2012-01-19 2017-04-04 Koninklijke Philips N.V. Power supply device
US8599581B2 (en) * 2012-02-16 2013-12-03 Fremont Micro Devices (Sz) Limited Primary-side regulated modulation controller with improved transient response and audile noise
CN102638169B (zh) * 2012-05-08 2014-11-05 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种反激式变换器的控制电路、控制方法以及应用其的交流-直流功率变换电路
TWI523397B (zh) * 2012-05-11 2016-02-21 通嘉科技股份有限公司 電源控制器以及控制方法
CN102723856B (zh) 2012-07-02 2014-06-25 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种同步整流控制电路以及应用其的开关电源
CN102801329B (zh) * 2012-08-09 2015-05-13 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种高效率、低损耗的交直流电源电路及其控制方法
CN102832792B (zh) * 2012-08-24 2014-07-16 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种源极驱动控制电路及其控制方法
CN103929050B (zh) * 2012-09-14 2016-06-01 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种偏置电压产生电路及应用其的开关电源
CN102969889B (zh) * 2012-11-05 2015-08-12 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种自供电的源极驱动电路及应用其的开关电源
CN103023352B (zh) * 2012-12-11 2015-07-08 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种交流-直流功率变换器
JP6070164B2 (ja) * 2012-12-21 2017-02-01 サンケン電気株式会社 スイッチング電源装置
US8502511B1 (en) * 2013-01-03 2013-08-06 Richtek Technology Corporation Buck switching regulator
US9184667B2 (en) * 2013-06-11 2015-11-10 Dialog Semiconductor Inc. Switching power converter with primary-side dynamic load detection and primary-side feedback and control
US20150003118A1 (en) * 2013-06-27 2015-01-01 Fairchild Korea Semiconductor Ltd. Start-up circuit, switch control circuit having the start-up circuit and power supply device having the switch control circuit
CN103457489B (zh) * 2013-09-25 2016-07-20 上海莱狮半导体科技有限公司 开关模式电源系统及其供电电路
CN103607825B (zh) 2013-11-26 2015-07-29 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 可控硅调光电路以及调光控制方法
CN104682734B (zh) * 2013-11-28 2019-02-05 德昌电机(深圳)有限公司 电源转换电路
CN103760408B (zh) * 2014-01-26 2017-02-15 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 过零检测电路
CN103825469B (zh) * 2014-03-06 2016-05-18 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 用于隔离式变换器的控制电路和隔离式变换器
CN103887984B (zh) * 2014-03-28 2017-05-31 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 隔离式变换器及应用其的开关电源
CN105763061B (zh) * 2014-12-17 2018-05-29 万国半导体(开曼)股份有限公司 反激转换器输出电流计算电路及计算方法
CN104836421B (zh) * 2015-05-19 2017-12-05 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种开关电源的供电电路和供电方法

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