本發(fā)明涉及開關(guān)電源,尤其涉及一種開關(guān)電源驅(qū)動電路及開關(guān)電源。
背景技術(shù):
1、現(xiàn)有技術(shù)中開關(guān)電源的開關(guān)電源驅(qū)動電路,供電電容均為外置,當(dāng)功率管進入開通狀態(tài)時,僅由開關(guān)電源驅(qū)動電路的供電端所連接的外置供電電容對功率管進行驅(qū)動供電,而這種方式在驅(qū)動階段對外置供電電容的消耗較大,且該外置供電電容也同樣需對開關(guān)電源驅(qū)動電路的內(nèi)部基礎(chǔ)模塊進行供電,往往對外置供電電容的容值提出了一定的要求,致使無法實現(xiàn)小容值的供電電容在開關(guān)電源驅(qū)動芯片內(nèi)部進行集成,必須采用供電電容外置和端口引出的方式才能滿足供電需求。
2、另外,現(xiàn)有技術(shù)中的開關(guān)電源驅(qū)動電路中,為了減少端口引出,既將供電端vdd?端口作為供電端口,也將vdd端口作為反饋端口。因此不僅通過vdd端口進行供電,還通過vdd端口對輸出電壓進行采樣,并將vdd端的電壓采樣結(jié)果通過分壓電阻進行分壓后送入反饋采樣單元。但該設(shè)計的最大的問題在于vdd端口連接的較大外置供電電容在采樣階段會產(chǎn)生很大的相位遲滯,容易導(dǎo)致系統(tǒng)環(huán)路的不穩(wěn)定,往往較小的供電的電容容易保持系統(tǒng)環(huán)路的穩(wěn)定,但又會帶來供電不足的問題,所以傳統(tǒng)設(shè)計中供電電容的大小需要折中設(shè)計,且內(nèi)部反饋環(huán)路需要進行良好匹配,增大了設(shè)計難度。
3、因此,如何能夠在保持開關(guān)電源環(huán)路穩(wěn)定的情況下減少對供電電容的消耗以實現(xiàn)供電電容集成成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供了一種開關(guān)電源驅(qū)動電路及開關(guān)電源,解決相關(guān)技術(shù)中存在的無法再保持開關(guān)電源環(huán)路穩(wěn)定的情況下減少對供電電容的消耗的問題。
2、作為本發(fā)明的第一個方面,提供一種開關(guān)電源驅(qū)動電路,其中,包括:啟動和逐周期供電單元、輔助驅(qū)動補電單元、邏輯控制單元、供電電容和功率管,所述啟動和逐周期供電單元至少分別與所述供電電容以及所述輔助驅(qū)動補電單元電連接,所述輔助驅(qū)動補電單元分別連接所述開關(guān)電源驅(qū)動電路的高壓電源端以及所述邏輯控制單元,所述邏輯控制單元連接所述功率管的驅(qū)動端;
3、所述啟動和逐周期供電單元用于當(dāng)所述開關(guān)電源驅(qū)動電路處于啟動狀態(tài)時對所述供電電容進行充電,以及用于當(dāng)所述功率管處于關(guān)斷狀態(tài)時對所述供電電容進行補電;
4、所述邏輯控制單元用于當(dāng)所述功率管處于關(guān)斷狀態(tài)時根據(jù)反饋采樣信號產(chǎn)生開通信號以及當(dāng)所述功率管處于開通狀態(tài)時根據(jù)電流采樣信號產(chǎn)生關(guān)斷信號,以及用于根據(jù)所述開通信號和關(guān)斷信號至少控制所述輔助驅(qū)動補電單元與所述功率管之間的連接通路的通斷和所述功率管與信號參考地之間的放電通路的通斷;
5、所述輔助驅(qū)動補電單元用于當(dāng)所述邏輯控制單元產(chǎn)生開通信號時,對所述功率管的柵電容進行驅(qū)動充電直至所述功率管進入開通狀態(tài);
6、所述供電電容用于當(dāng)所述邏輯控制單元產(chǎn)生開通信號時,對所述功率管的柵電容進行驅(qū)動充電直至所述功率管進入開通狀態(tài)。
7、進一步地,所述輔助驅(qū)動補電單元包括:第一jeft管和防反模塊,所述防反模塊的一端與所述第一jfet管的源極端電連接,所述防反模塊的另一端用于連接所述邏輯控制單元,所述第一jfet管的驅(qū)動端連接信號參考地,所述第一jfet管的漏極端用于連接開關(guān)電源驅(qū)動電路的高壓電源端;
8、所述第一jfet管用于自發(fā)性產(chǎn)生所述功率管的柵電容的驅(qū)動充電電流;
9、所述防反模塊用于抑制所述供電電容的異常電荷消耗,所述異常電荷消耗至少包括所述功率管處于開通狀態(tài)時所述供電電容對所述開關(guān)電源驅(qū)動電路的高壓電源端進行反向放電時的電荷消耗。
10、進一步地,所述輔助驅(qū)動補電單元的一端連接所述開關(guān)電源驅(qū)動電路的高壓電源端,所述輔助驅(qū)動補電單元的另一端連接至第二控制開關(guān)的一端,所述第二控制開關(guān)的控制端連接所述邏輯控制單元,所述第二控制開關(guān)的另一端連接所述功率管的驅(qū)動端;
11、所述啟動和逐周期供電單元的一端連接所述輔助驅(qū)動補電單元的另一端,所述啟動和逐周期供電單元的另一端連接所述供電電容的一端;
12、所述啟動和逐周期供電單元的另一端還連接至第一控制開關(guān)的一端,所述第一控制開關(guān)的另一端連接所述功率管的驅(qū)動端,所述第一控制開關(guān)的控制端連接所述邏輯控制單元;
13、所述邏輯控制單元用于根據(jù)開通信號和關(guān)斷信號控制所述第一控制開關(guān)的通斷以控制所述供電電容與所述功率管之間的連接通路的通斷,以及控制所述第二控制開關(guān)的通斷以控制所述輔助驅(qū)動補電單元與所述功率管之間的連接通路的通斷。
14、進一步地,所述輔助驅(qū)動補電單元的一端連接所述開關(guān)電源驅(qū)動電路的高壓電源端,所述輔助驅(qū)動補電單元的另一端連接至第二控制開關(guān)的一端,所述第二控制開關(guān)的控制端連接所述邏輯控制單元,所述第二控制開關(guān)的另一端連接所述功率管的驅(qū)動端;
15、所述啟動和逐周期供電單元的一端連接所述輔助驅(qū)動補電單元的另一端,所述啟動和逐周期供電單元的另一端連接所述供電電容的一端;
16、所述邏輯控制單元用于根據(jù)開通信號和關(guān)斷信號控制所述第二控制開關(guān)的通斷以控制所述輔助驅(qū)動補電單元與所述功率管之間的連接通路的通斷。
17、進一步地,所述啟動和逐周期供電單元包括限流模塊和控制模塊,所述限流模塊的一端為所述啟動和逐周期供電單元的一端,所述限流模塊的另一端連接所述控制模塊的一端,所述控制模塊的另一端為所述啟動和逐周期供電單元的另一端;
18、所述限流模塊用于在所述開關(guān)電源驅(qū)動電路處于啟動狀態(tài)和所述功率管處于關(guān)斷狀態(tài)時對充電電流進行限制;
19、所述控制模塊用于實時監(jiān)測所述供電電容的電壓,并能夠根據(jù)實時監(jiān)測到的所述供電電容的電壓維持所述供電電容的電荷在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。
20、進一步地,所述輔助驅(qū)動補電單元的一端連接所述開關(guān)電源驅(qū)動電路的高壓電源端,所述輔助驅(qū)動補電單元的另一端連接至第二控制開關(guān)的一端,所述第二控制開關(guān)的控制端連接所述邏輯控制單元;
21、所述啟動和逐周期供電單元的一端連接所述輔助驅(qū)動補電單元的一端,所述啟動和逐周期供電單元的另一端連接所述供電電容的一端;
22、所述邏輯控制單元用于根據(jù)開通信號和關(guān)斷信號控制所述第二控制開關(guān)的通斷以控制所述輔助驅(qū)動補電單元與所述功率管之間的連接通路的通斷。
23、進一步地,所述輔助驅(qū)動補電單元的一端連接所述開關(guān)電源驅(qū)動電路的高壓電源端,所述輔助驅(qū)動補電單元的另一端連接至第二控制開關(guān)的一端,所述第二控制開關(guān)的控制端連接所述邏輯控制單元;
24、所述啟動和逐周期供電單元的一端連接所述輔助驅(qū)動補電單元的一端,所述啟動和逐周期供電單元的另一端連接所述供電電容的一端;
25、所述啟動和逐周期供電單元的另一端還連接至第一控制開關(guān)的一端,所述第一控制開關(guān)的另一端連接所述功率管的驅(qū)動端,所述第一控制開關(guān)的控制端連接所述邏輯控制單元;
26、所述邏輯控制單元用于根據(jù)開通信號和關(guān)斷信號控制所述第一控制開關(guān)的通斷以控制所述供電電容與所述功率管之間的連接通路的通斷,以及控制所述第二控制開關(guān)的通斷以控制所述輔助驅(qū)動補電單元與所述功率管之間的連接通路的通斷。
27、進一步地,所述啟動和逐周期供電單元包括:第二jfet管、限流模塊和控制模塊,所述第二jfet管的漏極端為所述啟動和逐周期供電單元的一端,所述第二jfet管的驅(qū)動端連接信號參考地,所述第二jfet管的源極端連接所述限流模塊的一端,所述限流模塊的另一端連接所述控制模塊的一端,所述控制模塊的另一端為所述啟動和逐周期供電單元的另一端;
28、所述第二jfet管用于自發(fā)性產(chǎn)生所述功率管的柵電容的驅(qū)動充電電流;
29、所述限流模塊用于在所述開關(guān)電源驅(qū)動電路處于啟動狀態(tài)和所述功率管處于關(guān)斷狀態(tài)時對充電電流進行限制;
30、所述控制模塊用于實時監(jiān)測所述供電電容的電壓,并能夠根據(jù)實時監(jiān)測到的所述供電電容的電壓維持所述供電電容的電荷在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。
31、進一步地,所述開關(guān)電源驅(qū)動電路還包括反饋采樣單元和電流采樣單元,所述電流采樣單元的第一端連接所述功率管的第一端,所述功率管的第二端連接所述開關(guān)電源驅(qū)動電路的高壓電源端,所述電流采樣單元的第二端連接所述邏輯控制單元,所述電流采樣單元的第三端連接信號參考地,所述電流采樣單元的第三端還連接第三控制開關(guān)的一端,所述第三控制開關(guān)的另一端連接所述功率管的驅(qū)動端,所述第三控制開關(guān)的控制端連接所述邏輯控制單元,所述反饋采樣單元分別連接所述開關(guān)電源驅(qū)動電路的反饋端以及所述邏輯控制單元,
32、所述電流采樣單元用于采集所述功率管的電流值,并當(dāng)所述功率管的電流值滿足所述邏輯控制單元關(guān)斷條件時控制所述邏輯控制單元產(chǎn)生關(guān)斷信號;
33、所述反饋采樣單元用于通過所述開關(guān)電源驅(qū)動電路的反饋端采集外部輸出的反饋信號,并當(dāng)所述反饋信號滿足所述邏輯控制單元開通條件時控制所述邏輯控制單元產(chǎn)生開通信號;
34、所述邏輯控制單元用于根據(jù)開通信號和關(guān)斷信號控制所述第三控制開關(guān)的通斷以控制所述功率管與信號參考地之間的放電通路的通斷。
35、作為本發(fā)明的另一個方面,提供一種開關(guān)電源,其中,包括前文所述的開關(guān)電源驅(qū)動電路。
36、本發(fā)明提供的開關(guān)電源驅(qū)動電路,供電電容與啟動和逐周期供電單元連接,啟動和逐周期供電單元在開關(guān)電源驅(qū)動電路處于啟動狀態(tài)時對供電電容充電,在開關(guān)電源驅(qū)動電路進入正常工作階段后,供電電容與輔助驅(qū)動補電單元的共同作用下驅(qū)動功率管進入開通狀態(tài),通過輔助驅(qū)動補電單元的加入,避免了僅由供電電容供電時,功率管的驅(qū)動會對供電電容產(chǎn)生較大的電荷消耗的問題,因此,本發(fā)明實施例中的供電電容僅需滿足內(nèi)部基礎(chǔ)模塊和少部分驅(qū)動供電的需求即可,供電電容的容值可以減少,從而可以實現(xiàn)供電電容在開關(guān)電源驅(qū)動電路中的集成,且當(dāng)供電電容芯片集成后,無需再對供電電容進行外置和端口引出,既節(jié)省了外圍電容元器件,簡化外圍應(yīng)用,又節(jié)省了esd靜電防護設(shè)計,更大程度上降低了設(shè)計成本。