一種輕載開關電源芯片的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種輕載開關電源芯片，涉及電氣領域。本實用新型通過補償控制電路輸出的補償信號控制輕載開關電源芯片的輸出端與電源端和接地端連接之間切換，輸入至開關組件的時鐘信號決定了輕載開關電源芯片的開關頻率，實現(xiàn)了降低開關的頻率使輕載的效率變高，從而達到電壓紋波變大的目的。當時鐘信號生成單元輸出的時鐘信號為上升沿時，輕載開關電源芯片的輸出端連接電源端；當電流檢測支路檢測電源端與輸出端之間的電流大于設定的電流值時，電流檢測支路輸出的第二補償信號控制補償控制電路，使補償控制電路輸出的補償信號使輸出端與接地端連接，直到下一個時鐘信號，周而復始得循環(huán)。
【專利說明】一種輕載開關電源芯片
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種開關電源，尤其涉及一種輕載高效的開關電源。
【背景技術】
[0002] 開關電源作為重要的電源管理類電路廣泛應用于手機、平板電腦和數(shù)碼相機等各 類便攜式產(chǎn)品中。相比于線性穩(wěn)壓器而言，開關電源管理芯片，如DC-DC轉(zhuǎn)換器，最大的優(yōu) 勢就是效率高。而在便攜式應用中，DC-DC在輕負載下效率的高低很大程度上決定了便攜 式產(chǎn)品系統(tǒng)的待機時間。因此，在最近幾年，低功耗、高效率的設計成為了眾多便攜式應用 的研究熱點之一。
[0003] 開關電源的功耗一般由導通損耗，開關損耗以及芯片內(nèi)部模擬電路的靜態(tài)損耗三 部分組成。
[0004] 導通損耗主要是電流流過功率管的導通電阻所消耗的能量，隨芯片負載電流的增 大而增大；
[0005] 開關損耗導通的瞬間會有充電或放電的損耗，以及定感電流產(chǎn)生的三角波在電器 件上產(chǎn)生電阻的損耗，開關電源在導通時滿足的公式為：VDD · D=VOTT ;
[0006] 其中，VDD為輸入電源，D為占空比，VTOT為輸出電壓；
[0007] 靜態(tài)損耗是芯片內(nèi)部模擬電路在工作時的消耗。
[0008] 其中，開關損耗和靜態(tài)損耗均與芯片負載電流大小無關。所以，芯片在重載時，導 通損耗是主要損耗，而在輕載時，開關損耗和靜態(tài)損耗構(gòu)成了轉(zhuǎn)換器的主要損耗。由于便攜 式設備待機時的效率主要取決于開關電源在輕負載狀況下的功耗，提高開關電源在輕負載 時的效率，就能夠有效延長便攜式設備的電池使用時間。然而目前的開關電源存在開關頻 率高，輕負載效率低的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009] 本實用新型為解決現(xiàn)有開關電源存在開關頻率高，輕負載效率低的問題，從而提 供一種輕載開關電源芯片的技術方案。
[0010] 實用新型所述一種輕載開關電源芯片，包括：
[0011] 開關組件，于一時鐘信號和一補償信號控制下使一輸出端于與電源端連接和與接 地端連接之間切換；
[0012] 反饋網(wǎng)絡，將一反饋電壓連接至所述開關器件，用以根據(jù)所述反饋電壓形成一第 一補償信號以及一反饋信號；
[0013] 電流檢測支路，連接于所述輸出端與所述電源端之間，用以檢測所述電源端與所 述輸出端之間的電流并形成一第二補償信號；
[0014] 時鐘信號生成單元，連接所述開關組件，用以生成所述時鐘信號，以及根據(jù)第二補 償信號生產(chǎn)第三補償信號；
[0015] 補償控制電路，連接于所述反饋網(wǎng)絡與所述開關組件之間，以及所述電流檢測支 路與所述開關組件之間，以及所述時鐘信號生成單元與所述開關組件之間，用以根據(jù)所述 第一補償信號、所述第二補償信號以及所述第三補償信號生成所述補償信號并輸出至所述 開關組件。
[0016] 優(yōu)選的，包括第一檢測電路，所述第一檢測電路與所述反饋網(wǎng)絡以及一所述輕載 開關電源芯片的使能端連接，用以根據(jù)所述反饋網(wǎng)絡形成的所述反饋信號以及一第一參考 電壓和一第二參考電壓向所述使能端輸出一使能控制信號以控制所述輕載開關電源芯片 處于工作或者待機狀態(tài)。
[0017] 優(yōu)選的，包括第二檢測電路，所述第二檢測電路與所述反饋網(wǎng)絡以及所述時鐘信 號生成單元連接；
[0018] 所述第二檢測電路用以根據(jù)所述反饋網(wǎng)絡形成的所述反饋信號以及一第三參考 電壓控制所述時鐘信號生成單元生成高頻率的所述時鐘信號或者生成低頻率的所述時鐘 信號，和/或
[0019] 所述第二檢測電路用以根據(jù)所述反饋網(wǎng)絡形成的所述反饋信號以及一第四參考 電壓形成一過載信號。
[0020] 優(yōu)選的，包括過載保護電路，所述過載保護電路與所述反饋網(wǎng)絡以及所述第二檢 測電路連接，用以根據(jù)所述第二檢測電路形成的所述過載信號控制所述反饋網(wǎng)絡輸出的所 述第一補償信號于接地以及連接所述補償控制電路之間切換。
[0021] 優(yōu)選的，還包括使能控制電路，所述使能控制電路根據(jù)一使能信號及一第五參考 電壓控制所述輕載開關電源芯片處于工作或者待機狀態(tài)。
[0022] 優(yōu)選的，所述開關組件包括：
[0023] RS觸發(fā)器，所述RS觸發(fā)器的S端連接所述時鐘信號生成單元，所述RS觸發(fā)器的R 端連接所述補償控制電路，根據(jù)所述補償信號和所述時鐘信號生成第一輸出信號和第二輸 出信號；
[0024] 第一緩沖器，所述第一緩沖器包括一第一緩沖器的控制端、一第一緩沖器的第一 輸入端、一第一緩沖器的第二輸入端和一第一緩沖器的輸出端，所述第一緩沖器的控制端 連接所述RS觸發(fā)器的Q端，所述第一緩沖器的第一輸入端連接一驅(qū)動端，所述第一緩沖器 的第二輸入端連接所述輸出端，用以根據(jù)所述第一輸出信號形成第一控制信號；
[0025] 第一開關，連接于所述電源端和所述輸出端之間，所述第一開關包括一第一開關 的控制端，所述第一開關的控制端連接所述第一緩沖器的輸出端，根據(jù)所述第一控制信號 以控制所述第一開關的關斷；
[0026] 第二緩沖器，所示第二緩沖器包括一第二緩沖器的控制端和一第二緩沖器的輸出 端，所述第二緩沖器的控制端連接所述RS觸發(fā)器的0端，用以根據(jù)所述第二輸出信號形成 第二控制信號；
[0027] 第二開關，連接于所述接地端和所述輸出端之間，所述第二開關包括一第二開關 的控制端，所述第二開關的控制端連接所述第二緩沖器的輸出端，根據(jù)所述第二控制信號 以控制所述第二開關的關斷。
[0028] 優(yōu)選的，所述反饋網(wǎng)絡包括：
[0029] 誤差放大器，所述誤差放大器的同相輸入端連接所述反饋電壓，所述誤差放大器 的反相輸入端連接一第六參考電壓，所述誤差放大器輸出的第一補償信號至所述補償控制 電路。
[0030] 優(yōu)選的，所述電流檢測支路包括：
[0031] 電流檢測放大器，所述電流檢測放大器的同相輸入端連接所述電源端，所述電流 檢測放大器的反相輸入端連接于所述電源端與所述輸出端之間，所述電流檢測放大器輸出 的第二補償信號至所述補償控制電路和所述時鐘信號生成單元；
[0032] -電阻R1并聯(lián)于所述電流檢測放大器的同相輸入端與反相輸入端之間。
[0033] 優(yōu)選的，所述補償控制電路包括：
[0034] 第一比較器，所述第一比較器的同相輸入端連所述第二補償信號，所述第一比較 器的反相輸入端連接一第七參考電壓；
[0035] 第二比較器，所述第二比較器的同相輸入端連所述第三補償信號，所述第二比較 器的反相輸入端接所述第一補償信號；
[0036] 或門，所述或門的第一輸入端連接所述第一比較器的輸出端，所述或門的第二輸 入端連接所述第二比較器的輸出端，所述或門輸出的補償信號至所述開關組件。
[0037] 優(yōu)選的，所述第一檢測電路包括：
[0038] 第三比較器，所述第三比較器的同相輸入端接所述反饋信號，所述第三比較器的 反相輸入端連接所述第一參考電壓，所述第三比較器的輸出端輸出所述使能控制信號；
[0039] 第四比較器，所述第四比較器的同相輸入端接所述反饋信號，所述第四比較器的 反相輸入端連接所述第二參考電壓，所述第四比較器的輸出端輸出所述使能控制信號。
[0040] 優(yōu)選的，所述第二檢測電路包括：
[0041] 第五比較器，所述第五比較器的同相輸入端連接所述反饋信號，所述第五比較器 的反相輸入端連接所述第四參考電壓，所述第五比較器輸出端輸出所述過載信號，
[0042] 第六比較器，所述第六比較器的同相輸入端連接所述反饋信號，所述第六比較器 的反相輸入端連接所述第三參考電壓，所述第六比較器輸出端連接所述時鐘信號生成單 J Li 〇
[0043] 優(yōu)選的，所述使能控制電路包括：
[0044] 關閉比較器，所述關閉比較器的同相輸入端連接所述使能信號，所述關閉比較器 的反相輸入端接所述第五參考電壓；
[0045] NM0S管，所述NM0S管的柵極接關閉比較器輸出端，所述NM0S管的源極接所述接地 端，所述NM0S管漏極連接與所述反饋網(wǎng)絡與所述補償控制電路之間。
[0046] 本實用新型的有益效果：
[0047] 本實用新型通過補償控制電路改變電壓的紋波，當電源芯片輸出端實際電流大于 設定的負載電阻的電流時，多余的電流給電容充電，紋波變大，輸出電壓升高，從而產(chǎn)生輸 出電壓的紋波，此時電源端與輸出端連接，負載電阻的電流越小，第一開關處于閉合的狀態(tài) 的時間越長，降低了開關頻率。通過所述第二檢測電路實現(xiàn)了開關組件的輸出端在電源端 與接地端之間的切換，從而提高了輕負載效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0048] 圖1為本實用新型所述一種輕載開關電源芯片框圖；
[0049] 圖2為本實用新型所述一種輕載開關電源芯片的內(nèi)部電路圖。
[0050] 圖3為本實用新型所述一種輕載開關電源芯片外圍電路圖。
[0051] 附圖中：1.第二檢測電路；11.第五比較器；12.第六比較器；2.時鐘信號生成單 元；3.第一檢測電路；31.第三比較器；32.第四比較器；4.過載保護電路；5.電流檢測支 路；6.反饋網(wǎng)絡；7.補償控制電路；71.第一比較器；72.第二比較器；73.或門；8.開關組 件；81. RS觸發(fā)器；82.第一緩沖器；83.第一開關；84.第二緩沖器；85.第二開關；9.使能 控制電路；91.關閉比較器；92. NM0S管。
【具體實施方式】
[0052] 下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的 實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動的前提 下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0053] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可 以相互組合。
[0054] 下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明，但不作為本實用新型的 限定。
[0055] 如圖1和圖2所示，提供一種輕載開關電源芯片，包括：
[0056] 開關組件8,于一時鐘信號CLK和一補償信號控制下使一輸出端SW于與電源端IN 連接和與接地端GND連接之間切換；
[0057] 反饋網(wǎng)絡6,將一反饋電壓FB連接至開關器件，用以根據(jù)反饋電壓FB形成一第一 補償信號以及一反饋信號；
[0058] 電流檢測支路5,連接于輸出端SW與電源端IN之間，用以檢測電源端IN與輸出端 SW之間的電流并形成一第二補償信號；
[0059] 時鐘信號生成單元2,連接開關組件8,用以生成時鐘信號CLK，以及根據(jù)第二補償 信號生產(chǎn)第三補償信號；
[0060] 補償控制電路7,連接于反饋網(wǎng)絡6與開關組件8之間，以及電流檢測支路5與開 關組件8之間，以及時鐘信號生成單元2與開關組件8之間，用以根據(jù)第一補償信號、第二 補償信號以及第三補償信號生成補償信號并輸出至開關組件8。
[0061] 在本實施例中，輕載開關電源芯片的輸出端SW與電源端IN和接地端GND連接之 間切換是通過補償控制電路7輸出的補償信號實現(xiàn)的，輸入至開關組件8的時鐘信號CLK 決定了輕載開關電源芯片的開關頻率，實現(xiàn)了降低開關的頻率使輕載的效率變高，從而達 到電壓紋波變大的目的。
[0062] 當時鐘信號生成單元2輸出的時鐘信號CLK為上升沿時，輕載開關電源芯片的輸 出端SW連接電源端IN ;當電流檢測支路5檢測電源端IN與輸出端SW之間的電流大于設 定的電流值時，電流檢測支路5輸出的第二補償信號控制補償控制電路7,使補償控制電路 7輸出的補償信號使輸出端SW與接地端GND連接，直到下一個時鐘信號，周而復始得循環(huán)。
[0063] 在本實施例中的開關組件8包括：RS觸發(fā)器81、第一緩沖器82、第一開關83、第二 緩沖器84和第二開關85，
[0064] RS觸發(fā)器81連接補償控制電路7和時鐘信號生成單元2,根據(jù)補償信號和時鐘信 號CLK生成第一輸出信號和第二輸出信號；
[0065] 第一緩沖器82連接于RS觸發(fā)器81、驅(qū)動端BOOT和輸出端SW之間，用以根據(jù)第一 輸出信號形成第一控制信號；
[0066] 第一開關83連接于第一緩沖器82、電源端IN和輸出端SW之間，根據(jù)第一控制信 號以控制輸出端SW與電源端IN之間的通斷；
[0067] 第二緩沖器84連接于RS觸發(fā)器81、接地端GND和輸出端SW之間，用以根據(jù)第二 輸出信號形成第二控制信號；
[0068] 第二開關85連接于第二緩沖器84、接地端GND和輸出端SW之間，根據(jù)第二控制信 號以控制輸出端SW與接地端GND之間的通斷；
[0069] 二極管D的正極接5V電壓，二極管D的負極接驅(qū)動端BOOT。
[0070] 在本實施例中的反饋網(wǎng)絡6包括：誤差放大器；
[0071] 誤差放大器的同相輸入端連接反饋電壓FB，誤差放大器的反相輸入端連接一第六 參考電壓，誤差放大器輸出的第一補償信號至補償控制電路7。
[0072] 在本實施例中的電流檢測支路5包括：電流檢測放大器和電阻R1 ;
[0073] 電流檢測放大器的同相輸入端連接電源端IN，電流檢測放大器的反相輸入端連接 于電源端IN與輸出端SW之間，電流檢測放大器輸出的第二補償信號至補償控制電路7和 時鐘信號生成單元2 ;
[0074] 電阻R1并聯(lián)于電流檢測放大器的同相輸入端與反相輸入端之間。
[0075] 在本實施例中的補償控制電路7包括：第一比較器71、第二比較器72和或門73 ;
[0076] 第一比較器71的同相輸入端連第二補償信號，第一比較器71的反相輸入端連接 一第七參考電壓；
[0077] 第二比較器72的同相輸入端連第三補償信號，第二比較器72的反相輸入端接第 一補償信號；
[0078] 或門73的第一輸入端連接第一比較器71的輸出端，或門73的第二輸入端連接第 二比較器72的輸出端，或門73輸出的補償信號至開關組件8。
[0079] 結(jié)合圖2和圖3所示，第一比較器71改變輸出電壓的紋波，當輕載開關電源芯片 的實際電流大于輕載開關電源芯片外圍電路中設定的負載電阻R2的電流時，多余的電流 給電感L充電，紋波變大，輸出電壓升高，從而產(chǎn)生輸出電壓的紋波，此時第一開關83 -直 處于閉合狀態(tài)（即相當于設置了最小輸出電流門檻)，負載電阻R2電流越小，第一開關83處 于閉合的狀態(tài)的時間越長，降低了開關頻率。
[0080] 在本實施例中該輕載開關電源芯片的通斷是通過脈沖驅(qū)動的第二比較器72實現(xiàn) 的，通常情況下電源芯片的開關頻率是固定的，輸入至開關組件8的時鐘信號CLK決定了電 源芯片的開關頻率，第二比較器72決定了第一開關83什么時間斷開，（即第二比較器72決 定了第一開關83關斷的時間的長短）輕載的效率變高需要把頻率降低，電壓紋波會變大； 當時鐘信號生成單元2輸出的時鐘信號CLK為上升沿時，RS觸發(fā)器81翻轉(zhuǎn)使第一開關83 導通，第二開關85關斷；當?shù)谝婚_關83輸出電流上升（從電源芯片的輸入端IN流向電源 芯片的輸出端SW),直到第一開關83輸出電流大于設定的電流值，第一比較器71翻轉(zhuǎn)輸 出高電平，此后第一開關83導通時間由誤差放大器和第二比較器72決定，當?shù)谝婚_關83 輸出電流上升使得第二比較器72翻轉(zhuǎn)輸出為高電平，RS觸發(fā)器81翻轉(zhuǎn)使第一開關83關 斷，第二開關85導通。直到下一個時鐘信號，周而復始得循環(huán)。
[0081] 作為本實用新型的一種優(yōu)選的實施例，包括第一檢測電路3,第一檢測電路3與反 饋網(wǎng)絡6以及一輕載開關電源芯片的使能端連接，用以根據(jù)反饋網(wǎng)絡6形成的反饋信號以 及一第一參考電壓和一第二參考電壓向使能端輸出一使能控制信號以控制輕載開關電源 芯片處于工作或者待機狀態(tài)。
[0082] 結(jié)合圖2和圖3所示，在本實施例中通過第一檢測電路3實現(xiàn)了輕載開關電源芯 片的輸出端SW與電源端IN和接地端GND連接之間切換，當反饋信號大于第一參考電壓時， 輕載開關電源芯片的輸出端SW與接地端GND連接，輕載開關電源芯片外圍電路中的電感L 進入放電狀態(tài)；當反饋信號小于第二參考電壓時，輕載開關電源芯片的輸出端SW與電源端 IN連接，電感L進入充電狀態(tài)。
[0083] 在本實施例中的第一檢測電路3包括：第三比較器31和第四比較器32，
[0084] 第三比較器31的同相輸入端連接反饋信號，第三比較器31的反相輸入端連接第 一參考電壓，第三比較器31的輸出端輸出使能控制信號；
[0085] 第四比較器32的同相輸入端連接反饋信號，第四比較器32的反相輸入端連接第 二參考電壓，第四比較器32的輸出端輸出使能控制信號。
[0086] 在本實施例中，負載需要電流較小時（輕載模式）：當時鐘信號生成單兀2輸出的 時鐘信號CLK為上升沿后，第二比較器72輸出為高電平會先于第一比較器71翻轉(zhuǎn)輸出為 高電平，此時第一開關83仍然導通直到第一比較器71比較器翻轉(zhuǎn)，使得輸出的電流大于負 載所需的電路，因此反饋電壓FB上升；經(jīng)過若干個周期，反饋電壓FB上升到大于第一參考 電壓，第三比較器31翻轉(zhuǎn)輸出高電平，電源芯片進入休眠模式（sle?。筊S觸發(fā)器81的 Q=〇,
[0087] Q=0，此時除了第三比較器31和第四比較器32外，其他電路停止工作，第一開關83 和第二開關85都關斷；在負載電流的作用下，反饋電壓FB下降，當反饋電壓FB下降到小于 第二參考電壓時，第四比較器32翻轉(zhuǎn)輸出高電平，電源芯片重新進入工作模式（work)，使 RS觸發(fā)器81的Q=l，0=0,第一開關83導通，第二開關85關斷。如果負載電路仍然較小， 則sleep - work - sleep - work···，周而復始地循環(huán)。因為在sleep模式時，芯片靜態(tài)電 流小，同時第一開關83和第二開關85沒有轉(zhuǎn)換動作，所以降低了芯片自身的內(nèi)部功耗，從 而提高了輕載時的轉(zhuǎn)換效率。
[0088] 作為本實用新型的一種優(yōu)選的實施例，包括第二檢測電路1，第二檢測電路1與反 饋網(wǎng)絡6以及時鐘信號生成單元2連接；
[0089] 第二檢測電路1用以根據(jù)反饋網(wǎng)絡6形成的反饋信號以及一第三參考電壓控制時 鐘信號生成單元2生成高頻率的時鐘信號CLK或者生成低頻率的時鐘信號CLK，和/或
[0090] 第二檢測電路1用以根據(jù)反饋網(wǎng)絡6形成的反饋信號以及一第四參考電壓形成一 過載信號0VP。
[0091] 作為本實用新型的一種優(yōu)選的實施例，包括過載保護電路4,過載保護電路4與反 饋網(wǎng)絡6以及第二檢測電路1連接，用以根據(jù)第二檢測電路1形成的過載信號0VP控制反 饋網(wǎng)絡6輸出的第一補償信號于接地以及連接補償控制電路7之間切換。
[0092] 作為本實用新型的一種優(yōu)選的實施例，還包括使能控制電路9,使能控制電路9根 據(jù)一使能信號及一第五參考電壓控制輕載開關電源芯片處于工作或者待機狀態(tài)。
[0093] 作為本實用新型的一種優(yōu)選的實施例，第二檢測電路1包括：第五比較器11和第 六比較器12 ;
[0094] 第五比較器11的同相輸入端連接反饋信號，第五比較器11的反相輸入端連接第 四參考電壓，第五比較器11輸出端輸出過載信號0VP，
[0095] 第六比較器12的同相輸入端連接反饋信號，第六比較器12的反相輸入端連接第 三參考電壓，第六比較器12輸出端連接時鐘信號生成單元2。
[0096] 作為本實用新型的一種優(yōu)選的實施例，使能控制電路9包括：關閉比較器91和 NM0S 管 92 ;
[0097] 關閉比較器91的同相輸入端連接使能信號EN，關閉比較器91的反相輸入端連接 第五參考電壓；
[0098] NM0S管92的柵極接關閉比較器91輸出端，NM0S管92的源極接接地端GND，NM0S 管92漏極連接與反饋網(wǎng)絡6與補償控制電路7之間。
[0099] 當使能信號EN大于第五參考電壓時，關閉比較器91輸出低電平控制NM0S管92 導通，使誤差放大器的輸出信號接地，使電源芯片進入休眠模式；當使能信號EN小于第五 參考電壓時，關閉比較器91輸出高電平控制NM0S管92截止，使誤差放大器的輸出信號至 補償控制電路7,使電源芯片進入工作模式。
[0100] 作為本實用新型的一種優(yōu)選的實施例，以一組參考電壓為例具體說明本實施例： 第一參考電壓為〇. 808V，第二參考電壓為0. 796V，第三參考電壓為0. 3V，第四參考電壓為 0. 88V，第五參考電壓為1. 3V，第六參考電壓為0. 8V，第七參考電壓為0. 05V。
[0101] 上述實施例中所涉及的開關電路僅為開關電路的一種拓撲圖，本實用新型適用于 所有開關電路中，其中第一開關83和第二開關85可以是M0S管、三極管、二極管或整流管 等。
[0102] 以上所述僅為本實用新型較佳的實施例，并非因此限制本實用新型的實施方式及 保護范圍，對于本領域技術人員而言，應當能夠意識到凡運用本實用新型說明書及圖示內(nèi) 容所作出的等同替換和顯而易見的變化所得到的方案，均應當包含在本實用新型的保護范 圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種輕載開關電源芯片，其特征在于，包括： 開關組件，于一時鐘信號和一補償信號控制下使一輸出端于與電源端連接和與接地端 連接之間切換； 反饋網(wǎng)絡，將一反饋電壓連接至所述開關器件，用以根據(jù)所述反饋電壓形成一第一補 償信號以及一反饋信號； 電流檢測支路，連接于所述輸出端與所述電源端之間，用以檢測所述電源端與所述輸 出端之間的電流并形成一第二補償信號； 時鐘信號生成單元，連接所述開關組件，用以生成所述時鐘信號，以及根據(jù)第二補償信 號生產(chǎn)第三補償信號； 補償控制電路，連接于所述反饋網(wǎng)絡與所述開關組件之間，以及所述電流檢測支路與 所述開關組件之間，以及所述時鐘信號生成單元與所述開關組件之間，用以根據(jù)所述第一 補償信號、所述第二補償信號以及所述第三補償信號生成所述補償信號并輸出至所述開關 組件。
2. 如權(quán)利要求1所述輕載開關電源芯片，其特征在于，包括第一檢測電路，所述第一檢 測電路與所述反饋網(wǎng)絡以及一所述輕載開關電源芯片的使能端連接，用以根據(jù)所述反饋網(wǎng) 絡形成的所述反饋信號以及一第一參考電壓和一第二參考電壓向所述使能端輸出一使能 控制信號以控制所述輕載開關電源芯片處于工作或者待機狀態(tài)。
3. 如權(quán)利要求1所述輕載開關電源芯片，其特征在于，包括第二檢測電路，所述第二檢 測電路與所述反饋網(wǎng)絡以及所述時鐘信號生成單元連接； 所述第二檢測電路用以根據(jù)所述反饋網(wǎng)絡形成的所述反饋信號以及一第三參考電壓 控制所述時鐘信號生成單元生成高頻率的所述時鐘信號或者生成低頻率的所述時鐘信號， 和/或 所述第二檢測電路用以根據(jù)所述反饋網(wǎng)絡形成的所述反饋信號以及一第四參考電壓 形成一過載信號。
4. 如權(quán)利要求3所述輕載開關電源芯片，其特征在于，包括過載保護電路，所述過載保 護電路與所述反饋網(wǎng)絡以及所述第二檢測電路連接，用以根據(jù)所述第二檢測電路形成的所 述過載信號控制所述反饋網(wǎng)絡輸出的所述第一補償信號于接地以及連接所述補償控制電 路之間切換。
5. 如權(quán)利要求1所述輕載開關電源芯片，其特征在于，還包括使能控制電路，所述使能 控制電路根據(jù)一使能信號及一第五參考電壓控制所述輕載開關電源芯片處于工作或者待 機狀態(tài)。
6. 如權(quán)利要求1所述輕載開關電源芯片，其特征在于，所述開關組件包括： RS觸發(fā)器，所述RS觸發(fā)器的S端連接所述時鐘信號生成單元，所述RS觸發(fā)器的R端連 接所述補償控制電路，根據(jù)所述補償信號和所述時鐘信號生成第一輸出信號和第二輸出信 號； 第一緩沖器，所述第一緩沖器包括一第一緩沖器的控制端、一第一緩沖器的第一輸入 端、一第一緩沖器的第二輸入端和一第一緩沖器的輸出端，所述第一緩沖器的控制端連接 所述RS觸發(fā)器的Q端，所述第一緩沖器的第一輸入端連接一驅(qū)動端，所述第一緩沖器的第 二輸入端連接所述輸出端，用以根據(jù)所述第一輸出信號形成第一控制信號； 第一開關，連接于所述電源端和所述輸出端之間，所述第一開關包括一第一開關的控 制端，所述第一開關的控制端連接所述第一緩沖器的輸出端，根據(jù)所述第一控制信號以控 制所述第一開關的關斷； 第二緩沖器，所示第二緩沖器包括一第二緩沖器的控制端和一第二緩沖器的輸出端， 所述第二緩沖器的控制端連接所述RS觸發(fā)器的0端，用以根據(jù)所述第二輸出信號形成第 二控制信號； 第二開關，連接于所述接地端和所述輸出端之間，所述第二開關包括一第二開關的控 制端，所述第二開關的控制端連接所述第二緩沖器的輸出端，根據(jù)所述第二控制信號以控 制所述第二開關的關斷。
7. 如權(quán)利要求1所述輕載開關電源芯片，其特征在于，所述反饋網(wǎng)絡包括：誤差放大 器，所述誤差放大器的同相輸入端連接所述反饋電壓，所述誤差放大器的反相輸入端連接 一第六參考電壓，所述誤差放大器輸出的第一補償信號至所述補償控制電路。
8. 如權(quán)利要求1所述輕載開關電源芯片，其特征在于，所述電流檢測支路包括：電流檢 測放大器，所述電流檢測放大器的同相輸入端連接所述電源端，所述電流檢測放大器的反 相輸入端連接于所述電源端與所述輸出端之間，所述電流檢測放大器輸出的第二補償信號 至所述補償控制電路和所述時鐘信號生成單元； 一電阻R1并聯(lián)于所述電流檢測放大器的同相輸入端與反相輸入端之間。
9. 如權(quán)利要求1所述輕載開關電源芯片，其特征在于，所述補償控制電路包括： 第一比較器，所述第一比較器的同相輸入端連所述第二補償信號，所述第一比較器的 反相輸入端連接一第七參考電壓； 第二比較器，所述第二比較器的同相輸入端連所述第三補償信號，所述第二比較器的 反相輸入端接所述第一補償信號； 或門，所述或門的第一輸入端連接所述第一比較器的輸出端，所述或門的第二輸入端 連接所述第二比較器的輸出端，所述或門輸出的補償信號至所述開關組件。
10. 如權(quán)利要求2所述輕載開關電源芯片，其特征在于，所述第一檢測電路包括： 第三比較器，所述第三比較器的同相輸入端接所述反饋信號，所述第三比較器的反相 輸入端連接所述第一參考電壓，所述第三比較器的輸出端輸出所述使能控制信號； 第四比較器，所述第四比較器的同相輸入端接所述反饋信號，所述第四比較器的反相 輸入端連接所述第二參考電壓，所述第四比較器的輸出端輸出所述使能控制信號。
11. 如權(quán)利要求3所述輕載開關電源芯片，其特征在于，所述第二檢測電路包括： 第五比較器，所述第五比較器的同相輸入端連接所述反饋信號，所述第五比較器的反 相輸入端連接所述第四參考電壓，所述第五比較器輸出端輸出所述過載信號， 第六比較器，所述第六比較器的同相輸入端接所述反饋信號，所述第六比較器的反相 輸入端連接所述第三參考電壓，所述第六比較器輸出端連接所述時鐘信號生成單元。
12. 如權(quán)利要求5所述輕載開關電源芯片，其特征在于，所述使能控制電路包括： 關閉比較器，所述關閉比較器的同相輸入端連接所述使能信號，所述關閉比較器的反 相輸入端連接所述第五參考電壓； NMOS管，所述NMOS管的柵極接關閉比較器輸出端，所述NMOS管的源極接所述接地端， 所述NMOS管漏極連接與所述反饋網(wǎng)絡與所述補償控制電路之間。
【文檔編號】H02M3/156GK203883674SQ201420189084
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月17日
【發(fā)明者】葉菁華 申請人:鈺太芯微電子科技（上海）有限公司, 鈺太科技股份有限公司