專利名稱：一種ac-dc電源轉(zhuǎn)換芯片及電源轉(zhuǎn)換電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于集成電路領(lǐng)域，尤其涉及一種AC-DC電源轉(zhuǎn)換芯片及電源轉(zhuǎn)換電路。
背景技術(shù)：
目前，隨著集成電路的快速發(fā)展，電源轉(zhuǎn)換芯片及電源轉(zhuǎn)換電路廣泛應(yīng)用于充電器、適配器、燈具以及各種精密儀器中，并且越來越多的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)﹄娫崔D(zhuǎn)換芯片及電源轉(zhuǎn)換電路的輸出直流電壓精度要求也隨之提高，但是目前傳統(tǒng)的AC-DC電源轉(zhuǎn)換芯片的輸出直流電壓精度只能達(dá)到8%，負(fù)載調(diào)整率較低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足多種領(lǐng)域的應(yīng)用需求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型實(shí)施例的目的在于提供一種AC-DC電源轉(zhuǎn)換芯片，旨在解決現(xiàn)有 AC-DC電源轉(zhuǎn)換芯片輸出直流電壓精度和負(fù)載調(diào)整率較低的問題。本實(shí)用新型實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種AC-DC電源轉(zhuǎn)換芯片，包括電源引腳、接地引腳、直流輸出引腳、信號(hào)檢測(cè)引腳及反饋引腳，所述芯片還包括為所述芯片提供基準(zhǔn)，輸出第一基準(zhǔn)電壓和第二基準(zhǔn)電壓的基準(zhǔn)單元；將所述信號(hào)檢測(cè)弓I腳輸入的檢測(cè)信號(hào)與所述第一基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，輸出開關(guān)控制信號(hào)的比較單元，所述比較單元的第一輸入端與所述基準(zhǔn)單元的第一輸出端連接，所述比較單元的第二輸入端與所述信號(hào)檢測(cè)引腳的內(nèi)部連接端連接；根據(jù)所述反饋引腳輸入的反饋信號(hào)進(jìn)行負(fù)載補(bǔ)償，輸出補(bǔ)償電壓的負(fù)載補(bǔ)償單元，所述負(fù)載補(bǔ)償單元的輸入端與所述反饋引腳的內(nèi)部連接端連接；將所述補(bǔ)償電壓與所述第二基準(zhǔn)電壓比較，輸出頻率控制信號(hào)，以供所述負(fù)載補(bǔ)償單元根據(jù)所述頻率控制信號(hào)修正所述補(bǔ)償電壓的誤差放大單元，所述誤差放大單元的反向輸入端與所述基準(zhǔn)單元的第二輸出端連接，所述誤差放大單元的正向輸入端與所述負(fù)載補(bǔ)償單元的輸出端連接，所述誤差放大單元的輸出端與所述負(fù)載補(bǔ)償單元的反饋端連接；根據(jù)所述頻率控制信號(hào)調(diào)節(jié)PFM信號(hào)的頻率，并根據(jù)所述比較控制信號(hào)調(diào)節(jié)PFM 信號(hào)的占空比，以穩(wěn)定直流輸出電壓的調(diào)制單元，所述調(diào)制單元的第一輸入端與所述比較單元連接，所述調(diào)制單元的第二輸入端與所述誤差放大單元的輸出端連接，所述調(diào)制單元的輸出端與所述直流輸出引腳的內(nèi)部連接端連接。進(jìn)一步地，所述負(fù)載補(bǔ)償單元包括緩沖器、第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管、電阻R11、電阻R12及電阻R13 ；所述緩沖器的第一輸入端為所述負(fù)載補(bǔ)償單元的輸入端，所述緩沖器的第二輸入端與所述緩沖器的輸出端同時(shí)與所述電阻Rll的一端連接，所述電阻Rll的另一端為所述負(fù)載補(bǔ)償單元的輸出端與所述電阻R12的一端連接，所述電阻R12的另一端與所述芯片的內(nèi)部接地端連接，所述第一開關(guān)管的電流輸入端與所述第二開關(guān)管的電流輸入端同時(shí)與所述芯片的內(nèi)部電源端連接，所述第一開關(guān)管的控制端和所述第一開關(guān)管的電流輸出端同時(shí)與所述第二開關(guān)管的控制端連接所述，所述電阻Rll和所述電阻R12的公共端與所述第二開關(guān)管的電流輸出端連接，所述第三開關(guān)管的電流輸入端與所述第一開關(guān)管的電流輸出端連接，所述第三開關(guān)管的控制端為所述負(fù)載補(bǔ)償單元的反饋端，所述第三開關(guān)管的電流輸出端與所述電阻R13的一端連接，所述電阻R13的另一端與所述芯片的內(nèi)部接地端連接。進(jìn)一步地，所述第一開關(guān)管為PMOS管Q1，所述PMOS管Ql的源極為所述第一開關(guān)管的電流輸入端，所述PMOS管Ql的漏極為所述第一開關(guān)管的電流輸出端，所述PMOS管Ql 的柵極為所述第一開關(guān)管的控制端；所述第二開關(guān)管為PMOS管Q2，所述PMOS管Q2的源極為所述第二開關(guān)管的電流輸入端，所述PMOS管Q2的漏極為所述第二開關(guān)管的電流輸出端，所述PMOS管Q2的柵極為所述第二開關(guān)管的控制端；所述第三開關(guān)管為NMOS管Q3，所述NMOS管Q3的漏極為所述第三開關(guān)管的電流輸入端，所述NMOS管Q3的源極為所述第三開關(guān)管的電流輸出端，所述NMOS管Q3的柵極為所述第三開關(guān)管的控制端。進(jìn)一步地，所述芯片采用小外形晶體管式S0T23-5封裝。本實(shí)用新型實(shí)施例的另一目的在于提供一種采用上述芯片的電源轉(zhuǎn)換電路，所述電源轉(zhuǎn)換電路還包括對(duì)所述交流電源進(jìn)行整流濾波，輸出高壓直流信號(hào)的整流濾波電路，所述整流濾波電路的輸入端與交流電源連接；通過高壓直流信號(hào)進(jìn)行充電，向所述芯片輸出啟動(dòng)電壓的啟動(dòng)電路，所述啟動(dòng)電路的輸入端與所述濾波電路的輸出端連接，所述啟動(dòng)電路的輸出端與所述芯片的電源引腳的外部引出端連接；當(dāng)所述芯片輸出低壓直流電壓時(shí)導(dǎo)通，輸出導(dǎo)通電流的開關(guān)電路，所述開關(guān)電路的控制端與所述芯片的直流輸出引腳的外部連接端連接，所述開關(guān)電路的輸出端與所述芯片的信號(hào)檢測(cè)引腳的外部連接端連接，所述開關(guān)電路的接地端與所述芯片的接地引腳的外部連接端共同接地；將所述導(dǎo)通電流轉(zhuǎn)換為輸出電壓，并為所述芯片提供供電電壓的變壓器Tl，所述變壓器Tl的初級(jí)繞組m的同名端與所述啟動(dòng)電路的輸入端連接，所述初級(jí)繞組m的異名端與所述開關(guān)電路的輸入端連接，所述變壓器Tl的次級(jí)繞組N2的同名端為所述電源轉(zhuǎn)換電路的輸出負(fù)極，所述變壓器Tl的次級(jí)繞組N2的異名端為所述電源轉(zhuǎn)換電路的輸出正極， 所述變壓器Tl的輔助繞組N3的同名端接地；對(duì)感應(yīng)到的低壓直流電壓進(jìn)行分壓，輸出反饋信號(hào)的反饋電路，所述反饋電路的輸入端與所述變壓器Tl的輔助繞組N3的異名端連接，所述反饋電路的輸出端與所述芯片的反饋引腳的外部連接端連接；傳輸正向供電電壓的供電傳輸電路，所述供電傳輸電路的輸入端與所述變壓器Tl 的輔助繞組N3的異名端連接，所述供電傳輸電路的輸出端與所述芯片的電源引腳的外部引出端連接；以及降低感應(yīng)到的低壓直流電壓中的紋波的濾波電路，所述濾波電路的正輸入端與所述變壓器Tl的次級(jí)繞組N2的異名端連接，所述濾波電路的負(fù)輸入端與所述變壓器Tl的次級(jí)繞組N2的同名端連接，所述濾波電路的正輸出端為所述電源轉(zhuǎn)換電路的輸出正極，所述濾波電路的負(fù)輸出端為所述電源轉(zhuǎn)換電路的輸出負(fù)極。進(jìn)一步地，所述啟動(dòng)電路包括電阻Rl和電容C3，所述電阻Rl的一端為所述啟動(dòng)電路的輸入端，所述電阻Rl的另一端與所述電容C3的一端連接，其連接端為所述啟動(dòng)電路的輸出端，所述電容C3的另一端接地。進(jìn)一步地，所述開關(guān)電路包括三極管Ql 1和電阻R3，所述三極管Ql 1的基極為所述開關(guān)電路的控制端，所述三極管Qll的集電極為所述開關(guān)電路的輸入端，所述三極管Qll的發(fā)射極為所述開關(guān)電路的輸出端與所述電阻R3的一端連接，所述電阻R3的另一端為所述開關(guān)電路的接地端。進(jìn)一步地，所述反饋電路包括電阻R4和電阻R5，所述電阻R4的一端為所述反饋電路的輸入端，所述電阻R4的另一端通過所述電阻R5接地，所述電阻R4與所述電阻R5的連接端為所述反饋電路的輸出端。進(jìn)一步地，所述電源轉(zhuǎn)換電路還包括吸收漏感電流尖峰電壓的吸收電路，所述吸收電路的輸入端與所述變壓器Tl的初級(jí)繞組m的異名端連接，所述吸收電路的輸出端與所述變壓器τι的初級(jí)繞組m的同名端連接。進(jìn)一步地，所述吸收電路包括二極管D5、電容C2及電阻R2，所述電阻R2與所述電容C3并聯(lián)，所述電阻R2與所述電容C3的一公共端為所述吸收電路的輸出端，所述電阻R2與所述電容C3的另一公共端與所述二極管D5的陰極連接，所述二極管D5的陽極為所述吸收電路的輸入端。在本實(shí)用新型實(shí)施例中，通過負(fù)載補(bǔ)償單元將反饋引腳的電壓值經(jīng)過調(diào)整之后再與第二基準(zhǔn)電壓做誤差放大比較，達(dá)到在不同DC輸出電流負(fù)載的情況下產(chǎn)生不同的PFM信號(hào)，控制輸出的直流電壓不隨負(fù)載的變化而變化，有效地提高了芯片及電源轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓的精度和負(fù)載調(diào)整率。

圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的AC-DC電源轉(zhuǎn)換芯片的結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的負(fù)載補(bǔ)償單元的示例電路結(jié)構(gòu)圖；圖3為本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的AC-DC電源轉(zhuǎn)換芯片的電源轉(zhuǎn)換電路的結(jié)構(gòu)圖；圖4為本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的AC-DC電源轉(zhuǎn)換芯片的電源轉(zhuǎn)換電路的示例電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。本實(shí)用新型實(shí)施例通過輸出負(fù)載補(bǔ)償電路，將反饋電壓經(jīng)過修正后與基準(zhǔn)電壓做誤差放大比較，達(dá)到在不同DC輸出電流負(fù)載的情況下有不同的調(diào)制信號(hào)，以提高輸出直流電壓精度和負(fù)載調(diào)整率。圖1示出本實(shí)用新型實(shí)施例提供的AC-DC電源轉(zhuǎn)換芯片的結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分。作為本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的AC-DC電源轉(zhuǎn)換芯片1，包括與芯片1的內(nèi)部電源端連接的電源引腳11、與芯片1的內(nèi)部接地端連接的接地引腳12、信號(hào)檢測(cè)引腳13、反饋引腳14及直流輸出引腳15，該芯片1還包括為芯片1提供基準(zhǔn)，輸出第一基準(zhǔn)電壓和第二基準(zhǔn)電壓的基準(zhǔn)單元21 ；將信號(hào)檢測(cè)引腳13輸入的檢測(cè)信號(hào)與第一基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，輸出開關(guān)控制信號(hào)的比較單元22，比較單元22的第一輸入端與基準(zhǔn)單元21的第一輸出端連接，比較單元 22的第二輸入端與信號(hào)檢測(cè)引腳13的內(nèi)部連接端連接；根據(jù)反饋引腳14輸入的反饋信號(hào)進(jìn)行負(fù)載補(bǔ)償，輸出補(bǔ)償電壓的負(fù)載補(bǔ)償單元 23，負(fù)載補(bǔ)償單元23的輸入端與反饋引腳14的內(nèi)部連接端連接；將補(bǔ)償電壓與第二基準(zhǔn)電壓比較，輸出頻率控制信號(hào)，以供負(fù)載補(bǔ)償單元23根據(jù)頻率控制信號(hào)修正補(bǔ)償電壓的誤差放大單元對(duì)，誤差放大單元M的反向輸入端與基準(zhǔn)單元21的第二輸出端連接，誤差放大單元M的正向輸入端與負(fù)載補(bǔ)償單元23的輸出端連接，誤差放大單元M的輸出端與負(fù)載補(bǔ)償單元23的反饋端連接；根據(jù)頻率控制信號(hào)調(diào)節(jié)PFM信號(hào)的頻率，并根據(jù)比較控制信號(hào)調(diào)節(jié)PFM信號(hào)的占空比，以穩(wěn)定直流輸出電壓的調(diào)制單元25，調(diào)制單元25的第一輸入端與比較單元22連接， 調(diào)制單元25的第二輸入端與誤差放大單元M的輸出端連接，調(diào)制單元25的輸出端與直流輸出引腳15的內(nèi)部連接端連接。在本實(shí)用新型實(shí)施例中，當(dāng)負(fù)載變化引起輸出的低壓直流電壓變化時(shí)，通過反饋引腳14將該反饋信號(hào)通過負(fù)載補(bǔ)償單元23輸出補(bǔ)償電壓給誤差放大單元M進(jìn)行判斷， 誤差放大單元M將該補(bǔ)償電壓與基準(zhǔn)單元21提供的第二基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，當(dāng)補(bǔ)償電壓低于第二基準(zhǔn)電壓時(shí)，誤差放大單元M輸出頻率控制信號(hào)反饋控制負(fù)載補(bǔ)償單元23增大輸出電流，以升高輸出的補(bǔ)償電壓值，當(dāng)補(bǔ)償電壓高于第二基準(zhǔn)電壓時(shí)，誤差放大單元M 輸出頻率控制信號(hào)反饋控制負(fù)載補(bǔ)償單元23減小輸出電流，以降低輸出的補(bǔ)償電壓值， 實(shí)現(xiàn)對(duì)補(bǔ)償電壓的修正，并通過頻率控制信號(hào)調(diào)節(jié)調(diào)制單元25產(chǎn)生的脈沖頻率調(diào)制信號(hào) (PulseFrequency Modulation,PFM)的頻率，以穩(wěn)定直流輸出電壓，同時(shí)，比較單元22將檢測(cè)信號(hào)與基準(zhǔn)單元21輸出的第一基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，當(dāng)檢測(cè)信號(hào)大于第一基準(zhǔn)電壓時(shí)，比較單元22輸出開關(guān)控制信號(hào)減小調(diào)制單元25產(chǎn)生的PFM的占空比，當(dāng)檢測(cè)信號(hào)小于第一基準(zhǔn)電壓時(shí)，比較單元22輸出開關(guān)控制信號(hào)增大調(diào)制單元25產(chǎn)生的脈沖頻率調(diào)制信號(hào)的占空比，進(jìn)一步穩(wěn)定直流輸出電壓。以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)說明。圖2示出本實(shí)用新型實(shí)施例提供的負(fù)載補(bǔ)償單元的示例電路結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分。作為本實(shí)用新型一實(shí)施例，負(fù)載補(bǔ)償單元23包括緩沖器231、第一開關(guān)管232、第二開關(guān)管233、第三開關(guān)管234、電阻R11、電阻R12 及電阻R13 ；[0054]緩沖器231的第一輸入端為負(fù)載補(bǔ)償單元23的輸入端In，緩沖器231的第二輸入端與緩沖器231的輸出端同時(shí)與電阻Rll的一端連接，電阻Rll的另一端為負(fù)載補(bǔ)償單元 23的輸出端Out與電阻R12的一端連接，電阻R12的另一端與芯片1的內(nèi)部接地端連接，第一開關(guān)管232的電流輸入端與第二開關(guān)管233的電流輸入端同時(shí)與芯片1的內(nèi)部電源端連接，第一開關(guān)管232的控制端和第一開關(guān)管232的電流輸出端同時(shí)與第二開關(guān)管233的控制端連接，電阻Rll和電阻R12的公共端與第二開關(guān)管233的電流輸出端連接，第三開關(guān)管 234的電流輸入端與第一開關(guān)管232的電流輸出端連接，第三開關(guān)管234的控制端為負(fù)載補(bǔ)償單元23的反饋端FB，第三開關(guān)管234的電流輸出端與電阻R13的一端連接，電阻R13的另一端與芯片1的內(nèi)部接地端連接。作為本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施例，第一開關(guān)管232可以為P型MOS管Ql，PMOS管Ql 的源極為第一開關(guān)管232的電流輸入端，PMOS管Ql的漏極為第一開關(guān)管232的電流輸出端，PMOS管Ql的柵極為第一開關(guān)管232的控制端；第二開關(guān)管233可以為P型MOS管Q2， PMOS管Q2的源極為第二開關(guān)管233的電流輸入端，PMOS管Q2的漏極為第二開關(guān)管233的電流輸出端，PMOS管Q2的柵極為第二開關(guān)管233的控制端；第三開關(guān)管234可以為N型 MOS管Q3，NMOS管Q3的漏極為第三開關(guān)管234的電流輸入端，NMOS管Q3的源極為第三開關(guān)管234的電流輸出端，NMOS管Q3的柵極為第三開關(guān)管234的控制端。作為本實(shí)用新型一實(shí)施例，AC-DC電源轉(zhuǎn)換芯片1可采用小外形晶體管式(Small Outline Transistor) S0T23-5 封裝。在本實(shí)用新型實(shí)施例中，緩沖器231可避免驅(qū)動(dòng)時(shí)電阻Rll與電阻R12對(duì)反饋信號(hào)產(chǎn)生影響，緩沖器231的增益為1，即當(dāng)緩沖器231接收到反饋信號(hào)時(shí)，輸出與反饋信號(hào)相同的電壓，經(jīng)過電阻Rll和電阻R12分壓后，輸出補(bǔ)償電壓，當(dāng)該反饋信號(hào)由于負(fù)載阻值的變化而降低時(shí)，補(bǔ)償電壓也相應(yīng)降低，此時(shí)誤差放大單元M在補(bǔ)償電壓低于第二基準(zhǔn)電壓時(shí)輸出補(bǔ)償控制信號(hào)，使第三開關(guān)管234導(dǎo)通，此時(shí)，第一開關(guān)管232和第二開關(guān)管233 形成的電流鏡也導(dǎo)通，第二開關(guān)管233將鏡像第一開關(guān)管232上的電流輸出給電阻R12，電阻R12由于電流增大使得上端的補(bǔ)償電壓升高，補(bǔ)償電壓由此得到修正；當(dāng)該反饋信號(hào)由于負(fù)載阻值的變化而升高時(shí)，補(bǔ)償電壓也相應(yīng)升高，誤差放大單元M在補(bǔ)償電壓高于第二基準(zhǔn)電壓時(shí)輸出補(bǔ)償控制信號(hào)，使第三開關(guān)管234截止，導(dǎo)致第一開關(guān)管232和第二開關(guān)管 233也截止，第二開關(guān)管233停止輸出鏡像電流，電阻R12上的電流減小使得補(bǔ)償電壓降低同樣實(shí)現(xiàn)電壓修正。在本實(shí)用新型實(shí)施例中，當(dāng)負(fù)載的阻值變化使得輸出的直流電壓變化時(shí)，負(fù)載補(bǔ)償單元23與誤差放大單元M形成反饋環(huán)，通過負(fù)載補(bǔ)償單元將反饋引腳的電壓值經(jīng)過調(diào)整之后再與第二基準(zhǔn)電壓做誤差放大比較，達(dá)到在不同DC輸出電流負(fù)載的情況下產(chǎn)生不同的PFM信號(hào)，控制輸出的直流電壓不隨負(fù)載的變化而變化，有效地將芯片輸出電壓的精度提高至2%，大大高于傳統(tǒng)芯片8%的輸出電壓精度，提高了輸出負(fù)載調(diào)整率。圖3示出本實(shí)用新型實(shí)施例提供的AC-DC電源轉(zhuǎn)換芯片的電源轉(zhuǎn)換電路的結(jié)構(gòu)， 為了便于說明，僅示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分。該AC-DC電源轉(zhuǎn)換芯片的電源轉(zhuǎn)換電路可用于充電器、適配器、燈具及LED驅(qū)動(dòng)電路中。作為本實(shí)用新型一實(shí)施例，該AC-DC電源轉(zhuǎn)換芯片的電源轉(zhuǎn)換電路包括AC-DC電源轉(zhuǎn)換芯片1，該電源轉(zhuǎn)換電路還包括對(duì)交流電源進(jìn)行整流濾波，輸出高壓直流信號(hào)的整流濾波電路31，該整流濾波電路31的輸入端與交流電源連接；通過高壓直流信號(hào)進(jìn)行充電，向芯片1輸出啟動(dòng)電壓的啟動(dòng)電路32，該啟動(dòng)電路 32的輸入端與濾波電路31的輸出端連接，啟動(dòng)電路32的輸出端與芯片1電源引腳11的外部引出端連接；當(dāng)芯片1輸出低壓直流電壓時(shí)導(dǎo)通，輸出導(dǎo)通電流的開關(guān)電路33，該開關(guān)電路33 的控制端與芯片1直流輸出引腳15的外部連接端連接，開關(guān)電路33的輸出端與芯片1信號(hào)檢測(cè)引腳13的外部連接端連接，開關(guān)電路33的接地端與芯片1接地引腳12的外部連接端共同接地；將導(dǎo)通電流轉(zhuǎn)換為輸出電壓，并為芯片1提供供電電壓的變壓器Tl，該變壓器Tl 的初級(jí)繞組m的同名端與啟動(dòng)電路32的輸入端連接，初級(jí)繞組m的異名端與開關(guān)電路33 的輸入端連接，變壓器Tl的次級(jí)繞組N2的同名端為該電源轉(zhuǎn)換電路的輸出負(fù)極，變壓器Tl 的次級(jí)繞組N2的異名端為電源轉(zhuǎn)換電路的輸出正極，變壓器Tl的輔助繞組N3的同名端接地；對(duì)感應(yīng)到的低壓直流電壓進(jìn)行分壓，輸出反饋信號(hào)的反饋電路34，該反饋電路34 的輸入端與變壓器Tl的輔助繞組N3的異名端連接，反饋電路34的輸出端與芯片1反饋引腳14的外部連接端連接；傳輸正向供電電壓的供電傳輸電路35，該供電傳輸電路35的輸入端與變壓器Tl 的輔助繞組N3的異名端連接，供電傳輸電路35的輸出端與芯片1電源引腳11的外部引出端連接；以及降低感應(yīng)到的低壓直流電壓中的紋波的濾波電路36，該濾波電路36的正輸入端與變壓器Tl的次級(jí)繞組N2的異名端連接，濾波電路36的負(fù)輸入端與變壓器Tl的次級(jí)繞組N2的同名端連接，濾波電路36的正輸出端為該電源轉(zhuǎn)換電路的輸出正極，濾波電路36 的負(fù)輸出端為該電源轉(zhuǎn)換電路的輸出負(fù)極。以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)說明。圖4示出本實(shí)用新型實(shí)施例提供的AC-DC電源轉(zhuǎn)換芯片的電源轉(zhuǎn)換電路的示例電路結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分。作為本實(shí)用新型一實(shí)施例，整流濾波單元31包括整流橋Bl和電容Cl，整流橋Bl 的兩輸入端為整流濾波電路31的兩輸入端，整流橋Bl的正輸出端為整流濾波單元31的輸出端與電容Cl的一端連接，電容Cl的另一端與整流橋Bl的負(fù)輸出端同時(shí)接地。啟動(dòng)電路32包括電阻Rl和電容C3，電阻Rl的一端為啟動(dòng)電路42的輸入端，電阻Rl的另一端與電容C3的一端連接，其連接端為啟動(dòng)電路42的輸出端，電容C3的另一端接地。開關(guān)電路33包括三極管Qll和電阻R3，三極管Qll的基極為開關(guān)電路33的控制端，三極管Qll的集電極為開關(guān)電路33的輸入端，三極管Qll的發(fā)射極為開關(guān)電路33的輸出端與電阻R3的一端連接，電阻R3的另一端為開關(guān)電路33的接地端。在本實(shí)用新型實(shí)施例中，三極管Qll可以為NPN型三極管。反饋電路34包括電阻R4和電阻R5，電阻R4的一端為反饋電路34的輸入端，電阻R4的另一端通過電阻R5接地，電阻R4與電阻R5的連接端為反饋電路34的輸出端。供電傳輸單元35可以采用二極管D6實(shí)現(xiàn)，二極管D6的陽極為供電傳輸單元35 的輸入端，二極管D6的陰極為供電傳輸單元35的輸出端。濾波電路36包括二極管D7、電容C4及電阻R6，電容C4與電阻R6并聯(lián)，電容C4 與電阻R6的一公共端同時(shí)為濾波電路36的負(fù)輸入端和負(fù)輸出端，電容C4與電阻R6的另一公共端為濾波電路36的正輸出端，與二極管D7的陰極連接，二極管D7的陽極為濾波電路36的正輸入端。作為本實(shí)用新型一實(shí)施例，AC-DC電源轉(zhuǎn)換芯片的電源轉(zhuǎn)換電路還可以包括吸收漏感電流尖峰電壓的吸收電路37，該吸收電路37的輸入端與變壓器Tl的初級(jí)繞組m的異名端連接，吸收電路37的輸出端與變壓器Tl的初級(jí)繞組m的同名端連接。吸收電路37包括二極管D5、電容C2及電阻R2，電阻R2與電容C3并聯(lián)，電阻R2 與電容C3的一公共端為吸收電路37的輸出端，電阻R2與電容C3的另一公共端與二極管 D5的陰極連接，二極管D5的陽極為吸收電路45的輸入端。在本實(shí)用新型實(shí)施例中，交流電源經(jīng)過由整流橋Bl和電容Cl進(jìn)行整流濾波后變?yōu)檎鹗幍母邏褐绷麟?，并通過電阻Rl對(duì)電容C3充電，當(dāng)電容C3上的電壓達(dá)到芯片1的啟動(dòng)電壓時(shí)，芯片1開始工作，電源引腳11將該啟動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換為芯片內(nèi)部的供電電壓為芯片 1內(nèi)部模塊供電，并由調(diào)制單元25通過直流輸出引腳15輸出低壓直流電壓，該低壓直流電壓使三極管Qll導(dǎo)通，三極管QIi及變壓器Tl的初級(jí)繞組m中有導(dǎo)通電流流過，此時(shí)，變壓器Tl的輔助繞組N3將感應(yīng)電流通過二極管D6向芯片1提供外部供電電壓令芯片1持續(xù)工作，該感應(yīng)電壓通過反饋電路34輸出反饋信號(hào)，反饋信號(hào)通過反饋電壓引腳14輸入給負(fù)載補(bǔ)償單元23進(jìn)行負(fù)載補(bǔ)償，使誤差放大單元M通過頻率控制信號(hào)控制調(diào)制單元25中的PFM信號(hào)的頻率響應(yīng)變化，同時(shí)，比較單元22通過直流輸出引腳15采集三極管Qll基極的電壓作為采樣信號(hào)與第一基準(zhǔn)電壓比較，對(duì)調(diào)制電路25輸出穩(wěn)定的開關(guān)控制信號(hào)，調(diào)制單元25根據(jù)頻率控制信號(hào)和開關(guān)控制信號(hào)控制輸出的直流低壓信號(hào)更加穩(wěn)定。由于該低壓直流電壓經(jīng)過變壓器Tl的初級(jí)繞組m感應(yīng)到次級(jí)繞組N2上，帶有一定紋波，因此通過二極管D7及電容C4和電阻R4組成的濾波電路46減小紋波，輸出穩(wěn)定的低壓直流電壓。在本實(shí)用新型實(shí)施例中，通過外部應(yīng)用電路驅(qū)動(dòng)AC-DC電源轉(zhuǎn)換芯片，并在該芯片內(nèi)部增加負(fù)載補(bǔ)償單元，是該應(yīng)用電路在直流輸出端輸出電流負(fù)載變化時(shí)，通過芯片及應(yīng)用電路對(duì)輸出直流電壓進(jìn)行負(fù)載補(bǔ)償，保持該電源轉(zhuǎn)換電路輸出電壓的穩(wěn)定，大大提高了芯片及電源轉(zhuǎn)換電路的直流端輸出電壓精度，提高了輸出負(fù)載調(diào)整率，并在外部應(yīng)用電路中增加吸收電路吸收由變壓器繞組漏感產(chǎn)生的尖峰電壓，使開關(guān)單元不易被擊穿，增加了 AC-DC電源轉(zhuǎn)換芯片的電源轉(zhuǎn)換電路的可靠性。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種AC-DC電源轉(zhuǎn)換芯片，包括電源引腳、接地引腳、直流輸出引腳、信號(hào)檢測(cè)引腳及反饋引腳，其特征在于，所述芯片還包括為所述芯片提供基準(zhǔn)，輸出第一基準(zhǔn)電壓和第二基準(zhǔn)電壓的基準(zhǔn)單元；將所述信號(hào)檢測(cè)引腳輸入的檢測(cè)信號(hào)與所述第一基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，輸出開關(guān)控制信號(hào)的比較單元，所述比較單元的第一輸入端與所述基準(zhǔn)單元的第一輸出端連接，所述比較單元的第二輸入端與所述信號(hào)檢測(cè)引腳的內(nèi)部連接端連接；根據(jù)所述反饋引腳輸入的反饋信號(hào)進(jìn)行負(fù)載補(bǔ)償，輸出補(bǔ)償電壓的負(fù)載補(bǔ)償單元，所述負(fù)載補(bǔ)償單元的輸入端與所述反饋引腳的內(nèi)部連接端連接；將所述補(bǔ)償電壓與所述第二基準(zhǔn)電壓比較，輸出頻率控制信號(hào)，以供所述負(fù)載補(bǔ)償單元根據(jù)所述頻率控制信號(hào)修正所述補(bǔ)償電壓的誤差放大單元，所述誤差放大單元的反向輸入端與所述基準(zhǔn)單元的第二輸出端連接，所述誤差放大單元的正向輸入端與所述負(fù)載補(bǔ)償單元的輸出端連接，所述誤差放大單元的輸出端與所述負(fù)載補(bǔ)償單元的反饋端連接；根據(jù)所述頻率控制信號(hào)調(diào)節(jié)PFM信號(hào)的頻率，并根據(jù)所述比較控制信號(hào)調(diào)節(jié)PFM信號(hào)的占空比，以穩(wěn)定直流輸出電壓的調(diào)制單元，所述調(diào)制單元的第一輸入端與所述比較單元連接，所述調(diào)制單元的第二輸入端與所述誤差放大單元的輸出端連接，所述調(diào)制單元的輸出端與所述直流輸出引腳的內(nèi)部連接端連接。
2.如權(quán)利要求1所述的芯片，其特征在于，所述負(fù)載補(bǔ)償單元包括緩沖器、第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管、電阻R11、電阻R12及電阻R13 ；所述緩沖器的第一輸入端為所述負(fù)載補(bǔ)償單元的輸入端，所述緩沖器的第二輸入端與所述緩沖器的輸出端同時(shí)與所述電阻Rll的一端連接，所述電阻Rll的另一端為所述負(fù)載補(bǔ)償單元的輸出端與所述電阻R12的一端連接，所述電阻R12的另一端與所述芯片的內(nèi)部接地端連接，所述第一開關(guān)管的電流輸入端與所述第二開關(guān)管的電流輸入端同時(shí)與所述芯片的內(nèi)部電源端連接，所述第一開關(guān)管的控制端和所述第一開關(guān)管的電流輸出端同時(shí)與所述第二開關(guān)管的控制端連接所述，所述電阻Rll和所述電阻R12的公共端與所述第二開關(guān)管的電流輸出端連接，所述第三開關(guān)管的電流輸入端與所述第一開關(guān)管的電流輸出端連接，所述第三開關(guān)管的控制端為所述負(fù)載補(bǔ)償單元的反饋端，所述第三開關(guān)管的電流輸出端與所述電阻R13的一端連接，所述電阻R13的另一端與所述芯片的內(nèi)部接地端連接。
3.如權(quán)利要求2所述的芯片，其特征在于，所述第一開關(guān)管為PMOS管Ql，所述PMOS管 Ql的源極為所述第一開關(guān)管的電流輸入端，所述PMOS管Ql的漏極為所述第一開關(guān)管的電流輸出端，所述PMOS管Ql的柵極為所述第一開關(guān)管的控制端；所述第二開關(guān)管為PMOS管Q2，所述PMOS管Q2的源極為所述第二開關(guān)管的電流輸入端，所述PMOS管Q2的漏極為所述第二開關(guān)管的電流輸出端，所述PMOS管Q2的柵極為所述第二開關(guān)管的控制端；所述第三開關(guān)管為NMOS管Q3，所述NMOS管Q3的漏極為所述第三開關(guān)管的電流輸入端，所述NMOS管Q3的源極為所述第三開關(guān)管的電流輸出端，所述NMOS管Q3的柵極為所述第三開關(guān)管的控制端。
4.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的芯片，其特征在于，所述芯片采用小外形晶體管式 S0T23-5 封裝。
5.一種電源轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述電源轉(zhuǎn)換電路包括如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的芯片，所述電源轉(zhuǎn)換電路還包括對(duì)所述交流電源進(jìn)行整流濾波，輸出高壓直流信號(hào)的整流濾波電路，所述整流濾波電路的輸入端與交流電源連接；通過高壓直流信號(hào)進(jìn)行充電，向所述芯片輸出啟動(dòng)電壓的啟動(dòng)電路，所述啟動(dòng)電路的輸入端與所述濾波電路的輸出端連接，所述啟動(dòng)電路的輸出端與所述芯片的電源引腳的外部引出端連接；當(dāng)所述芯片輸出低壓直流電壓時(shí)導(dǎo)通，輸出導(dǎo)通電流的開關(guān)電路，所述開關(guān)電路的控制端與所述芯片的直流輸出引腳的外部連接端連接，所述開關(guān)電路的輸出端與所述芯片的信號(hào)檢測(cè)引腳的外部連接端連接，所述開關(guān)電路的接地端與所述芯片的接地引腳的外部連接端共同接地；將所述導(dǎo)通電流轉(zhuǎn)換為輸出電壓，并為所述芯片提供供電電壓的變壓器Tl，所述變壓器τι的初級(jí)繞組m的同名端與所述啟動(dòng)電路的輸入端連接，所述初級(jí)繞組m的異名端與所述開關(guān)電路的輸入端連接，所述變壓器Tl的次級(jí)繞組N2的同名端為所述電源轉(zhuǎn)換電路的輸出負(fù)極，所述變壓器Tl的次級(jí)繞組N2的異名端為所述電源轉(zhuǎn)換電路的輸出正極，所述變壓器Tl的輔助繞組N3的同名端接地；對(duì)感應(yīng)到的低壓直流電壓進(jìn)行分壓，輸出反饋信號(hào)的反饋電路，所述反饋電路的輸入端與所述變壓器Tl的輔助繞組N3的異名端連接，所述反饋電路的輸出端與所述芯片的反饋引腳的外部連接端連接；傳輸正向供電電壓的供電傳輸電路，所述供電傳輸電路的輸入端與所述變壓器Tl的輔助繞組N3的異名端連接，所述供電傳輸電路的輸出端與所述芯片的電源引腳的外部引出端連接；以及降低感應(yīng)到的低壓直流電壓中的紋波的濾波電路，所述濾波電路的正輸入端與所述變壓器Tl的次級(jí)繞組N2的異名端連接，所述濾波電路的負(fù)輸入端與所述變壓器Tl的次級(jí)繞組N2的同名端連接，所述濾波電路的正輸出端為所述電源轉(zhuǎn)換電路的輸出正極，所述濾波電路的負(fù)輸出端為所述電源轉(zhuǎn)換電路的輸出負(fù)極。
6.如權(quán)利要求5所述的電源轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述啟動(dòng)電路包括電阻Rl和電容C3，所述電阻Rl的一端為所述啟動(dòng)電路的輸入端，所述電阻Rl的另一端與所述電容C3的一端連接，其連接端為所述啟動(dòng)電路的輸出端，所述電容C3的另一端接地。
7.如權(quán)利要求5所述的電源轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述開關(guān)電路包括三極管Qll和電阻R3，所述三極管Qll的基極為所述開關(guān)電路的控制端，所述三極管 Qll的集電極為所述開關(guān)電路的輸入端，所述三極管Qll的發(fā)射極為所述開關(guān)電路的輸出端與所述電阻R3的一端連接，所述電阻R3的另一端為所述開關(guān)電路的接地端。
8.如權(quán)利要求5所述的電源轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述反饋電路包括電阻R4和電阻R5，所述電阻R4的一端為所述反饋電路的輸入端，所述電阻R4的另一端通過所述電阻R5接地，所述電阻R4與所述電阻R5的連接端為所述反饋電路的輸出端。
9.如權(quán)利要求5所述的電源轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述電源轉(zhuǎn)換電路還包括吸收漏感電流尖峰電壓的吸收電路，所述吸收電路的輸入端與所述變壓器Tl的初級(jí)繞組m的異名端連接，所述吸收電路的輸出端與所述變壓器τι的初級(jí)繞組m的同名端連接。
10.如權(quán)利要求9所述的電源轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述吸收電路包括 二極管D5、電容C2及電阻R2，所述電阻R2與所述電容C3并聯(lián)，所述電阻R2與所述電容C3的一公共端為所述吸收電路的輸出端，所述電阻R2與所述電容C3的另一公共端與所述二極管D5的陰極連接，所述二極管D5的陽極為所述吸收電路的輸入端。
專利摘要本實(shí)用新型適用于集成電路領(lǐng)域，提供了一種AC-DC電源轉(zhuǎn)換芯片及電源轉(zhuǎn)換電路，所述芯片包括提供基準(zhǔn)的基準(zhǔn)單元，將檢測(cè)信號(hào)與基準(zhǔn)進(jìn)行比較、輸出開關(guān)控制信號(hào)的比較單元，根據(jù)反饋信號(hào)進(jìn)行負(fù)載補(bǔ)償、輸出補(bǔ)償電壓的負(fù)載補(bǔ)償單元，將補(bǔ)償電壓與基準(zhǔn)比較、輸出頻率控制信號(hào)，負(fù)載補(bǔ)償單元根據(jù)所述頻率控制信號(hào)修正補(bǔ)償電壓的誤差放大單元，根據(jù)頻率控制信號(hào)調(diào)節(jié)PFM信號(hào)的頻率、并根據(jù)比較控制信號(hào)調(diào)節(jié)PFM信號(hào)的占空比的調(diào)制單元。本實(shí)用新型通過負(fù)載補(bǔ)償單元將反饋電壓值經(jīng)過調(diào)整之后與第二基準(zhǔn)電壓比較，達(dá)到在不同輸出電流負(fù)載的情況下產(chǎn)生不同的PFM信號(hào)，調(diào)節(jié)輸出的直流電壓，提高了輸出電壓的精度和負(fù)載調(diào)整率。
文檔編號(hào)H02M3/335GK202178706SQ201120280258
公開日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月3日
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