专利名称：具有防过冲输出的节能环保型电源集成电路的制作方法
技术领域：
本发明是一种具有功率因素校正(PFC)和脉宽调制(PWM)输出防过冲的电源类集成电路。主要涉及输出驱动部分，属于节能环保型电源的PFC和PWM输出驱动领域。
背景技术：
在现阶段，国内、外电源集成电路的PFC和PWM的输出驱动没有该种防过冲功能。存在过冲大，导致冲击振荡严重，带来比较强的电磁辐射和电磁干扰，输出过冲大，同时还导致开关管易损坏，降低系统的可靠性。国外部分公司通过降低PFC和PWM的输出驱动能力来减小过冲，这样输出管的开启和关闭速度低，大大降低了系统的转换效率发明内容技术问题本发明的目的的提供一种具有防过冲输出的节能环保型电源集成电路，该驱动器输出过冲小，电磁辐射和电磁干扰小，系统可靠性提高，效率高。
技术方案该电源集成电路的输出驱动模块主要包括控制信号输入、输出、输出推动、输出检测、推动控制五部分，最终输出一脉冲波给开关管。该脉冲波上升、下降速度快，无过冲，电磁干扰和电磁辐射小，对开关管的冲击小，延误开关管可靠工作。该电路包括控制信号输入模块，输出推动模块，输出模块、输出检测模块、推动控制模块。其中控制信号输入模块中的脉冲波整形的输出端分别接输出推动模块中的倒相器和下管推动器；在输出推动模块中倒相器的输出接上管推动器；输出推动模块中上管推动器的输出接输出模块中的下输出管；输出模块中的上输出管，下第一输出检测器、第二输出检测器、第三输出检测器；第一输出检测器的输出接推动控制模块中的输出关闭过程控制器，第二输出检测器的输出接推动控制模块中的输出开启过程控制器，第三输出检测器的输出接输出推动模块中的输出开启完成控制器；输出关闭过程控制器的输出接输出推动模块中的下管推动器，输出开启过程控制器的输出和输出开启完成控制器的输出连接在一起后接输出推动模块中的上管推动器。
进入控制信号输入模块中的控制脉冲波经脉冲波整形器整形后由低电平上升到高电平时经倒相器倒相关闭上管推动器，从而关闭上输出管，同时下管推动器快速启动，并且推动能力很强，使下输出管输出大电流，导致输出快速降低，当第一输出检测器，检测到输出下降至开关管关闭(2V)时便输出一信号给输出关闭过程控制器，让其工作，促使下管推动器的推动能力减弱而使下输出管输出电流减小，使输出下降减慢，避免了输出过冲值比地还低和过冲产生册高频振荡。当脉冲播整形器的输出由高电平下降至低电平时关闭下管推动器，经倒相器倒相后使上管推动器快速启动，并且推动能力很强，使上输出管输出大电流，导致输出快速上升，等第二输出检测器检测到输出上升到开关管开启(5V)时便输出一信号给输出开启过程控制器，让其工作，促使上管推动器的推动能力减弱而使上输出管输出电流减小，使输出上升、下降减慢，避免了输出过冲至很高电平和过冲产生的高频振荡，此后输出还是继续上升，上升到一定电平时，由第三输出检测器检测并输出一信号给输出开启完成控制器，让其工作，使上管推动器的推动能力进一部减弱而使上输出管的输出电流进一步减小，限定最高输出电压以免烧坏开关管。
有益效果由于采用了多重实时检测与反馈控制技术，本电路能在较高的工作频率下保证最小的输出过冲(其它公司输出过冲一般为30％左右，本公司电路输出过冲只有2.5％)，不损坏开关管；本电路基本不存在过冲引起的冲击振荡，电磁辐射，电磁干扰小；同时，保证了很强的输出驱动能力，开关管的开启与关闭速度快，系统的转换效率高。
图1是本发明输出防过冲模块的原理方框图。该电路图包括控制信号输入模块1，脉冲波整形器11、输出推动模块2，倒相器21、上管推动器22、下管推动器23、输出模块3，上输出管31、下输出管32、输出检测模块4，第一输出检测器41、第二输出检测器42、第三输出检测器43、输出推动模块5，输出关闭过程控制器51、输出开启过程控制器52、输出开启完成控制器53。
图2为本发明输出防过冲模块的电原理图。
具体实施例方式
本电路由控制信号输入模块1，输出推动模块2，输出模块3，输出检测模块4，推动控制模块5组成。
这里给出原理性电路示意图(图2)，其中稳压二极管Z1、Z2、Z3的稳压值均为5.0V。电阻R1为2.0KΩ，R2为20KΩ、R3为6KΩ、R4为12KΩ，NPN管的β为100，PNP管的β为45。
控制信号输入模块1中的脉冲波整形器11的输出端分别接倒相器21和下管推动器23的输入端，下管推动器23的输出端接下输出管32的输入端，上管推动器22的输出端接上输出管31的输入端，上输出管31、下输出管32的输出端连接在一起后作为该电路的输出端分别接外部的开关管和检测模块4中的第一输出检测器41、第二输出检测器42、第三输出检测器43的输入端，第一输出检测器41的输出端接推动控制模块5中的输出关闭过程控制器51，第二输出检测器42的输出端接推动控制模块5中的输出开启过程控制器52，第三输出检测器43的输出端接推动控制模块5中的输出开启完成控制器53，输出关闭过程控制器51的输出端接输出推动模块2中的下管推动器23，输出开启过程控制器52的输出端和输出开启完成控制器53的输出端连接在一起后接输出推动模块2中的上管推动器22的输入端。输出关闭过程控制器51的关闭过程控制三极管“T10”的基极接输出，检测输出关闭过程，关闭过程控制器51中的三极管“T10”发射极接下管推动器23中的下管推动器的三极管“T11”的基极，控制下管推动器23；电阻“R2”，二极管“D4、D5”，稳压二极管“Z3”串接在上管推动器的三极管T7的基极，检测并控制输出开启过程。
本发明的输出防过冲中，控制脉冲信号从三极管T1、T2的基极输入，分别从三极管T1、T2的发射极输出，进行了电流放大，提高了输入脉冲波的抗干扰能力，波形干净。三极管T1的发射极接下管推动级的三极管T11的基极，三极管T11、T12，电阻R3、R4组成下管推动级，T12的发射极接下输出管T13的基极，由下输出管T13的集电极为输出(接开关管M1的栅极)。三极管T10的基极接下输出管T13的集电极，检测输出，三极管T10的发射极接下管推动级三极管T11的基极，三极管T10的集电极接地，当T10的基极检测到输出(T13的集电极)下降到低于2V时，T10导通，三极管T11的基极电流减小，经三极管T11、T12使下输出管T13的集电极电流减小，输出下降减慢，实现防止向下过冲。三极管T2的发射极接倒相三极管T3的基极，T3的集电极接上推动管T7的基极，上推动管T7的发射极接上输出管T9的基极，三极管T9的集电极接电源，发射极为输出(接开关管M1的栅极)。电阻R2，二极管D4、D5，稳压二极管Z3串接在上推动三极管T7的基极与地之间，同时二极管D1、D2、D3，稳压二极管Z1、Z2也串接在三极管T7的基极与地之间。当输出上升到高于5V时，T7的基极高于5V+2Vbe，由串接的电阻R2，二极管D4、D5，稳压二极管Z3检测并导通，上推动三极管T7的基极电流减小，经上推动三极管T7使上输出管T9的发射极输出电流减小，输出上升减慢，实现防止向上过冲。当输出上升至高于10.7V时，T7的基极为高于10.7V+2Vbe，再由串接的二极管D1、D2、D3，稳压二极管Z1、Z2检测并导通，使T7的基极钳在10.7V+2Vbe，从而使上输出管T9的发射极(输出)钳在10.7V+2Vbe。使输出高电平不至于太高。
本电路的工艺制作上并没有难度，关键在于控制P+浓度，保证稳压二极管的稳压值为5.0±0.15V。
权利要求
1.一种具有防过冲输出的节能环保型电源集成电路，其特征在于控制信号输入模块(1)中的脉冲波整形器(11)的输出端分别接倒相器(21)和下管推动器(23)的输入端，下管推动器(23)的输出端接下输出管(32)的输入端，上管推动器(22)的输出端接上输出管(31)的输入端，上输出管(31)、下输出管(32)的输出端连接在一起后作为该电路的输出端分别接外部的开关管和检测模块(4)中的第一输出检测器(41)、第二输出检测器(42)、第三输出检测器(43)的输入端，第一输出检测器(41)的输出端接推动控制模块(5)中的输出关闭过程控制器(51)，第二输出检测器(42)的输出端接推动控制模块(5)中的输出开启过程控制器(52)，第三输出检测器(43)的输出端接推动控制模块(5)中的输出开启完成控制器(53)，输出关闭过程控制器(51)的输出端接输出推动模块(2)中的下管推动器(23)，输出开启过程控制器(52)的输出端和输出开启完成控制器(53)的输出端连接在一起后接输出推动模块(2)中的上管推动器(22)的输入端。
2.根据权利要求1所述的具有防过冲输出的节能环保型电源集成电路，其特征在于输出关闭过程控制器(51)的关闭过程控制三极管“T10”的基极接输出，检测输出关闭过程，关闭过程控制器(51)中的三极管“T10”发射极接下管推动器(23)中的下管推动器的三极管“T11”的基极，控制下管推动器(23)；电阻“R2”，二极管“D4、D5”，稳压二极管“Z3”串接在上管推动器的三极管T7的基极，检测并控制输出开启过程。
全文摘要
具有功率因素校正(PFC)和脉宽调制(PWM)输出防过冲的电源集成电路，主要涉及输出驱动，属于环保电源的PFC和PWM输出领域。具有输出过冲小(或无过冲)，电磁辐射和电磁干扰小，系统转换效率高，输出稳定，可靠性高等优点。输出模块(3)的输出分别接输出检测模块(4)中的第一输出检测器(41)，第二输出检测器(42)，第三输出检测器(43)，第一输出检测器(41)的输出接推动控制模块(5)中的关闭过程控制器(51)，第二输出检测器(42)的输出接推动控制模块(5)中的开启过程控制器(52)，第三输出检测器(43)的输出接推动控制模块(5)中的开启完成控制器(53)，关闭过程控制器(51)的输出接输出推动模块(2)中的下管推动器(23)，开启过程器(52)的输出和开启完成控制器(53)的输出连接在一起后接输出推动模块(2)中的上管推动器(22)。
文档编号H03K17/0416GK1862931SQ20061004070
公开日2006年11月15日 申请日期2006年5月29日 优先权日2006年5月29日
发明者朱伟民, 雍广虎, 聂卫东, 陈东勤, 张艳丽 申请人:无锡市晶源微电子有限公司