为预期设定的，Np和Ns分别为AC-DC开 关电源中变压器原边绕组和副边绕组的应数。
[0029] 所述的输出电压反馈量Vf为辅助绕组分压信号中正电压线性部分与谐振部分交 界点的电压值。
[0030] 所述恒压频率控制信号的频率t与输出电压反馈量Vf的关系如下：
[00础其中：Lm为AC-DC开关电源中变压器的原边励磁电感，RL为AC-DC开关电源的负 载电阻，V。为AC-DC开关电源的输出电压，R1和R2分别为AC-DC开关电源中变压器辅助绕 组的两个分压电阻阻值，N。和Ng分别为AC-DC开关电源中变压器辅助绕组和副边绕组的应 数。
[0033] 所述的电压基准Vti略低于输出电压反馈量Vf，电压基准Vt2略高于输出电压反馈 量Vf。
[0034] 本发明从开关电源控制忍片本身电路结构角度出发，通过在系统待机状态下，对 忍片内部电路结构进行调整，通过待机判断模块产生系统的待机信号，进而关闭部分维持 系统正常待机时非必需的电路模块，从而降低忍片待机的工作电流；同时在系统待机状态 下降低忍片内部供电电压，从而在不影响动态性能的条件下，使控制忍片待机功耗进一步 降低。
【附图说明】
[0035] 图1为现有原边反馈AC-DC开关电源及其控制系统的结构示意图。
[0036] 图2为本发明AC-DC开关电源及其控制忍片的结构示意图。
[0037] 图3为本发明控制忍片中待机判断模块的电路结构示意图。
[0038] 图4为本发明控制忍片中内建电源单元的电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0039] 为了更为具体地描述本发明，下面结合附图及【具体实施方式】对本发明的技术方案 进行详细说明。
[0040] 如图2所示，本发明提供了一种实现AC-DC开关电源低待机功耗的控制忍片，基于 现有的AC-DC原边控制转换器拓扑结构，在控制忍片中增加待机判断模块使控制忍片在待 机状态下实现低功耗。控制忍片包括输出电压侦测单元、恒压频率控制单元、待机判断模 块、副边导通时间侦测单元、恒流频率控制单元、恒压/恒流模式选择单元、前沿消隐单元、 峰值电流比较单元、RS触发器、驱动单元和内建电源单元。
[0041]本发明控制忍片的工作原理如下：如图2所示，本发明恒流控制环路与图1传统控 制方式类似，由副边导通时间侦测单元、恒流频率控制单元、前沿消隐单元、峰值电流比较 单元、RS触发器单元组成；同时恒压控制环路与图1传统控制方式也类似，由输出电压侦测 单元、恒压频率控制单元、前沿消隐单元、峰值电流比较单元、RS触发器单元组成；其主要 区别在于引入了待机判断模块，图3为本实施例中待机判断模块的电路图。
[004引当输出电压反馈量V激小时，其电阻分压值VH和V期小于待机阔值VT2,此时待机 信号Sle巧为低电平，其反向信号Slwp_N为高电平，传输口Wz导通，传输口W1关断，VL与 Vt2比较；其中VL与输出电压反馈量Vf的比例关系为
[004引当输出电压反馈量Vf增大到
时，Vl大于VT2,待机信号Sle巧变 为高电平，其反向信号Slwp_N变为高电平，传输口Wi导通，传输口W2关断，VH与VT2比较； 其中Vh与输出电压反馈量的比例关系为
[0044]此时Sleep信号为高，系统进入待机状态，当输出电压反馈量下降到
时， Sleep信号重新变为低，系统退出待机状态；由于
>因此待机状态的切 换具有迟滞保护的特性。
[0045] 待机信号Sleep会控制副边导通时间侦测单元与恒流频率控制单元，两个单元在 待机状态下不工作，减小了待机时控制忍片消耗的电流；设原忍片待机时电流为I。，两个单 元消耗电流为Ii,则现消耗电流为
[0046] 待机信号Sleep同时会控制内建电源单元的输出电压VDD，图4为本实施例中内建 电源单元的电路图。
[0047]当待机信号Sleep为低电平，即非待机状态时，传输口胖4导通，传输口W3关断，由 于运放的错位作用，有：
[0049]当待机信号Sleep为高电平，即待机状态时，传输口胖3导通，传输口W4关断，由于 运放的错位作用，有：
[0051]因此，系统进入待机状态时，VDD从
[0052] 综上所述，控制忍片待机功耗会从 ' 因此本发明比传统的待机功耗进一步降低了。
[0053] 上述的对实施例的描述是为便于本技术领域的普通技术人员能理解和应用本发 明。熟悉本领域技术的人员显然可W容易地对上述实施例做出各种修改，并把在此说明的 一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例， 本领域技术人员根据本发明的掲示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护 范围之内。
【主权项】
1. 一种实现AC-DC开关电源低待机功耗的控制忍化其特征在于，包括： 副边导通时间侦测单元，其采集AC-DC开关电源中变压器的辅助绕组分压信号，并从 中检测得到AC-DC开关电源的副边导通时间Tfpwt; 恒流频率控制单元，其根据所述的副边导通时间Tfpwt构造得到一路恒流频率控制信 号； 前沿消隐单元，其采集流经AC-DC开关电源中功率开关管的原边电流信号，并屏蔽该 信号在功率开关管导通瞬间所产生的电流毛刺； 峰值电流比较单元，其将屏蔽毛刺后的原边电流信号与给定的电流基准It进行比较， 输出比较信号； 输出电压侦测单元，其采集所述的辅助绕组分压信号，并从中检测得到AC-DC开关电 源的输出电压反馈量Vf; 恒压频率控制单元，其根据所述的输出电压反馈量Vf构造得到一路恒压频率控制信 号； 恒压/恒流模式选择单元，其判断输出电压反馈量Vf是否大于给定的电压基准VT1:若 是，则使恒压频率控制信号作为系统频率控制信号输出；若否，则使恒流频率控制信号作为 系统频率控制信号输出； RS触发器，其W所述的比较信号作为R输入，W所述的系统频率控制信号作为S输入， 从而输出驱动信号； 驱动单元，其对所述的驱动信号进行功率放大后W控制AC-DC开关电源中的功率开关 管； 待机判断模块，其判断输出电压反馈量Vf是否大于给定的电压基准VT2:若是，则输出 待机信号；若所述的待机信号为有效电平，则副边导通时间侦测单元和恒流频率控制单元 不工作，若所述的待机信号为无效电平，则副边导通时间侦测单元和恒流频率控制单元工 作。2. 根据权利要求1所述的控制忍片，其特征在于：所述的待机判断模块包括Ξ个电阻 册1~RH3、两个传输口Wi~W2、一个比较器和一个反相器；其中：电阻册1的一端接输出电 压反馈量Vf，电阻RHi的另一端与电阻RH2的一端和传输口W1的输入端相连，电阻RH2的另 一端与电阻册3的一端和传输口W2的输入端相连，电阻册3的另一端接地，传输口W1的正相 控制端与传输口W2的反相控制端、比较器的输出端W及反相器的输入端相连并生成待机信 号，传输口Wi的反相控制端与传输口W2的正相控制端和反相器的输出端相连，传输口W1的 输出端与传输口Wz的输出端和比较器的同相输入端相连，比较器的反相输入端接给定的电 压基准Vt2。3. 根据权利要求1所述的控制忍片，其特征在于：所述的控制忍片还包括内建电源单 元，其用于将外部的电源电压VCC转换为适合控制忍片的工作电压V孤，W为控制忍片内部 各电路单元供电；当待机判断模块输出的待机信号为无效电平时，VDD=VD化，当待机判断 模块输出的待机信号为有效电平时，VDD=VDD2,VDDi和VDD2均为给定的电压值且VDD1> νο〇2。4. 根据权利要求3所述的控制忍片，其特征在于：所述的内建电源单元包括Ξ个电阻 册4~RH(3、两个传输口W3~W4、一个运算放大器和一个开关管；其中：运算放大器的同相 输入端接给定的参考电压Vw，运算放大器的反相输入端与传输口W3的输入端和传输口W4的输入端相连，运算放大器的输出端与开关管的控制端相连，开关管的输入端接电源电压 VCC，开关管的输出端与电阻册4的一端相连并产生工作电压VDD，电阻RH4的另一端与电阻 册5的一端和传输口W3的输出端相连，电阻册5的另一端与电阻RHg的一端和传输口W4的输 出端相连，电阻RHe的另一端接地，传输口W3的正相控制端与传输口W4的反相控制端相连 并接收待机信号，传输口W3的反相控制端与传输口W4的正相控制端相连并接收待机信号的 反相信号。5. 根据权利要求1所述的控制忍化其特征在于：所述的副边导通时间Tfpwt对应为辅 助绕组分压信号中正电压线性部分的时长。6. 根据权利要求1所述的控制忍片，其特征在于：所述恒流频率控制信号的周期Tpwwd 与副边导通时间Tfpwt的关系如下：其中：1。为AC-DC开关电源的输出电流且为预期设定的，Np和N,分别为AC-DC开关电 源中变压器原边绕组和副边绕组的应数。7. 根据权利要求1所述的控制忍片，其特征在于：所述的输出电压反馈量Vf为辅助绕 组分压信号中正电压线性部分与谐振部分交界点的电压值。8. 根据权利要求1所述的控制忍片，其特征在于：所述恒压频率控制信号的频率 输出电压反馈量Vf的关系如下：其中：Lm为AC-DC开关电源中变压器的原边励磁电感，Rl为AC-DC开关电源的负载电 阻，V。为AC-DC开关电源的输出电压，R1和R2分别为AC-DC开关电源中变压器辅助绕组的 两个分压电阻阻值，N。和Ng分别为AC-DC开关电源中变压器辅助绕组和副边绕组的应数。
【专利摘要】本发明公开了一种实现AC-DC开关电源低待机功耗的控制芯片，包括输出电压侦测单元、恒压频率控制单元、待机判断模块、副边导通时间侦测单元、恒流频率控制单元、恒压/恒流模式选择单元、前沿消隐单元、峰值电流比较单元、RS触发器、驱动单元和内建电源单元。本发明从开关电源控制芯片本身电路结构角度出发，通过在系统待机状态下，对芯片内部电路结构进行调整，通过待机判断模块产生系统的待机信号，进而关闭部分维持系统正常待机时非必需的电路模块，从而降低芯片待机的工作电流；同时在系统待机状态下降低芯片内部供电电压，从而在不影响动态性能的条件下，使控制芯片待机功耗进一步降低。
【IPC分类】H02M7/217
【公开号】CN105406740
【申请号】CN201511022951
【发明人】刘侃, 奚剑雄, 孙可旭, 何乐年, 朱勤为, 励晔, 黄飞明
【申请人】浙江大学, 无锡硅动力微电子股份有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年12月31日