切换式电源供应器及其功率开关控制电路.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910216459.8 (22)申请日 2019.03.21 (30)优先权数据 62/694,012 2018.07.04 US (71)申请人 立锜科技股份有限公司 地址 中国台湾新竹县竹北市 (72)发明人 张宇文 (74)专利代理机构 中原信达知识产权代理有限 责任公司 11219 代理人 李兰孙志湧 (51)Int.Cl. H02M 3/335(2006.01) H02M 1/36(2007.01) (54)发明名称 切换式电源供应器及其功率开关控制电路 (57)。

2、摘要 一种切换式电源供应器及其功率开关控制 电路。 切换式电源供应器包括： 功率级电路、 辅助 绕组、 开机开关以及功率开关控制电路。 功率开 关控制电路包括共享引脚、 开机控制电路以及反 馈补偿电路。 共享引脚耦接于开机开关的控制 端， 用以于至少两种不同模式中， 对应传递不同 功能的信号。 开机控制电路用以于开机模式中， 产生开机信号， 并经由共享引脚传递至开机开关 的控制端。 反馈补偿电路的输出端耦接于共享引 脚， 用以于操作模式中， 于共享引脚产生补偿信 号。 权利要求书4页 说明书11页 附图21页 CN 110690823 A 2020.01.14 CN 110690823 A 1。

3、.一种切换式电源供应器， 包含： 一功率级电路， 包括一电感与至少一功率开关； 其中该功率开关与该电感耦接， 用以根 据一开关控制信号而操作， 以控制该电感的导通状态， 而将一输入电源转换为一输出电源； 一辅助绕组， 与该电感形成一变压器， 以产生一控制器供应电压； 一开机开关， 耦接于一输入电压相关信号与该控制器供应电压之间， 其中该输入电压 相关信号相关于该输入电源的一输入电压； 以及 一功率开关控制电路， 与该功率级电路耦接， 以该控制器供应电压为电源， 用以产生该 开关控制信号， 并控制该开机开关， 该功率开关控制电路包括： 一共享引脚， 耦接于该开机开关的控制端， 用以于至少两种不同。

4、模式中， 对应传递不同 功能的信号； 一开机控制电路， 通过该共享引脚耦接于该开机开关的控制端， 用以于一开机模式中， 产生一开机信号， 并经由该共享引脚传递至该开机开关的控制端， 使得当该控制器供应电 压未超过一开机电压阈值时， 控制该开机开关为导通， 且当该控制器供应电压超过该开机 电压阈值时， 控制该开机开关为不导通； 以及 一反馈补偿电路， 具有一误差放大电路， 其输出端耦接于该共享引脚， 用以于一操作模 式中， 于该共享引脚产生一补偿信号， 使得该控制器供应电压超过该开机电压阈值时， 该功 率开关控制电路根据该补偿信号， 产生该开关控制信号。 2.如权利要求1所述的切换式电源供应器，。

5、 还包含一逆止二极管， 与该开机开关串接， 用以防止一逆向电流及/或降低该开机开关所需承受的电压。 3.如权利要求1所述的切换式电源供应器， 其中该控制器供应电压超过该开机电压阈 值时， 该反馈补偿电路通过一反馈信号以产生该补偿信号， 其中该反馈信号相关于该输出 电源。 4.如权利要求3所述的切换式电源供应器， 其中该功率开关控制电路还包括一辅助感 测引脚， 其中该反馈补偿电路通过该辅助感测引脚耦接于该辅助绕组， 以自该辅助绕组接 收该反馈信号。 5.如权利要求4所述的切换式电源供应器， 其中该反馈补偿电路还包括一取样保持电 路， 用以于该功率开关不导通时， 取样保持该反馈信号而产生一取样保持。

6、信号； 该误差放大 电路用以根据该取样保持信号以及该参考信号而产生该补偿信号。 6.如权利要求3所述的切换式电源供应器， 其中该功率开关控制电路还包括一电流感 测引脚， 其中该反馈补偿电路通过该电流感测引脚耦接于该功率开关， 以根据流经该功率 开关的一开关电流， 取得该反馈信号。 7.如权利要求1所述的切换式电源供应器， 其中该输入电压相关信号直接耦接于该输 入电压。 8.如权利要求1所述的切换式电源供应器， 还包含一整流电路， 用以将一交流输入信号 整流而产生该输入电压， 其中该输入电压相关信号耦接于该交流输入信号的一正相端或一 反相端。 9.如权利要求1所述的切换式电源供应器， 其中该开机。

7、控制电路包括： 一比较电路， 用以比较该控制器供应电压以及一开机参考电压而产生该开机信号， 其 中该开机参考电压的位准相关于该开机电压阈值； 以及 权利要求书 1/4 页 2 CN 110690823 A 2 一开机控制开关， 其电流流入端与电流流出端耦接于该控制器供应电压与该共享引脚 之间， 其控制端电气耦接于该开机信号， 当该控制器供应电压未超过该开机电压阈值时， 该 开机控制开关受控制为导通， 以导通该开机开关， 且当该控制器供应电压超过该开机电压 阈值时， 该开机控制开关受控制为不导通， 以控制该开机开关为不导通。 10.如权利要求1所述的切换式电源供应器， 其中该功率开关控制电路还包。

8、括一重置电 路， 耦接于该共享引脚， 用以于该控制器供应电压上升超过该开机电压阈值后， 于一重置阶 段中， 将该共享引脚的一共享引脚电压， 调整为一重置电压。 11.如权利要求10所述的切换式电源供应器， 其中该重置电路包括： 一逻辑电路， 用以于该控制器供应电压上升超过该开机电压阈值后， 根据一设置信号， 而产生一重置控制信号； 一重置开关， 分别与该共享引脚及该逻辑电路耦接， 用以根据该重置控制信号， 将该共 享引脚电压， 调整为该重置电压； 以及 一判断电路， 与该逻辑电路耦接， 用以根据该共享引脚电压与一重置电压阈值， 产生该 设置信号； 其中， 于该控制器供应电压上升超过该开机电压阈。

9、值后， 且该共享引脚电压高于该重 置电压阈值， 该设置信号使该重置控制信号导通该重置开关， 以将该共享引脚电压， 调整为 该重置电压； 其中， 于该共享引脚电压下降至该重置电压阈值后， 该设置信号使该重置控制信号不 导通该重置开关， 以停止将该共享引脚电压， 调整为该重置电压。 12.如权利要求1所述的切换式电源供应器， 其中该功率开关控制电路还包括一缓启动 电路， 与该反馈补偿电路耦接， 以自该开机阶段结束后， 于该操作模式中， 执行一段缓启动 程序， 以限制该共享引脚的一共享引脚电压上升的速率， 进而控制该输出电压上升的速率。 13.如权利要求1所述的切换式电源供应器， 其中该功率开关控制。

10、电路还包括一开关控 制信号产生电路， 与该反馈补偿电路耦接， 用以根据该补偿信号， 而产生具有脉宽调制的该 开关控制信号以控制该功率开关， 进而控制该电感的导通状态。 14.一种功率开关控制电路， 用以控制一切换式电源供应器， 该切换式电源供应器包 括： 一功率级电路， 包括： 一电感与至少一功率开关； 其中该功率开关与该电感耦接， 用以根 据一开关控制信号而操作， 以控制该电感的导通状态， 而将一输入电源转换为一输出电源； 一辅助绕组， 与该电感形成一变压器， 以产生一控制器供应电压； 一开机开关， 耦接于一输 入电压相关信号与该控制器供应电压之间， 其中该输入电压相关信号相关于该输入电源的。

11、 一输入电压； 以及该功率开关控制电路， 与该功率级电路耦接， 以该控制器供应电压为电 源， 用以产生该开关控制信号， 并控制该开机开关， 该功率开关控制电路包含： 一共享引脚， 耦接于该开机开关的控制端， 用以于至少两种不同模式中， 对应传递不同 功能的信号； 一开机控制电路， 通过该共享引脚耦接于该开机开关的控制端， 用以于一开机模式中， 产生一开机信号， 并经由该共享引脚传递至该开机开关的控制端， 使得当该控制器供应电 压未超过一开机电压阈值时， 控制该开机开关为导通， 且当该控制器供应电压超过该开机 电压阈值时， 控制该开机开关为不导通； 以及 一反馈补偿电路， 具有一误差放大电路， 。

12、其输出端耦接于该共享引脚， 用以于一操作模 权利要求书 2/4 页 3 CN 110690823 A 3 式中， 于该共享引脚产生一补偿信号， 使得该控制器供应电压超过该开机电压阈值时， 该功 率开关控制电路根据该补偿信号， 产生该开关控制信号。 15.如权利要求14所述的功率开关控制电路， 其中该切换式电源供应器， 还包含一逆止 二极管， 与该开机开关串接， 用以防止一逆向电流及/或降低该开机开关所需承受的电压。 16.如权利要求14所述的功率开关控制电路， 其中该控制器供应电压超过该开机电压 阈值时， 该反馈补偿电路通过一反馈信号以产生该补偿信号， 其中该反馈信号相关于该输 出电源。 17。

13、.如权利要求16所述的功率开关控制电路， 还包括一辅助感测引脚， 其中该反馈补偿 电路通过该辅助感测引脚耦接于该辅助绕组， 以自该辅助绕组接收该反馈信号。 18.如权利要求17所述的功率开关控制电路， 其中该反馈补偿电路还包括一取样保持 电路， 用以于该功率开关不导通时， 取样保持该反馈信号而产生一取样保持信号； 该误差放 大电路用以根据该取样保持信号以及该参考信号而产生该补偿信号。 19.如权利要求16所述的功率开关控制电路， 还包括一电流感测引脚， 其中该反馈补偿 电路通过该电流感测引脚耦接于该功率开关， 以根据流经该功率开关的一开关电流， 取得 该反馈信号。 20.如权利要求14所述的功。

14、率开关控制电路， 其中该输入电压相关信号直接耦接于该 输入电压。 21.如权利要求14所述的功率开关控制电路， 其中该切换式电源供应器还包含一整流 电路， 用以将一交流输入信号整流而产生该输入电压， 其中该输入电压相关信号耦接于该 交流输入信号的一正相端或一反相端。 22.如权利要求14所述的功率开关控制电路， 其中该开机控制电路包括： 一比较电路， 用以比较该控制器供应电压以及一开机参考电压而产生该开机信号， 其 中该开机参考电压的位准相关于该开机电压阈值； 以及 一开机控制开关， 其电流流入端与电流流出端耦接于该控制器供应电压与该共享引脚 之间， 其控制端电气耦接于该开机信号， 当该控制器。

15、供应电压未超过该开机电压阈值时， 该 开机控制开关受控制为导通， 以导通该开机开关， 且当该控制器供应电压超过该开机电压 阈值时， 该开机控制开关受控制为不导通， 以控制该开机开关为不导通。 23.如权利要求14所述的功率开关控制电路， 还包括一重置电路， 耦接于该共享引脚， 用以于该控制器供应电压上升超过该开机电压阈值后， 于一重置阶段中， 将该共享引脚的 一共享引脚电压， 调整为一重置电压。 24.如权利要求23所述的功率开关控制电路， 其中该重置电路包括： 一逻辑电路， 用以于该控制器供应电压上升超过该开机电压阈值后， 根据一设置信号， 而产生一重置控制信号； 一重置开关， 分别与该共享。

16、引脚及该逻辑电路耦接， 用以根据该重置控制信号， 将该共 享引脚电压， 调整为该重置电压； 以及 一判断电路， 与该逻辑电路耦接， 用以根据该共享引脚电压与一重置电压阈值， 产生该 设置信号； 其中， 于该控制器供应电压上升超过该开机电压阈值后， 且该共享引脚电压高于该重 置电压阈值， 该设置信号使该重置控制信号导通该重置开关， 以将该共享引脚电压， 调整为 权利要求书 3/4 页 4 CN 110690823 A 4 该重置电压； 其中， 于该共享引脚电压下降至该重置电压阈值后， 该设置信号使该重置控制信号不 导通该重置开关， 以停止将该共享引脚电压， 调整为该重置电压。 25.如权利要求1。

17、4所述的功率开关控制电路， 还包括一缓启动电路， 与该反馈补偿电路 耦接， 自该开机阶段结束后， 于该操作模式中时， 执行一段缓启动程序， 以限制该共享引脚 的一共享引脚电压上升的速率， 进而控制该输出电压上升的速率。 26.如权利要求14所述的功率开关控制电路， 还包括一开关控制信号产生电路， 与该反 馈补偿电路耦接， 用以根据该补偿信号， 而产生具有脉宽调制的该开关控制信号以控制该 功率开关， 进而控制该电感的导通状态。 权利要求书 4/4 页 5 CN 110690823 A 5 切换式电源供应器及其功率开关控制电路 技术领域 0001 本发明涉及一种切换式电源供应器， 特别是指一种具有。

18、以共享引脚执行多重功能 的切换式电源供应器。 本发明也涉及用于切换式电源供应器中的功率开关控制电路。 背景技术 0002 与本申请相关的申请有： 美国专利申请US 2017/0005583 A1以及中国专利申请CN 106329961 A。 0003 图1显示一种现有技术的切换式电源供应器(切换式电源供应器1)， 其中切换式电 源供应器1包含变压器110、 整流电路120、 一次侧控制电路130、 辅助绕组WA以及开机开关 SSU。 辅助绕组WA与变压器110耦接， 用以产生控制器供应电压VDD以作为一次侧控制电路 130的电源， 此外， 在电源启动阶段， 也就是开机模式中， 当控制器供应电压。

19、VDD仍低于一开 机电压阈值时， 可通过引脚ASU控制开机开关SSU导通， 而直接从输入电压VIN对供应电容器 CDD充电， 以快速提高控制器供应电压VDD的电压而完成电源启动阶段。 0004 图1中所示的现有技术， 其缺点在于， 一次侧控制电路130例如为一集成电路芯片， 在电源启动阶段， 需要一专属的引脚ASU以控制开机开关SSU， 但此专属的引脚ASU在其他的 阶段却无任何功能， 因而会提高制造成本以及该集成电路芯片的尺寸。 0005 本发明相较于图1的现有技术， 可以一共享引脚， 控制开机开关SSU， 且于完成电源 启动阶段后， 结束开机模式， 再以该共享引脚进行其他功能， 因而可降低。

20、制造成本以及电路 的尺寸。 发明内容 0006 就其中一个观点言， 本发明提供了一种切换式电源供应器， 包含： 一功率级电路， 包括一电感与至少一功率开关； 其中该功率开关与该电感耦接， 用以根据一开关控制信号 而操作， 以控制该电感的导通状态， 而将一输入电源转换为一输出电源； 一辅助绕组， 与该 电感形成一变压器， 以产生一控制器供应电压； 一开机开关， 耦接于一输入电压相关信号与 该控制器供应电压之间， 其中该输入电压相关信号相关于该输入电源的一输入电压； 以及 一功率开关控制电路， 与该功率级电路耦接， 以该控制器供应电压为电源， 用以产生该开关 控制信号， 并控制该开机开关， 该功率。

21、开关控制电路包括： 一共享引脚， 耦接于该开机开关 的控制端， 用以于至少两种不同模式中， 对应传递不同功能的信号； 一开机控制电路， 通过 该共享引脚耦接于该开机开关的控制端， 用以于一开机模式中， 产生一开机信号， 并经由该 共享引脚传递至该开机开关的控制端， 使得当该控制器供应电压未超过一开机电压阈值 时， 控制该开机开关为导通， 且当该控制器供应电压超过该开机电压阈值时， 控制该开机开 关为不导通； 以及一反馈补偿电路， 具有一误差放大电路， 其输出端耦接于该共享引脚， 用 以于一操作模式中， 于该共享引脚产生一补偿信号， 使得该控制器供应电压超过该开机电 压阈值时， 该功率开关控制电。

22、路根据该补偿信号， 产生该开关控制信号。 0007 在一较佳实施例中， 该切换式电源供应器还包含一逆止二极管， 与该开机开关串 说明书 1/11 页 6 CN 110690823 A 6 接， 用以防止一逆向电流及/或降低该开机开关所需承受的电压。 0008 在一较佳实施例中， 该控制器供应电压超过该开机电压阈值时， 该反馈补偿电路 通过一反馈信号与一参考信号以产生该补偿信号， 其中该反馈信号相关于该输出电压。 0009 在一较佳实施例中， 该功率开关控制电路还包括一辅助感测引脚， 其中该反馈补 偿电路通过该辅助感测引脚耦接于该辅助绕组， 以自该辅助绕组接收该反馈信号 0010 在一较佳实施例。

23、中， 该反馈补偿电路还包括一取样保持电路， 用以于该功率开关 不导通时， 取样保持该反馈信号而产生一取样保持信号； 该误差放大电路用以根据该取样 保持信号以及该参考信号而产生该补偿信号。 0011 在一较佳实施例中， 该功率开关控制电路还包括一电流感测引脚， 其中该反馈补 偿电路通过该电流感测引脚耦接于该功率开关， 以根据流经该功率开关的一开关电流， 取 得该反馈信号。 0012 在一较佳实施例中， 该输入电压相关信号直接耦接于该输入电压。 0013 在一较佳实施例中， 切换式电源供应器还包含一整流电路， 用以将一交流输入信 号整流而产生该输入电压， 其中该输入电压相关信号耦接于该交流输入信号。

24、的一正相端或 一反相端。 0014 在一较佳实施例中， 该开机控制电路包括： 一比较电路， 用以比较该控制器供应电 压以及一开机参考电压而产生该开机信号， 其中该开机参考电压的位准相关于该开机电压 阈值； 以及一开机控制开关， 其电流流入端与电流流出端耦接于该控制器供应电压与该共 享引脚之间， 其控制端电气耦接于该开机信号， 当该控制器供应电压未超过该开机电压阈 值时， 该开机控制开关受控制为导通， 以导通该开机开关， 且当该控制器供应电压超过该开 机电压阈值时， 该开机控制开关受控制为不导通， 以控制该开机开关为不导通。 0015 在一较佳实施例中， 该功率开关控制电路还包括一重置电路， 耦。

25、接于该共享引脚， 用以于该控制器供应电压上升超过该开机电压阈值后， 将该共享引脚的一共享引脚电压， 调整为一重置电压。 0016 在一较佳实施例中， 该重置电路包括： 一逻辑电路， 用以于该控制器供应电压上升 超过该开机电压阈值后， 根据一设置信号， 而产生一重置控制信号； 一重置开关， 分别与该 共享引脚及该逻辑电路耦接， 用以根据该重置控制信号， 将该共享引脚电压， 调整为该重置 电压； 以及一判断电路， 与该逻辑电路耦接， 用以根据该共享引脚电压与一重置电压阈值， 产生该设置信号； 其中， 于该控制器供应电压上升超过该开机电压阈值后， 且该共享引脚电 压高于该重置电压阈值， 该设置信号使。

26、该重置控制信号导通该重置开关， 以将该共享引脚 电压， 调整为该重置电压； 其中， 于该共享引脚电压下降至该重置电压阈值后， 该设置信号 使该重置控制信号不导通该重置开关， 以停止将该共享引脚电压， 调整为该重置电压。 0017 在一较佳实施例中， 该功率开关控制电路还包括一缓启动(soft-start)电路， 与 该反馈补偿电路耦接， 自该开机阶段结束后， 于该操作模式中， 执行一段缓启动程序， 以限 制该共享引脚的一共享引脚电压上升的速率， 进而控制该输出电压上升的速率。 0018 在一较佳实施例中， 该功率开关控制电路还包括一开关控制信号产生电路， 与该 反馈补偿电路耦接， 用以根据该补。

27、偿信号， 而产生具有脉宽调制(pulse width modulation， PWM)的该开关控制信号以控制该功率开关， 进而控制该电感的导通状态。 0019 就另一个观点言， 本发明也提供了一种功率开关控制电路， 用以控制一切换式电 说明书 2/11 页 7 CN 110690823 A 7 源供应器， 该切换式电源供应器包括： 一功率级电路， 包括： 一电感与至少一功率开关； 其中 该功率开关与该电感耦接， 用以根据一开关控制信号而操作， 以控制该电感的导通状态， 而 将一输入电源转换为一输出电源； 一辅助绕组， 与该电感形成一变压器， 以产生一控制器供 应电压； 一开机开关， 耦接于一输。

28、入电压相关信号与该控制器供应电压之间， 其中该输入电 压相关信号相关于该输入电源的一输入电压； 以及该功率开关控制电路， 与该功率级电路 耦接， 以该控制器供应电压为电源， 用以产生该开关控制信号， 并控制该开机开关， 该功率 开关控制电路包含： 一共享引脚， 耦接于该开机开关的控制端， 用以于至少两种不同模式 中， 对应传递不同功能的信号； 一开机控制电路， 通过该共享引脚耦接于该开机开关的控制 端， 用以于一开机模式中， 产生一开机信号， 并经由该共享引脚传递至该开机开关的控制 端， 使得当该控制器供应电压未超过一开机电压阈值时， 控制该开机开关为导通， 且当该控 制器供应电压超过该开机电。

29、压阈值时， 控制该开机开关为不导通； 以及一反馈补偿电路， 具 有一误差放大电路， 其输出端耦接于该共享引脚， 用以于一操作模式中， 于该共享引脚产生 一补偿信号， 使得该控制器供应电压超过该开机电压阈值时， 该功率开关控制电路根据该 补偿信号， 产生该开关控制信号。 0020 以下通过具体实施例详加说明， 应当更容易了解本发明的目的、 技术内容、 特点及 其所实现的功效。 附图说明 0021 图1显示一种现有技术切换式电源供应器的示意图。 0022 图2A-2D显示本发明的切换式电源供应器， 以及其中的功率开关控制电路的实施 例的示意图。 0023 图3A-3K显示同步或异步的降压型、 升压。

30、型、 反压型、 升降压型、 升反压型、 及返驰 型功率级电路。 0024 图4A-4B显示本发明的切换式电源供应器， 以及其中的功率开关控制电路的实施 例的示意图。 0025 图5显示本发明的切换式电源供应器， 以及其中开机控制电路的一种实施例示意 图。 0026 图6显示本发明的切换式电源供应器， 以及其功率开关控制电路的一种实施例示 意图。 0027 图7显示发明的切换式电源供应器， 以及其功率开关控制电路的一种实施例示意 图。 0028 图8显示对应本发明切换式电源供应器实施例的波形示意图。 0029 图9显示本发明的切换式电源供应器中反馈补偿电路的一种实施例示意图。 0030 图10显。

31、示本发明的切换式电源供应器实施例的波形示意图。 0031 图11显示本发明的切换式电源供应器， 以及其中反馈补偿电路与开关控制信号产 生电路的一种具体实施例示意图。 0032 图12显示本发明的重置电路的一实施例的示意图。 0033 图13A-13C显示本发明的切换式电源供应器， 以及其中的功率开关控制电路的实 施例的示意图。 说明书 3/11 页 8 CN 110690823 A 8 0034 图14显示本发明的切换式电源供应器以及其中的功率开关控制电路的实施例的 示意图。 0035 图15显示对应本发明切换式电源供应器实施例的波形示意图。 具体实施方式 0036 本发明中的附图均属示意， 。

32、主要意在表示各电路间的耦接关系， 以及各信号波形 之间的关系， 至于电路、 信号波形与频率则并未依照比例绘制。 0037 请参阅图2A， 图中所示为本发明的切换式电源供应器的一种实施例(切换式电源 供应器2A)， 切换式电源供应器2A包含功率级电路10、 辅助绕组WA、 开机开关SSU以及功率开 关控制电路30。 功率级电路10包括电感W1与至少一功率开关N1； 其中功率开关N1与电感W1 耦接， 用以根据开关控制信号GATE而操作， 以控制电感W1的导通状态， 而将输入电源转换为 输出电源。 其中输入电源包括输入电压VIN与输入电流(在本实施例中， 输入电流相等于电 感电流IP)； 输出电源。

33、包括输出电压VOUT与输出电流。 根据本发明， 切换式电源供应器根据 应用需要， 而调节输出电压VOUT或输出电流于预设的位准。 在本实施例中， 电感W1例如用以 接收输入电压VIN(在其他型态的功率级电路， 如图3A-3K所示， 则可由电感W1或功率开关N1 接收输入电压VIN)。 辅助绕组WA与电感W1形成变压器， 以产生辅助电压VAUX， 进而提供控制 器供应电压VDD； 其中控制器供应电压VDD相关于辅助电压VAUX。 在一实施例中， 控制器供应 电压VDD可为辅助电压VAUX例如但不限于整流、 滤波及/或调节后的结果。 功率开关N1耦接 于电感W1， 功率开关N1与电感W1连接方式例。

34、如但不限于如图所示的串联。 功率级电路10可 为同步或异步的降压型、 升压型、 反压型、 升降压型、 升反压型、 或返驰型功率级电路， 如图 3A-3K所示。 0038 在一实施例中， 功率开关控制电路30例如为一集成电路芯片， 在一实施例中， 功率 开关控制电路30可包括如图2A所示的共享引脚COMP、 电源引脚(耦接于控制器供应电压VDD 的引脚)、 辅助感测引脚DMAG与开关控制引脚(耦接于开关控制信号GATE的引脚)等引脚， 其 中各引脚的功能详述如后。 功率开关控制电路30与功率级电路10耦接， 以控制器供应电压 VDD为电源， 而产生开关控制信号GATE以控制功率开关N1， 进而控。

35、制电感W1的导通状态。 在 一实施例中， 于操作模式中， 功率开关控制电路30中的开关控制信号产生电路33例如但不 限于经由共享引脚COMP接收补偿信号VCOMP， 并以例如PWM等调制方式而产生开关控制信号 GATE以控制功率开关N1。 在一实施例中， 于操作模式中， 切换式电源供应器2A例如以分压电 阻RA与RB， 取得辅助电压VAUX的分压， 例如为辅助感测信号VDMAG， 而经由功率开关控制电 路30的辅助感测引脚DMAG， 接收辅助感测信号VDMAG， 以取得输出电压VOUT相关信息而进行 反馈控制， 在此情况下， 辅助感测信号VDMAG可视为一反馈信号。 其中， 在本实施例中， 反。

36、馈 信号相关于输出电压VOUT。 在另一种实施例中， 功率开关控制电路30也可以根据一输出电 流相关信号， 作为该反馈信号， 而对功率开关N1进行控制， 其中输出电流相关信号相关于例 如但不限于流经电感W1的电感电流或流经功率开关N1的电流等。 0039 请继续参阅图2A， 在一实施例中， 开机开关SSU的电流流入端耦接于输入电压相关 信号VHV， 而开机开关SSU的电流流出端耦接于控制器供应电压VDD， 其中输入电压相关信号 VHV相关于输入电压VIN。 在一实施例中， 如图2A所示， 输入电压相关信号VHV直接电连接于 输入电压VIN。 请同时参阅第2B与2C图， 在一实施例中， 如第2B。

37、与2C图所示， 切换式电源供应 说明书 4/11 页 9 CN 110690823 A 9 器(切换式电源供应器2B与2C)还包含整流电路20， 用以将交流输入信号VAC整流而产生输 入电压VIN， 其中输入电压相关信号VHV耦接于交流输入信号VAC的一正相端(如图2B)或一 反相端(如第2C图)。 在一实施例中， 开机开关SSU可为例如但不限于JFET晶体管。 在一实施 例中， 可于开机开关SSU的电流流出端与控制器供应电压VDD之间串接一逆止二极管(例如 图13A-13C中的DR)， 在一实施例中， 可于开机开关SSU与输入电压相关信号VHV之间串接一 逆止二极管。 其中所述的逆止二极管可。

38、用以防止自控制器供应电压VDD流回输入电压相关 信号VHV的逆向电流， 而在一实施例中， 逆止二极管也可用以降低开机开关SSU所需承受的 电压(例如但不限于逆止二极管为逆偏压时)， 因而可采用较低耐压的开机开关SSU而降低 成本。 0040 请继续参阅图2A， 在一实施例中， 功率开关控制电路30包括共享引脚COMP、 开机控 制电路31、 反馈补偿电路32以及开关控制信号产生电路33。 共享引脚COMP耦接于开机开关 SSU的控制端GSU， 用以于至少两种不同模式中， 对应传递不同功能的信号。 根据本发明， 共 享引脚COMP例如于开机模式中， 传递开机信号至开机开关SSU的控制端GSU， 。

39、以快速提高控 制器供应电压VDD的电压而完成电源启动阶段； 而于操作模式中， 传递补偿信号VCOMP至功 率开关控制电路30中的开关控制信号产生电路33， 以产生开关控制信号GATE以控制功率开 关N1， 而控制电感W1的导通状态。 0041 开机控制电路31通过共享引脚COMP耦接于开机开关SSU的控制端GSU， 用以当控制 器供应电压VDD低于一开机电压阈值VTH时(亦即控制器供应电压VDD尚未达到功率开关控 制电路30的正常操作电压)， 控制开机开关SSU为导通， 直接从输入电压VIN对供应电容器 CDD充电， 以快速提高控制器供应电压VDD的位准而完成电源启动阶段， 且当控制器供应电 。

40、压VDD高于开机电压阈值VTH时(亦即控制器供应电压VDD已达到功率开关控制电路30的正 常操作电压)， 控制开机开关SSU为不导通， 以结束电源启动阶段。 0042 共享引脚COMP除了用于开机模式外， 也可用于至少一种其他模式， 例如操作模式。 在本实施例中， 反馈补偿电路32通过共享引脚COMP产生补偿信号VCOMP， 使得其中一误差放 大电路(未示出， 于后详述)， 其输出端耦接于共享引脚COMP， 并于操作模式中， 于共享引脚 COMP产生补偿信号VCOMP， 且于控制器供应电压VDD超过开机电压阈值VTH时， 使得功率开关 控制电路30根据补偿信号VCOMP， 产生开关控制信号GA。

41、TE。 根据本发明， 在其中一种实施例 中， 当控制器供应电压VDD高于开机电压阈值VTH时， 开关控制信号产生电路33， 根据补偿信 号VCOMP， 例如但不限于通过操作功率开关N1， 而控制切换式电源供应器2A将输入电压VIN 转换为输出电压VOUT。 以下将以数种实施例详述细节。 0043 请参阅图4A， 图中所示为本发明的切换式电源供应器的一种实施例(切换式电源 供应器4A)， 切换式电源供应器4A包含功率级电路10、 辅助绕组WA、 开机开关SSU以及功率开 关控制电路30。 功率级电路10例如但不限于包括如图所示的变压器(其具有电感W1与W2)以 及至少一功率开关N1； 其中功率开。

42、关N1与电感W1耦接， 用以根据开关控制信号GATE而操作， 以控制电感W1的导通状态， 而将输入电源(包括输入电压VIN)转换为输出电源(包括输出电 压VOUT)。 其中电感W1用以接收输入电压VIN； 二次侧绕组W2用以产生输出电压VOUT； 而辅助 绕组WA与电感W1形成变压器， 以产生辅助电压VAUX而提供控制器供应电压VDD； 其中控制器 供应电压VDD相关于辅助电压VAUX。 在一实施例中， 控制器供应电压VDD可为辅助电压VAUX 例如但不限于整流、 滤波及/或调节后的结果。 功率开关N1耦接于电感W1。 说明书 5/11 页 10 CN 110690823 A 10 0044 。

43、在一实施例中， 功率开关控制电路30例如为一集成电路芯片， 在一实施例中， 功率 开关控制电路30可包括如图4A所示的共享引脚COMP、 电源引脚(耦接于控制器供应电压VDD 的引脚)、 辅助感测引脚DMAG与开关控制引脚(耦接于开关控制信号GATE的引脚)等引脚， 其 中各引脚的功能详述如后。 功率开关控制电路30位于功率级电路10的一次侧， 以控制器供 应电压VDD为电源， 用以产生开关控制信号GATE以控制功率开关N1， 而控制电感W1的导通状 态。 在一实施例中， 于操作模式中， 功率开关控制电路30中的开关控制信号产生电路33例如 但不限于以共享引脚COMP接收补偿信号VCOMP， 。

44、并以例如PWM等调制方式而产生开关控制信 号GATE以控制功率开关N1。 在一实施例中， 于操作模式中， 切换式电源供应器4A可由功率级 电路10的一次侧取得反馈信号而进行反馈控制， 例如以分压电阻RA与RB， 取得辅助电压 VAUX的分压， 例如为辅助感测信号VDMAG， 而经由功率开关控制电路30的辅助感测引脚 DMAG， 接收辅助感测信号VDMAG， 以取得输出电压信息而进行反馈控制， 在此情况下， 辅助感 测信号VDMAG可对应为一种反馈信号。 其中， 在一实施例中， 功率开关控制电路30还可感测 一电流相关信号作为反馈信号， 而对功率开关N1进行控制， 其中电流相关信号可相关于例 如。

45、但不限于流经电感W1的电感电流IP、 流经功率开关N1的电流、 流经二次侧绕组W2的二次 测二极管电流IDO等。 在一实施例中， 如图4B所示， 切换式电源供应器4B的功率开关控制电 路30例如可通过反馈引脚FB， 通过耦合元件40(包括接收单元41与发射单元42)自功率级电 路10的二次侧取得输出电压信息， 作为反馈信号VFB， 而进行反馈控制。 0045 请继续参阅图4A， 在一实施例中， 开机开关SSU的电流流入端耦接于输入电压相关 信号VHV， 而开机开关SSU的电流流出端耦接于控制器供应电压VDD， 其中输入电压相关信号 VHV相关于输入电压VIN。 在一实施例中， 如图4A与图4B。

46、所示， 输入电压相关信号VHV直接电 连接于输入电压VIN。 在一实施例中， 开机开关SSU可为例如但不限于JFET晶体管。 0046 请继续参阅图4A， 在一实施例中， 功率开关控制电路30包括共享引脚COMP、 开机控 制电路31、 反馈补偿电路32以及开关控制信号产生电路33。 共享引脚COMP耦接于开机开关 SSU的控制端GSU， 用以于至少两种不同模式中， 对应传递不同功能的信号。 根据本发明， 共 享引脚COMP例如于开机模式中， 传递开机信号至开机开关SSU的控制端GSU， 以快速提高控 制器供应电压VDD的电压而完成电源启动阶段； 而于操作模式中， 传递补偿信号VCOMP至功 。

47、率开关控制电路30中的开关控制信号产生电路33， 以产生开关控制信号GATE以控制功率开 关N1， 而控制电感W1的导通状态。 0047 开机控制电路31通过共享引脚COMP耦接于开机开关SSU的控制端GSU， 用以当控制 器供应电压VDD低于一开机电压阈值VTH时(亦即控制器供应电压VDD尚未达到功率开关控 制电路30的正常操作电压)， 控制开机开关SSU为导通， 直接从输入电压VIN对供应电容器 CDD充电， 以快速提高控制器供应电压VDD的位准而完成电源启动阶段， 且当控制器供应电 压VDD高于开机电压阈值VTH时(亦即控制器供应电压VDD已达到功率开关控制电路30的正 常操作电压)， 。

48、控制开机开关SSU为不导通， 以结束电源启动阶段。 0048 共享引脚COMP除了用于开机模式外， 也可用于至少一种其他模式， 例如操作模式。 在本实施例中， 反馈补偿电路32通过共享引脚COMP产生补偿信号VCOMP， 使得其中一误差放 大电路(未示出， 于后详述)， 其输出端耦接于共享引脚COMP， 并于操作模式中， 于共享引脚 COMP产生补偿信号VCOMP， 且于控制器供应电压VDD超过开机电压阈值VTH时， 使得功率开关 控制电路30根据补偿信号VCOMP， 产生开关控制信号GATE。 根据本发明， 在其中一种实施例 说明书 6/11 页 11 CN 110690823 A 11 中。

49、， 当控制器供应电压VDD高于开机电压阈值VTH时， 开关控制信号产生电路33， 根据补偿信 号VCOMP， 例如但不限于通过操作功率开关N1， 而控制切换式电源供应器4A将输入电压VIN 转换为输出电压VOUT。 以下将以数种实施例详述细节。 0049 请参阅图5， 图中所示为本发明的切换式电源供应器5， 以及其中开机控制电路的 一种实施例(开机控制电路31)示意图。 开机控制电路31包括比较电路311以及开机控制开 关SSC。 比较电路311用以比较控制器供应电压VDD以及开机参考电压VREF1而产生比较输出 信号CPO， 其中开机参考电压VREF1的位准相关于开机电压阈值VTH， 在一实。

50、施例中， 开机参 考电压VREF1的位准可等于开机电压阈值VTH或具有一预设的倍率关系。 开机控制开关SSC 的电流流入端与电流流出端耦接于控制器供应电压VDD与共享引脚COMP之间(亦即开机开 关SSU的电流流出端与控制端之间)， 开机控制开关SSC的控制端则电气耦接于比较输出信 号CPO， 当控制器供应电压VDD低于开机电压阈值VTH时， 进入一开机模式， 开机控制开关SSC 受控制为导通， 控制器供应电压VDD作为开机信号， 经由共享引脚COMP传递至开机开关SSU 的控制端GSU， 以于控制器供应电压VDD低于开机电压阈值VTH时， 导通开机开关SSU， 而直接 从输入电压相关信号VH。