專利名稱：開關(guān)電源集成電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種開關(guān)電源集成電路。
背景技術(shù)：
1955年美國羅耶(GH. Roger)發(fā)明的自激振蕩推挽晶體管單變壓器直流變換器， 是實現(xiàn)高頻轉(zhuǎn)換控制電路的開端，1957年美國查賽(Jen Sen)發(fā)明了自激式推挽雙變壓器，1964年美國科學(xué)家們提出取消工頻變壓器的串聯(lián)開關(guān)電源的設(shè)想，這對電源向體積和重量的下降獲得了一條根本的途徑。到了 1969年由于大功率硅晶體管的耐壓提高，二極管反向恢復(fù)時間的縮短等元器件改善，終于做成了 25千赫的開關(guān)電源。目前，開關(guān)電源產(chǎn)品以其體積小、重量輕、電能轉(zhuǎn)換效率高等特點而被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化控制、軍工設(shè)備、科研設(shè)備、LED照明、工控設(shè)備、通訊設(shè)備、電力設(shè)備、儀器儀表、 醫(yī)療設(shè)備、半導(dǎo)體制冷制熱、空氣凈化器、電子冰箱、液晶顯示器、LED燈具、通訊設(shè)備、視聽產(chǎn)品、安防、電腦機箱、數(shù)碼產(chǎn)品和儀器類等領(lǐng)域。對于開關(guān)電源來說，啟動時間是它的一個重要參數(shù)。伴隨著開關(guān)電源的廣泛應(yīng)用， 快速完成開關(guān)電源的啟動過程越來越成為電源應(yīng)用者所追求的目標(biāo)。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明實施例提供了一種開關(guān)電源集成電路，以提高開關(guān)電源的啟動速度。為解決上述問題，本發(fā)明實施例提供了如下技術(shù)方案一種開關(guān)電源集成電路，包括原邊控制器；與所述原邊控制器相連的功率開關(guān)管；輸入端與外部電源相連，輸出端與功率開關(guān)管基極相連的啟動電阻；其中，在該開關(guān)電源集成電路啟動時，所述功率開關(guān)管將從啟動電阻輸出端流出的電流放大，然后提供給原邊控制器。優(yōu)選的，所述原邊控制器包括第一 NMOS管，所述第一 NMOS管的柵極、源極和漏極分別與偏置電壓、參考地和功率開關(guān)管的基極相連；第二 NMOS管，所述第二 NMOS管的柵極和漏極分別與原邊控制器的內(nèi)部電源和功率開關(guān)管的發(fā)射極相連，其源極通過第一電阻與參考地相連；第三NMOS管，所述第三NMOS管的柵極與原邊控制器的內(nèi)部電源相連，其源極與所述第一 NMOS管和功率開關(guān)管的公共端相連；與所述第三NMOS管的漏極相連的電流鏡。優(yōu)選的，所述第一 NMOS管與第二 NMOS管的襯底分別與自身的源極相連；所述第三 NMOS管的襯底接地
優(yōu)選的，所述電流鏡包括第一 PMOS管和第二 PMOS管；其中，所述第一 PMOS管的柵極和源極分別與所述第二 PMOS管的柵極和源極相連；所述第一 PMOS管和第二 PMOS管的源極均與其對應(yīng)的襯底相連、并通過第一電容與參考地相連；所述第一 PMOS管的柵極和漏極相連并連接一電流源；所述第二 PMOS管的漏極與所述第三NMOS管的漏極相連。優(yōu)選的，所述功率開關(guān)管的發(fā)射極通過一單向?qū)ǘO管與原邊控制器中的第一電容相連。優(yōu)選的，所述原邊控制器還包括設(shè)置在所述第三NMOS管的柵極與原邊控制器的內(nèi)部電源之間的電流放大電路。優(yōu)選的，所述電流放大電路包括串接于所述原邊控制器的內(nèi)部電源與第三NMOS管的柵極之間的第二電阻；—端與所述第二電阻和第三NMOS管柵極的公共端相連，另一端與一脈沖寬度調(diào)制信號相連的第二電容。優(yōu)選的，所述第三NMOS管為對稱、耐高壓NMOS管。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的開關(guān)電源集成電路，改變了集成電路啟動時，外部電源通過啟動電阻直接給原邊控制器提供電壓的工作方式，而是利用功率開關(guān)管的放大作用，將啟動電阻輸出端流出的電流進(jìn)行放大，然后再提供給原邊控制器，對原邊控制器進(jìn)行充電。充電完成后，啟動電路自動不工作，功率開關(guān)管作為開關(guān)管正常工作。因此，本發(fā)明提供的集成電路，在不改變其他性能的條件下，將啟動電流放大了 β倍(β大于10)，從而減少了啟動時間，加快了開關(guān)電源集成電路的啟動速度。
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中常見的反激應(yīng)用電路；圖2為本發(fā)明實施例提供的開關(guān)電源集成電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實施例提供的開關(guān)電源集成電路中加速啟動電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實施例提供的開關(guān)電源集成電路工作時PWM，麗3柵端電壓VG以及基極驅(qū)動電流Isource波形。
具體實施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。參考圖1，圖1是現(xiàn)有技術(shù)中常見的反激應(yīng)用電路。其中Ul為原邊控制器，輸入電壓Vin (即外部電源)通過啟動電阻Rst給控制原邊控制器Ul內(nèi)電壓VCC的電容Cl充電， 當(dāng)原邊控制器Ul的電壓VCC達(dá)到原邊控制器Ul的開啟電壓時，原邊控制器Ul便開始正常工作，輸出開關(guān)控制信號驅(qū)動外部功率開關(guān)管Q1。二極管D3、電容C4和電阻R4共同組成 RCD緩沖電路來降低變壓器Tl的漏感尖峰電壓，防止功率開關(guān)管Ql被擊穿而損壞。電阻 Rcs串聯(lián)在功率開關(guān)管Ql的發(fā)射極，控制變壓器Tl原邊的電感峰值電流，從而控制電路的最大輸出功率。電容C2和電阻R3組成緩沖器來消除當(dāng)整流二極管Dl關(guān)斷的時候引起的振蕩。輔助邊電阻Rl和R2分壓，與原邊控制器Ul的FB相接形成反饋網(wǎng)絡(luò)，并通過反饋網(wǎng)絡(luò)的控制，改變開關(guān)控制信號的周期或占空比，從而自動調(diào)整輸出電壓。圖1中所提供的集成電路的啟動時間為
權(quán)利要求
1.一種開關(guān)電源集成電路，其特征在于，包括 原邊控制器；與所述原邊控制器相連的功率開關(guān)管；輸入端與外部電源相連，輸出端與功率開關(guān)管基極相連的啟動電阻； 其中，在該開關(guān)電源集成電路啟動時，所述功率開關(guān)管將從啟動電阻輸出端流出的電流放大，然后提供給原邊控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，其特征在于，所述原邊控制器包括第一 NMOS管，所述第一 NMOS管的柵極、源極和漏極分別與偏置電壓、參考地和功率開關(guān)管的基極相連；第二 NMOS管，所述第二匪OS管的柵極和漏極分別與原邊控制器的內(nèi)部電源和功率開關(guān)管的發(fā)射極相連，其源極通過第一電阻與參考地相連；第三NMOS管，所述第三NMOS管的柵極與原邊控制器的內(nèi)部電源相連，其源極與所述第一NMOS管和功率開關(guān)管的公共端相連；與所述第三NMOS管的漏極相連的電流鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的集成電路，其特征在于，所述第一NMOS管與第二 NMOS管的襯底分別與自身的源極相連；所述第三NMOS管的襯底接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的集成電路，其特征在于，所述電流鏡包括第一PMOS管和第二PMOS 管；其中，所述第一 PMOS管的柵極和源極分別與所述第二 PMOS管的柵極和源極相連； 所述第一 PMOS管和第二 PMOS管的源極均與其對應(yīng)的襯底相連、并通過第一電容與參考地相連；所述第一 PMOS管的柵極和漏極相連并連接一電流源； 所述第二 PMOS管的漏極與所述第三NMOS管的漏極相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的集成電路，其特征在于，所述功率開關(guān)管的發(fā)射極通過一單向?qū)ǘO管與原邊控制器中的第一電容相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，其特征在于，所述原邊控制器還包括設(shè)置在所述第三NMOS管的柵極與原邊控制器的內(nèi)部電源之間的電流放大電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的集成電路，其特征在于，所述電流放大電路包括 串接于所述原邊控制器的內(nèi)部電源與第三NMOS管的柵極之間的第二電阻；一端與所述第二電阻和第三NMOS管柵極的公共端相連，另一端與一脈沖寬度調(diào)制信號相連的第二電容。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的集成電路，其特征在于，所述第三NMOS管為對稱、耐高壓 NMOS 管。
全文摘要
本發(fā)明實施例公開了一種開關(guān)電源集成電路。所述開關(guān)電源集成電路包括原邊控制器；與所述原邊控制器相連的功率開關(guān)管；輸入端與外部電源相連，輸出端與功率開關(guān)管基極相連的啟動電阻；其中，在該開關(guān)電源集成電路啟動時，所述功率開關(guān)管將從啟動電阻輸出端流出的電流放大，然后提供給原邊控制器。本發(fā)明提供的開關(guān)電源集成電路，利用功率開關(guān)管的放大作用，對原邊控制器進(jìn)行充電，從而實現(xiàn)了在不改變其他性能的條件下，將啟動電流放大β倍(β大于10)，進(jìn)而減少啟動時間，加快開關(guān)電源集成電路的啟動速度。
文檔編號H02M1/36GK102280995SQ20111025128
公開日2011年12月14日 申請日期2011年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月29日
發(fā)明者朱亞江, 郜小茹, 陳超 申請人:上海新進(jìn)半導(dǎo)體制造有限公司