专利名称：开关电源及其控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及开关电源技术，尤其涉及一种快速启动的开关电源及其控制器。
背景技术：
图1示出了传统的带有跨导放大器的反激式单级LED驱动电源，包括输入整流桥101，交流源102、输入滤波电容103、启动电阻104、VCC电容105、反激变压器T、输出整流二极管107、输出电容114、输出发光二极管112、功率管109、采样电阻Rs、辅助绕组供电整流二极管111，以及控制器120。其中反激变压器T包括原边绕组106，副边绕组110，辅助绕组108。控制器120包括恒流控制模块121，根据采样电阻Rs上的电压和辅助绕组108产生的输出信号FB，检测出输出恒流值，并把输出恒流值计算成等效值Va输出到跨导型误差放大器122 ;跨导型误差放大器122，将输出恒流值的等效值Va与基准值进行误差放大，转换成误差电流对电容113充电放电，在环路稳定后，输出恒流值的等效值Va的平均值与基准值相同，达到输出恒流的目的；PWM发生器123，根据辅助绕组108产生的输出信号FB和跨导型误差放大器122的输出信号确定驱动信号GD的占空比,驱动信号GD用于驱动功率管109，驱动信号驱动⑶的占空比体现了功率管109的的导通时间和关断时间。其中，控制器120的供电端为端口 VCC。电路的启动过程如下先由输入电压Vin经启动电阻104对VCC电容105充电，由电容105对控制器120供电。VCC电容105充电放电过程的信号波形如图2所示，控制器120的开启电压V2和关闭电压Vl之间具有差值V2-V1，即迟滞电压。在 输入电压Vin通过启动电阻104将VCC电容105两端的电压充电至开启电压V2时，控制器120开始工作。控制器120工作后开始消耗VCC电容105上的电荷，使得VCC电容105的电压降低，同时开始向输出端传递能量。
如果在VCC电容105降低至关闭电压Vl之前，输出电压已经建立，并且通过辅助绕组108产生反激电压给VCC电容105供电，则VCC电容105的电压将能够保持在关闭电压Vl之上，使得电路正常启动并且正常工作。如果在VCC电容105的电压降低至关闭电压Vl之前，输出电压还没有建立，则无法通过辅助绕组108产生反激电压给VCC电容105供电，导致VCC电容105的电压一直降低至小于关闭电压VI,控制器120停止工作,而后输入电压Vin将又通过启动电阻104对VCC电容105充电，重复以上的过程，这样可能会导致控制器120经过多次反复才能启动或者始终不能启动的情况。控制器120是否可以正常启动，与VCC电容105的充电电荷有关，也与控制器120的耗电和迟滞电压(开启电压V2和关闭电压Vl的差值)相关。假设VCC电容105的电容值为Cl，控制器120的耗电电流为II，则如果完全由VCC电容105供电，可以对控制器120的供电时间tl为
权利要求
1.一种开关电源控制器，其特征在于，包括恒流/恒压控制模块，检测开关电源的输出恒流值/输出恒压值，将所述输出恒流值/ 输出恒压值转换为等效值；分段控制误差放大器，与所述恒流/恒压控制模块相连，将所述等效值与预设的基准值进行误差放大，所述分段控制误差放大器的跨导或放大倍数在电路启动后的两个或更多个连续的时间段依次降低；PWM发生器，与所述分段控制误差放大器的输出端相连，并根据所述分段控制误差放大器的输出信号确定驱动信号的占空比，所述驱动信号用于驱动所述开关电源的功率管。
2.根据权利要求1所述的开关电源控制器，其特征在于，所述分段控制误差放大器包括启动定时模块，电路启动时开始定时并产生定时信号；跨导型误差放大器，与所述恒流/恒压控制模块相连，将所述等效值与预设的基准值进行误差放大并转换成误差电流，所述跨导型误差放大器的输出端作为所述分段控制误差放大器的输出端与所述PWM发生器相连；跨导分段控制模块，与所述启动定时模块和跨导型误差放大器相连，根据所述定时信号调节所述跨导型误差放大器的跨导。
3.根据权利要求2所述的开关电源控制器，其特征在于，所述跨导型误差放大器包括 第一三极管，其基极接收所述等效值，其发射极经由第一电阻连接基准电流源；第二三极管，其基极接收所述预设的基准值，其发射极经由第二电阻连接所述基准电流源；第一镜像电流源，其输入端连接所述第一三极管的集电极；第二镜像电流源，其输入端连接所述第二三极管的集电极；第三镜像电流源，其输入端连接所述第一镜像电流源的输出端，其输出端连接所述第二镜像电流源的输出端并作为所述跨导型误差放大器的输出端。
4.根据权利要求3所述的开关电源控制器，其特征在于，所述跨导分段控制模块根据所述定时信号调节所述第一镜像电流源、第二镜像电流源、第三镜像电流源的电流镜像比和/或所述第一电阻、第二电阻的电阻值，以调节所述跨导型误差放大器的跨导。
5.根据权利要求1所述的开关电源控制器，其特征在于，所述分段控制误差放大器包括启动定时模块，电路启动时开始定时并产生定时信号；电压型误差放大器，与所述恒流/恒压控制模块相连，将所述等效值与预设的基准值进行误差放大，所述电压型误差放大器的输出端作为所述分段控制误差放大器的输出端与所述PWM发生器相连；放大倍数分段控制模块，与所述启动定时模块和电压型误差放大器相连，根据所述定时信号调节所述电压型误差放大器的放大倍数。
6.一种开关电源，其特征在于，包括权利要求1至5中任一项所述的开关电源控制器。
7.根据权利要求6所述的开关电源，其特征在于，所述开关电源为反激式开关电源、正激式开关电源、降压式开关电源、升压开关电源或升降压开关电源。
全文摘要
本发明提供了一种开关电源及其控制器，该控制器包括恒流/恒压控制模块，检测开关电源的输出恒流值/输出恒压值，将该输出恒流值/输出恒压值转换为等效值；分段控制误差放大器，与该恒流/恒压控制模块相连，将该等效值与预设的基准值进行误差放大，该分段控制误差放大器的跨导或放大倍数在电路启动后的两个或更多个连续的时间段依次降低；PWM发生器，与该分段控制误差放大器的输出端相连，并根据该分段控制误差放大器的输出信号确定驱动信号的占空比，该驱动信号用于驱动该开关电源的功率管。本发明能够在不加长VCC电容供电时间的前提下实现电路的快速启动，防止输出电压/电流发生过冲，而且不影响电路稳定工作时的特性。
文档编号H02M3/28GK103051220SQ20131003319
公开日2013年4月17日 申请日期2013年1月25日 优先权日2013年1月25日
发明者姚云龙, 吴建兴 申请人:杭州士兰微电子股份有限公司