[实用新型]一种开关电源控制电路及开关电源

说明书

本实用新型公开了一种开关电源控制电路及开关电源，开关电源控制电路包括第一开关和第一电容，第一开关的一端连接功率级电路上开关管的栅极，第一开关的另一端连接第一电容的一端，第一电容的另一端连接功率级电路上开关管和下管的公共端，在上开关管关断期间，断开第一开关，对第一电容充电，使得第一电容的电压达到第一电压，开启上开关管时，闭合第一开关，所述第一电容对上开关管的栅电容充电，上开关管达到开启状态，利用电荷泵对第一电容和上开关管的栅电容充电，上开关管处于低导通损耗的开启状态。本实用新型完成了上开关管的快速导通，且当开关电源控制电路集成在芯片内时，无需设置外部管脚即可实现低开关损耗和低导通损耗。

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，更具体的说，涉及一种开关电源控制电路及开关电源。

背景技术

实际应用中，开关电源上开关管一般使用N型MOS，尤其是高压应用中更为普遍。当开关电源集成在芯片内时，为了实现上开关管的控制，则芯片需要一个独立的管脚BST，同时芯片外部需要在管脚BST和管脚SW之间连接一个电容，通过该电容为芯片内部上开关管的控制电路供电，如图1所示，以buck电路为例，所述buck电路及上开关管Q0的控制电路集成在芯片内，芯片有一个独立的管脚BST，同时芯片外部在管脚BST和管脚SW之间连接一个电容C1，先对电容C1进行充电，而后电容C1对控制电路进行供电，从而完成对上开关管的控制。

但上述现有技术的控制方法中芯片外部需要设置一个独立的管脚BST才能实现低开关损耗和低导通损耗，该管脚功能单一，减小了芯片封装形式的选择自由度；此外，芯片外部管脚BST和管脚SW之间连接有一个电容，该电容在芯片外部，且容量一般较大，增加了成本。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种开关电源集成在芯片内时无需设置外部管脚BST即可实现低开关损耗和低导通损耗的开关电源控制电路及开关电源，用于解决现有技术存在的开关电源控制电路集成在芯片内时芯片外部需要设置一个独立的管脚BST才可实现低开关损耗和低导通损耗的技术问题。

本实用新型提供了一种开关电源控制电路，其特征在于：包括第一开关和第一电容，所述第一开关的一端连接功率级电路上开关管的栅极，所述第一开关的另一端连接第一电容的一端，所述第一电容的另一端连接功率级电路上开关管和下管的公共端，在上开关管关断期间，断开第一开关，对第一电容充电，使得第一电容的电压达到第一电压，开启上开关管时，闭合第一开关，所述第一电容对上开关管的栅电容充电，上开关管达到开启状态，利用电荷泵对第一电容和上开关管的栅电容充电或利用电荷泵对上开关管的栅电容充电，上开关管处于低导通损耗的开启状态。

可选的，在上开关管关断期间，利用输入电压或电荷泵对第一电容充电。

可选的，开启上开关管时，在闭合第一开关之前，利用输入电压对上开关管的栅电容充电，使得上开关管达到弱开启状态。

可选的，所述功率级电路为buck电路。

可选的，在上开关管关断期间，所述上开关管的栅源电压低于第一阈值且大于零。

可选的，所述开关电源控制电路集成在芯片内。

本实用新型还提出了一种开关电源，包括以上所述的开关电源控制电路和功率级电路，所述功率级电路的上开关管为N型MOS管。

采用本实用新型，与现有技术相比，具有以下优点：本实用新型提供了一种开关电源控制电路和方法，在上开关管关断期间，对第一电容充电，在开启上开关管时，首先闭合第一开关，使得第一电容和上开关管的栅电容短接，所述第一电容对上开关管的栅电容充电，上开关管栅极电压立刻升高，上开关管迅速达到开启状态，然后利用电荷泵对第一电容和上开关管的栅电容充电或利用电荷泵对上开关管的栅电容充电，使得上开关管栅极电压保持在较高电平，上开关管处于低导通损耗的开启状态。本实用新型可以完成上开关管的快速导通，且当开关电源控制电路集成在芯片内时，无需设置外部管脚BST即可实现低开关损耗和低导通损耗。