CN116760286B - 一种开关电源驱动电路及开关电源 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种开关电源驱动电路及开关电源，属于电子电路技术领域。详细地，开关电源驱动电路包括电压钳位电路、启动电路、储能电路、信号生成电路以及控制电路；电压钳位电路对原边线圈的电压进行钳位以输出钳位电压，启动电路对储能电路进行充电控，储能电路向信号生成电路供电，信号生成电路对原边线圈的电流进行采样，并根据原边线圈的电流输出驱动控制信号，并基于驱动控制信号控制原边线圈的通断。通过启动电路对储能电路进行充电控制以使储能电路能够向信号生成电路稳定供电，再由信号生成电路基于原边线圈的电流输出驱动控制信号对控制电路进行驱动，实现了通过控制电路便于对开关电源的输出电压进行控制的效果。

Description

一种开关电源驱动电路及开关电源
技术领域
本发明涉及电子电路技术领域，尤其是涉及一种开关电源驱动电路及开关电源。
背景技术
开关电源是电能转换设备的一种，包括变压器、驱动芯片以及开关管等元器件，通过驱动芯片控制开关管的通断，以使得开关管对变压器T1的输出电压进行调节，从而使得开关电源可以实现不同电压级别之间的转换和输出。
在相关技术中，开关电源中驱动芯片的工作电压和开关电源的输入电压通常是不相同的，所以驱动芯片通常通过设置变压器的辅助线圈的方式进行供电。然而，由于变压器存在线圈间的耦合关系所以辅助线圈输出的供电电压会受到变压器副边线圈的影响，使得通过辅助线圈提供的供电电压不够稳定，导致驱动芯片无法稳定的在所需工作电压下工作，以造成驱动芯片无法输出稳定的控制信号对开关管的通断进行控制，从而导致难以对开关电源的输出电压进行有效的控制。
发明内容
为了便于对开关电源的输出电压进行控制，本申请提供了一种开关电源驱动电路及开关电源。
第一方面，本申请提供的一种开关电源驱动电路，采用如下的技术方案：
一种开关电源驱动电路，包括电压钳位电路、启动电路、储能电路、信号生成电路以及控制电路；
所述电压钳位电路与变压器T1的原边线圈连接，对所述原边线圈的电压进行钳位，输出钳位电压；
所述启动电路设置在所述电压钳位电路和所述储能电路之间，用于对所述储能电路进行充电控制；
所述储能电路与所述信号生成电路连接，用于向所述信号生成电路供电；
所述信号生成电路与所述原边线圈连接，用于对所述原边线圈的电流进行采样，并根据所述原边线圈的电流输出驱动控制信号；
所述控制电路与所述原边线圈以及所述信号生成电路连接，基于所述驱动控制信号控制所述原边线圈的通断。
通过采用上述技术方案，利用电压钳位电路将变压器T1的原边线圈的电压进行钳位，对原边线圈上的电压进行了隔离，阻止原边线圈的电压直接流向启动电路，再通过启动电路对储能电路进行充电控制，以使储能电路能够向信号生成电路稳定供电，再由信号生成电路基于原边线圈的电流输出驱动控制信号对控制电路进行驱动，使得控制电路对原边线圈的通断进行控制，从而实现了对开关电源的输出电压进行控制的效果。
可选的，所述启动电路包括第一充电支路、第二充电支路以及切换子电路；
所述切换子电路连接于所述第二充电支路以及所述储能电路之间，用于检测所述第二充电支路的充电电流以及所述储能电路的充电电压，并根据所述充电电流和充电电压控制所述第二充电支路的通断；
所述第一充电支路和所述第二充电支路并联设置在储能电路和电压钳位电路之间，且所述第一充电支路的供电电压大于所述第二充电支路的供电电压。
通过采用上述技术方案，由于第一充电支路和第二充电支路的供电电压不同，利用切换子电路基于第二充电支路的充电电流以及储能电路的充电电压控制第二充电支路的通断，便于根据储能电路的实际情况选择对应的第一充电支路或第二充电支路进行补电，以使得储能电路能够稳定向信号生成电路供电。
可选的，所述第一充电支路包括稳压第一二极管D1以及第一电阻器R1；
所述稳压第一二极管D1的阴极与电压钳位电路连接、阳极与所述第一电阻器R1的一端连接，所述第一电阻器R1的另一端与所述储能电路连接。
通过采用上述技术方案，在变压器T1刚上电时，储能电路的电压为零，电压钳位电路输出的钳位电压，即稳压第一二极管D1两端的电压差为钳位电压，此时稳压第一二极管D1反向导通，以将钳位电压输入至储能电路，对储能电路进行充电，随着储能电路电压的升高，储能电路的电压和钳位电压之间的电压差小于稳压第一二极管D1的反向导通电压，切断钳位电压经稳压第一二极管D1向储能电路的供电，从而通过稳压第一二极管D1能够自动根据储能电路的电压控制电压钳位电路和储能电路的通断。
可选的，所述第二充电支路包括第一二极管D1以及第二电阻器R2；
所述第一二极管D1的阳极与电压钳位电路连接、阴极与所述第二电阻器R2的一端连接，所述第二电阻器R2的另一端与所述储能电路连接，且所述第二电阻器R2的阻值大于所述第一电阻器R1的阻值。
通过采用上述技术方案，电压钳位电路输出的钳位电压通过第一二极管D1和第二电阻器R2向储能电路进行充电，并且第二电阻器R2的阻值大于第一电阻器R1的阻值使得电压钳位电路输出的钳位电压通过第一二极管D1和第二电阻器R2向储能电路充电的供电电压相较于通过稳压第一二极管D1以及第一电阻器R1向储能电路充电的供电电压更低。
可选的，所述切换子电路包括电流采样器CS、电流比较器ICMP、电压比较器VCMP、与门AND以及电子开关K1；
其中，所述电流采样器CS的采样端与所述第二充电支路串联、输出端与所述电流比较器ICMP连接；
所述电流比较器ICMP的第一输入端与所述电流采样器CS的输出端连接、第二输入端与基准电流信号Iref连接、输出端与所述与门AND的第一输入端连接；
所述电压比较器VCMP的第一输入端与所述储能电路连接、第二输入端与所述基准电压信号Vref连接、输出端与所述与门AND的第二输入端连接；
所述与门AND的输出端与电子开关K1的控制端连接，所述电子开关K1与所述第二充电支路串接。
通过采用上述技术方案，利用电流采样器CS对第二充电支路的充电电流进行采样，并将采样电流输入至电流比较器ICMP的第一输入端，便于采样电流与基准电流信号Iref进行比较，将第二充电支路的充电电流输入至电压比较器VCMP的第一输入端，便于储能电路的充电电压与基准电压信号Vref进行比较，再将电压比较器VCMP和电流比较器ICMP的比较结果输入至与门AND，通过与门AND的逻辑判断输出用于控制电子开关K1的电平信号，从而实现了通过第二充电支路的充电电流和储能电路的充电电压对第二充电支路的通断进行控制的效果。
可选的，所述电压钳位电路包括耗尽型MOS管Q1；
所述耗尽型MOS管Q1的栅极接地、漏极与所述原边线圈连接、源极与所述启动电路连接。
通过采用上述技术方案，耗尽型MOS管Q1在栅极接地时已经存在导电沟道，能够正常导通，并且耗尽型MOS管Q1在栅极电压接地时，导通后的栅源电压在一定范围内变化，使得耗尽型MOS管Q1导通后的源极电压被钳位，从而便于耗尽型MOS管Q1的源极能够输出适合后级电路工作的钳位电压。
可选的，所述信号生成电路包括驱动芯片U1、电流检测子电路OSC以及第一晶体管M1；
所述电流检测子电路OSC与所述原边线圈连接，以对所述原边线圈的电流进行检测，并基于电流检测结果输出检测信号；
所述驱动芯片U1的接收端与所述电流检测子电路OSC连接、输出端与所述第一晶体管M1的栅极连接以控制所述第一晶体管M1的通断；
所述第一晶体管M1的漏极与所述耗尽型MOS管Q1的源极连接，所述第一晶体管M1的源极与所述控制电路连接。
通过采用上述技术方案，根据电流检测子电路OSC对原边线圈的电流进行检测，以对原边线圈的蓄能情况进行获取，并根据原边线圈的蓄能情况电流检测子电路OSC输出检测信号，以控制驱动芯片U1相应的输出高电平或低电平，从而对第一晶体管M1的通断进行控制，当第一晶体管M1导通时，电压钳位电路输出的钳位电压流向控制电路，以使得控制电路控制原边线圈导通，反之，则控制原边线圈闭合，进而实现了对原边线圈通断的控制。
可选的，所述信号生成电路还包括非门NOT以及第二晶体管M2；
所述非门NOT的输入端连接于所述驱动芯片U1的输出端，所述非门NOT的输出端连接于所述第二晶体管M2的栅极；所述第二晶体管M2的漏极连接于所述第一晶体管M1的源极以及控制电路，所述第二晶体管M2的源极接地。
通过采用上述技术方案，利用非门NOT使得传输至第一晶体管M1的栅极和第二晶体管M2的栅极的信号相反，即同一时间内第一晶体管M1和第二晶体管M2只有一个能够导通，当第一晶体管M1关断第二晶体管M2导通时，第二晶体管M2快速对输出至控制电路的驱动控制信号进行放电，以便快速对控制电路的通断进行控制。
可选的，所述启动电路和所述电压钳位电路之间还设置有防倒流电路，所述防倒流电路包括第二二极管D2，所述第二二极管的阴极与启动电路连接、阳极与电压钳位电路和信号生成电路连接。
通过采用上述技术方案，利用防倒流电路用于实现启动电路和电压钳位电路之间的单向导通，以阻止储能电路中的电流经过启动电流流向电压钳位电路以及信号生成电路，防倒流电路采用第二二极管，结构简单，反向截止性能可靠。
第二方面，本申请提供一种芯片，采用如下技术方案：
一种芯片，包括如上述任一项所述的启动电路以及信号生成电路。
第三方面，本申请提供一种开关电源，采用如下技术方案：
一种开关电源，包括变压器T1以及如上述任一项所述的一种开关电源驱动电路。
附图说明
图1是本申请其中一实施例的开关电源驱动电路的示意图。
图2是本申请其中一实施例的开关电源驱动电路的示意图。
图3是本申请其中一实施例的启动电路的示意图。
附图标记说明：1、电压钳位电路；2、启动电路；21、第一充电支路；22、第二充电支路；23、切换子电路；3、储能电路；4、信号生成电路；5、控制电路；6、防倒流电路。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
首先，请参照图1、2，本申请实施例公开一种开关电源驱动电路，包括电压钳位电路1、启动电路2、储能电路3、信号生成电路4以及控制电路5。
电压钳位电路1与变压器T1的原边线圈连接，对原边线圈的电压进行钳位，输出钳位电压。其中，钳位电压小于预设钳位值，参照图2、3，图中信号VA即为钳位电压。再次结合图2所示，变压器T1可以包括原边线圈、副边线圈、并连于副边线圈的输出电容器C0以及输出二极管D0，输出电容器C0的两端用于连接负载，输出二极管D0的阴极与输出电容器C0连接、阳极与副边线圈连接，以防止输出电容器C0向副边线圈方向的情况出现。原边线圈和副边线圈相互耦合感应。当原边线圈导通时，原边线圈的电流上升，此时原边线圈开始储能，副边线圈不工作；而当原边线圈断电时，原边线圈储存的能量转换到副边线圈为负载提供电压VOUT。
启动电路2连接在电压钳位电路1和储能电路3之间，用于对储能电路3进行充电控制。
储能电路3与信号生成电路4连接，用于向信号生成电路4供电。
信号生成电路4与原边线圈连接，用于对原边线圈的电流进行采样，并根据原边线圈的电流输出驱动控制信号。其中，驱动控制信号可以是脉宽调制信号（Pulse WidthModulation,PWM）。参照图2，图中信号SW即为驱动控制信号。
控制电路5与原边线圈以及信号生成电路4连接，基于驱动控制信号控制原边线圈的通断。应当理解，通过控制原边线圈的反复通断，使得原边线圈不断蓄能以及向副边线圈传递能量，便于实现对副边线圈输出电压的变换和调节。
上述实施方式中，利用电压钳位电路1将变压器T1的原边线圈的电压进行钳位，从而对原边线圈上的电压进行了隔离，以阻止原边线圈的电压直接流向启动电路2，再通过启动电路2对储能电路3进行充电控制，以使储能电路3能够向信号生成电路4稳定供电。最后，再由信号生成电路4基于原边线圈的电流输出驱动控制信号对控制电路5进行驱动，使得控制电路5对原边线圈的通断进行控制，从而实现了对开关电源的输出电压进行控制的效果。
还需要说明的是，本实施例中，由于储能电路3的电能来自于钳位电压，即来自于变压器T1的原边线圈，再由储能电路3向信号生成电路4进行供电，无需设置变压器T1的辅助线圈，就能够实现对信号生成电路4的供电，并且在原边线圈上电后，利用电压钳位电路1输出的钳位电压并通过启动电路2能够自动向储能电路3充电，实现了由高压的原边线圈直接向低压的储能电路3充电以启动信号生成电路4的效果。
需要说明的是，在本实施例中，信号生成电路4、电压钳位电路1以及控制电路5独立工作或合封于一个封装体内。
进一步参照图2，作为电压钳位电路1的一种实施方式，电压钳位电路1包括耗尽型MOS管Q1（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管）。其中，耗尽型MOS管Q1的栅极接地、漏极与原边线圈连接、源极与启动电路2连接。
应当理解，钳位电压的预设钳位值可以为耗尽型MOS管Q1的夹断电压，由于耗尽型MOS管Q1的栅极接地，即为零电位，随着耗尽型MOS管Q1的导通，耗尽型MOS管Q1的源极电压不断上升，使耗尽型MOS管Q1的栅源电压变为负值，从而使耗尽型MOS管Q1的导电沟道越来越小，直至耗尽型MOS管Q1的栅极电压达到耗尽型MOS管Q1的夹断电压，此时耗尽型MOS管Q1截止，即实现了对耗尽型MOS管Q1源极电压的钳位，使得钳位电压始终不大于耗尽型MOS管Q1的夹断电压。
需要说明的是，由于钳位电压的预设钳位值为耗尽型MOS管Q1的夹断电压，所以可根据实际情况通过夹断电压选择合适型号的耗尽型MOS管Q1。例如，在本实施例中，耗尽型MOS管Q1可以采用氮化镓晶体管，氮化镓晶体管是一种常开型器件，具有高耐压、导通电阻小等优点。在其他实施例中，耗尽型MOS管Q1也可以根据实际情况选择适合的器件。
上述实施方式中，耗尽型MOS管Q1在栅极接地时，即栅源电压为零时已经存在导电沟道，能够正常导通，并且导通后的栅源电压在一定范围内变化，使得耗尽型MOS管Q1导通后的源极电压被钳位，从而便于耗尽型MOS管Q1的源极能够输出适合后级电路工作的钳位电压。
再次参照图2，作为储能电路3的一种实施方式，储能电路3中的储能元件包括电容器C，电容器C的一端与启动电路2连接、另一端接地。
参照图3，作为启动电路2的一种实施方式，启动电路2包括第一充电支路21、第二充电支路22以及切换子电路23，下面对启动电路2的电路结构及工作原理进行详细介绍。
切换子电路23连接于第二充电支路22以及储能电路3之间，用于检测第二充电支路22的充电电流以及储能电路3的充电电压，并根据充电电流和充电电压控制第二充电支路22的通断。
第一充电支路21与第二充电支路22并联设置在储能电路3和电压钳位电路1之间，且第一充电支路21的供电电压大于第二充电支路22的供电电压。
上述实施方式中，由于第一充电支路21和第二充电支路22的供电电压不同，利用切换子电路23基于第二充电支路22的充电电流以及储能电路3的充电电压控制第二充电支路22的通断，便于根据储能电路3的实际情况选择对应的第一充电支路21或第二充电支路22对储能电路3进行补电，以使得储能电路3能够稳定向信号生成电路4供电。
作为第一充电支路21的一种实施方式，第一充电支路21包括稳压第一二极管D1以及第一电阻器R1，下面进行详细介绍。
稳压第一二极管D1的阴极与电压钳位电路1连接、阳极与第一电阻器R1的一端连接，第一电阻器R1的另一端与储能电路3连接。
具体地，稳压第一二极管D1的阴极还与耗尽型MOS管Q1的源极连接。
应当理解，当稳压第一二极管D1的阴极和阳极之间的电压差超过稳压第一二极管D1的反向导通电压时，稳压第一二极管D1导通。且稳压第一二极管D1的反向导通电压小于耗尽型MOS管Q1的夹断电压。
上述实施方式中，在变压器T1刚上电时，储能电路3的电压为零，电压钳位电路1输出的钳位电压，即稳压第一二极管D1两端的电压差为钳位电压，此时稳压第一二极管D1反向导通，以将钳位电压输入至储能电路3，对储能电路3进行充电。随着储能电路3电压的升高，储能电路3的充电电压和钳位电压之间的电压差小于稳压第一二极管D1的反向导通电压，切断钳位电压经稳压第一二极管D1向储能电路3的供电，从而通过稳压第一二极管D1能够自动根据储能电路3的电压控制电压钳位电路1和储能电路3的通断。
作为第二充电支路22的一种实施方式，第二充电支路22包括第一二极管D1以及第二电阻器R2，下面进行详细的介绍。
第一二极管D1的阳极与电压钳位电路1连接、阴极与第二电阻器R2的一端连接，第二电阻器R2的另一端与储能电路3连接，且第二电阻器R2的阻值大于第一电阻器R1的阻值。
具体地，第一二极管D1的阳极与耗尽型MOS管Q1源极以及稳压第一二极管D1的阴极连接。
上述实施方式中，电压钳位电路1输出的钳位电压通过第一二极管D1和第二电阻器R2向储能电路3进行充电，并且第二电阻器R2的阻值大于第一电阻器R1的阻值使得电压钳位电路1输出的钳位电压通过第一二极管D1和第二电阻器R2向储能电路3充电的供电电压相较于通过稳压第一二极管D1以及第一电阻器R1向储能电路3充电的供电电压更低。
参照图3，作为切换子电路23的一种实施方式，切换子电路23包括电流采样器CS、电流比较器ICMP、电压比较器VCMP、与门AND以及电子开关K1；
其中，电流采样器CS的采样端串联在第二充电支路22上、输出端与所述电流比较器ICMP连接。
电流比较器ICMP的第一输入端与电流采样器CS的输出端连接、第二输入端与基准电流信号Iref连接、输出端与与门AND的第一输入端连接。
电压比较器VCMP的第一输入端与储能电路3连接、第二输入端与基准电压信号Vref连接、输出端与与门AND的第二输入端连接。
与门AND的输出端与电子开关K1的控制端连接，电子开关K1串联于第二充电支路22上并连接于第一二极管D1和电压钳位电路1之间。
应当理解，当储能电路3的储能元件为电容器C时，由电容器C的充电特性可知，随着电容器C的不断充电，电容器C两端的电压会越来越大，电流会越来越小。即当储能电路3的充电电压越大，说明储能电路3储存的电量越多，当第二充电支路22的充电电流越大时，说明储能电路3中储存的电量越低，可能存在缺电的情况。
更进一步地，切换子电路23还包括用于生成基准电流信号Iref以及基准电压信号Vref的基准信号生成器件，且基准信号生成器件由储能电路3进行供电，在储能电路3的电压达到一定值时，则可生成基准电流信号Iref以及基准电压信号Vref。
具体地，当基准电流信号Iref以及基准电压信号Vref建立后，此时的第二充电支路22的电流为零，储能电路3的充电电压小于基准电压信号Vref，所以电流比较器ICMP和电压比较器VCMP均输出高电平信号，然后通过与门AND输出高电平信号至电子开关K1，以控制电子开关K1导通，使得钳位电压经由第一二极管D1以及第二电阻器R2向储能电路3进行继续充电。当储能电路3的充电电压大于基准电压信号Vref时，电压比较器VCMP输出低电平信号，然后通过与门AND输出低电平信号至电子开关K1以控制电子开关K1关断，切断对储能电路3的充电。
还需要说明的是，当出现第二充电支路22的充电电流大于基准电流信号Iref时，说明此时储能电路3可能出现了缺电，但是仍然在用供电电压较小的第二充电支路22对储能电路3进行充电，所以此时电流比较器ICMP输出低电平信号，与门AND输出低电平信号，控制电子开关K1关断，以便钳位电压通过第一充电支路21向储能电路3进行充电。
上述实施方式中，利用电流采样器CS对第二充电支路22的充电电流进行采样，并将采样电流输入至电流比较器ICMP的第一输入端，便于采样电流与基准电流信号Iref进行比较，将第二充电支路22的充电电流输入至电压比较器VCMP的第一输入端，便于储能电路3的充电电压与基准电压信号Vref进行比较，再将电压比较器VCMP和电流比较器ICMP的比较结果输入至与门AND，通过与门AND的逻辑判断输出用于控制电子开关K1的电平信号，从而实现了通过第二充电支路22的充电电流和储能电路3的充电电压对第二充电支路22的通断进行控制的效果，进而实现第一充电支路21和第二充电支路22的其中之一对储能电路3进行充电。
继续参照图2，作为信号生成电路4的一种实施方式，信号生成电路4包括驱动芯片U1、电流检测子电路OSC以及第一晶体管M1；
电流检测子电路OSC与原边线圈连接，以对原边线圈的电流进行检测，并基于电流检测结果输出检测信号。具体地，原边线圈上串联有采样电阻器Rs，采样电阻器Rs的一端与控制电路5以及电流检测子电路OSC连接，另一端接地。
驱动芯片U1的接收端与所述电流检测子电路OSC连接、输出端与所述第一晶体管M1的栅极连接以控制第一晶体管M1的通断。第一晶体管M1的漏极与耗尽型MOS管Q1的源极连接，第一晶体管M1的源极与控制电路5连接。
应当理解，当检测信号达到预设值时，驱动芯片U1输出PWM信号，在驱动芯片U1输出的PWM信号为低电平的期间内，第一晶体管M1截止，控制电路5断开。此时原边线圈的电压流向电压钳位电路1并且电压钳位电路1输出钳位电压，使得切换子电路23根据第二充电支路22的充电电流和储能电路3的充电电压向储能电路3进行充电控制。在驱动芯片U1输出高电平的期间内，第一晶体管M1导通，电压钳位电路1输出的钳位电压经过第一晶体管M1输入至控制电路5，以使得控制电路5导通，此时钳位电压被下拉，无法对储能电路3进行充电。
还应当理解，由于只有在驱动芯片U1输出低电平的期间内才能够对储能电路3进行充电，即对储能电路3进行充电的时长有限，所以通过对第二充电支路22的充电电流的检测，在储能电路3出现缺电且仍用第二充电支路22进行充电时，需要对第二充电支路22进行断开，以切换至供电电压更高的第一充电支路21向储能电路3充电。
上述实施方式中，根据电流检测子电路OSC对原边线圈的电流进行检测，以对原边线圈的蓄能情况进行获取，并根据原边线圈的蓄能情况电流检测子电路OSC输出检测信号，以控制驱动芯片U1相应的输出高电平或低电平，从而对第一晶体管M1的通断进行控制，当第一晶体管M1导通时，电压钳位电路1输出的钳位电压流向控制电路5，以使得控制电路5控制原边线圈导通，反之，则控制原边线圈闭合，进而实现了对原边线圈通断的控制。
作为信号生成电路4的一种实施方式，信号生成电路4还包括非门NOT以及第二晶体管M2。
非门NOT的输入端连接于驱动芯片U1的输出端，非门NOT的输出端连接于所述第二晶体管M2的栅极；第二晶体管M2的漏极与第一晶体管M1的源极以及控制电路5连接，第二晶体管M2的源极接地。
应当理解，由于电压钳位电路1对流向第一晶体管M1以及第二晶体管M2的电压进行了钳位，所以第一晶体管M1和第二晶体管M2均可以采用低压MOS管。
上述实施方式中，利用非门NOT使得传输至第一晶体管M1的栅极和第二晶体管M2的栅极的信号相反，即同一时间内第一晶体管M1和第二晶体管M2只有一个能够导通，当第一晶体管M1关断第二晶体管M2导通时，第二晶体管M2快速对输出至控制电路5的驱动控制信号进行放电，以便快速对控制电路5的通断进行控制。
参照图2，作为控制电路5的一种实施方式，控制电路5包括三极管Q2，三极管Q2的基极与第一晶体管M1的源极以及第二晶体管M2的漏极连接，集电极与原边线圈连接，发射极接地。其中，三极管Q2可以采用耐高压三极管。
可以看出，在本实施例中，在第一晶体管M1导通后将三极管Q2与钳位电压之间导通，由于钳位电压是来源于原边线圈的，所以用于控制三极管Q2导通的驱动控制信号也是由原边线圈提供；一方面，由于驱动芯片U1输出较小的电压即能够控制第一晶体管M1导通，导通后由原边线圈向三极管Q2提供驱动电流，而无需驱动芯片U1提供三极管Q2的驱动电流，减小了驱动芯片的功耗，避免了由于驱动芯片U1的功耗过大而引起的储能电路3电量消耗过快、电压不稳定等情况发生，不利于较大容性负载条件下的可靠启动。另一方面，来源于钳位电压的驱动控制信号能够使得三极管Q2开通后充分饱和导通，不受储能电路3中电流的影响，使得三极管Q2的工作状态更加稳定。
还应当理解，在本实施例中，三极管Q2需要过饱和驱动，此时会在三极管Q2的基级聚集大量的电荷，使得三极管Q2关断速度较慢，通过导通第二晶体管M2能够使三极管Q2的基级聚集的电荷放电至地，从而使三极管Q2能够快速关断，有助于提高三极管Q2的开关频率。
参照图2、3，作为开关电源驱动电路的进一步实施方式，启动电路2和电压钳位电路1之间还设置有防倒流电路6，防倒流电路6包括第二二极管D2，第二二极管D2的阴极与启动电路2连接、阳极与电压钳位电路1和信号生成电路4连接。
具体地，第二二极管D2的阴极连接于电子开关K1的一端以及稳压二极管D的阴极，阳极连接于耗尽型MOS管Q1的栅极以及第一晶体管M1的源极。
应当理解，在本实施例中，由于三极管Q2的驱动控制信号来源于钳位电压，钳位电压已经能够提供足够的基极电流使三极管Q2开通后充分饱和导通，以控制原边线圈蓄能，所以此时通过设置防倒流电路6阻止了储能电路3在原边线圈蓄能时向三极管Q2提供基极电流，以防止增加储能电路3不必要的耗能。
上述实施方式中，利用防倒流电路用于实现启动电路和电压钳位电路之间的单向导通，以阻止储能电路中的电流经过启动电流流向电压钳位电路以及信号生成电路，防倒流电路采用第二二极管D2，结构简单，反向截止性能可靠。
此外，在上述内容的基础上，本申请实施例还公开一种芯片，包括如上述的启动电路2以及信号生成电路4。
此外，本申请实施例还公开一种开关电源，包括变压器T1以及如上述的一种开关电源驱动电路。
需要说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

Claims (9)

1.一种开关电源驱动电路，其特征在于：包括电压钳位电路(1)、启动电路(2)、储能电路(3)、信号生成电路(4)以及控制电路(5)；
所述电压钳位电路(1)与变压器T1的原边线圈连接，对所述原边线圈的电压进行钳位，输出钳位电压；
所述启动电路(2)连接在所述电压钳位电路(1)和所述储能电路(3)之间，用于对所述储能电路(3)进行充电控制；
其中，所述启动电路(2)包括第一充电支路(21)、第二充电支路(22)以及切换子电路(23)；
所述切换子电路(23)连接于所述第二充电支路(22)以及所述储能电路(3)之间，用于检测所述第二充电支路(22)的充电电流以及所述储能电路(3)的充电电压，并根据所述充电电流和充电电压控制所述第二充电支路(22)的通断，以便于储能电路(3)通过第一充电支路(21)或第二充电支路(22)进行补电；所述第一充电支路(21)和所述第二充电支路(22)并联设置在储能电路(3)和电压钳位电路(1)之间，且所述第一充电支路(21)的供电电压大于所述第二充电支路(22)的供电电压；
所述储能电路(3)与所述信号生成电路(4)连接，用于向所述信号生成电路(4)供电；
所述信号生成电路(4)与所述原边线圈连接，用于对所述原边线圈的电流进行采样，并根据所述原边线圈的电流输出驱动控制信号；
所述控制电路(5)与所述原边线圈以及所述信号生成电路(4)连接，基于所述驱动控制信号控制所述原边线圈的通断。
2.根据权利要求1所述的一种开关电源驱动电路，其特征在于：所述第一充电支路(21)包括稳压第一二极管D1以及第一电阻器R1；
所述稳压第一二极管D1的阴极与电压钳位电路(1)连接、阳极与所述第一电阻器R1的一端连接，所述第一电阻器R1的另一端与所述储能电路(3)连接。
3.根据权利要求2所述的一种开关电源驱动电路，其特征在于：所述第二充电支路(22)包括第一二极管D1以及第二电阻器R2；
所述第一二极管D1的阳极与电压钳位电路(1)连接、阴极与所述第二电阻器R2的一端连接，所述第二电阻器R2的另一端与所述储能电路(3)连接，且所述第二电阻器R2的阻值大于所述第一电阻器R1的阻值。
4.根据权利要求1所述的一种开关电源驱动电路，其特征在于：所述切换子电路(23)包括电流采样器CS、电流比较器ICMP、电压比较器VCMP、与门AND以及电子开关K1；
其中，所述电流采样器CS的采样端与所述第二充电支路(22)串联、输出端与所述电流比较器ICMP连接；
所述电流比较器ICMP的第一输入端与所述电流采样器CS的输出端连接、第二输入端与基准电流信号Iref连接、输出端与所述与门AND的第一输入端连接；
所述电压比较器VCMP的第一输入端与所述储能电路(3)连接、第二输入端与基准电压信号Vref连接、输出端与所述与门AND的第二输入端连接；
所述与门AND的输出端与电子开关K1的控制端连接，所述电子开关K1与所述第二充电支路(22)串接。
5.根据权利要求1所述的一种开关电源驱动电路，其特征在于：所述电压钳位电路(1)包括耗尽型MOS管Q1；
所述耗尽型MOS管Q1的栅极接地、漏极与所述原边线圈连接、源极与所述启动电路(2)连接。
6.根据权利要求5所述的一种开关电源驱动电路，其特征在于：所述信号生成电路(4)包括驱动芯片U1、电流检测子电路OSC以及第一晶体管M1；
所述电流检测子电路OSC与所述原边线圈连接，以对所述原边线圈的电流进行检测，并基于电流检测结果输出检测信号；
所述驱动芯片U1的接收端与所述电流检测子电路OSC连接、输出端与所述第一晶体管M1的栅极连接以控制所述第一晶体管M1的通断；
所述第一晶体管M1的漏极与所述耗尽型MOS管Q1的源极连接，所述第一晶体管M1的源极与所述控制电路(5)连接。
7.根据权利要求6所述的一种开关电源驱动电路，其特征在于：所述信号生成电路(4)还包括非门NOT以及第二晶体管M2；
所述非门NOT的输入端连接于所述驱动芯片U1的输出端，所述非门NOT的输出端连接于所述第二晶体管M2的栅极；所述第二晶体管M2的漏极连接于所述第一晶体管M1的源极以及控制电路(5)，所述第二晶体管M2的源极接地。
8.根据权利要求1所述的一种开关电源驱动电路，其特征在于：所述启动电路(2)和所述电压钳位电路(1)之间还设置有防倒流电路(6)，所述防倒流电路(6)包括第二二极管D2，所述第二二极管D2的阴极与所述启动电路(2)连接、阳极与所述电压钳位电路(1)和所述信号生成电路(4)连接。
9.一种开关电源，其特征在于：包括变压器T1以及如权利要求1-8任一项所述的一种开关电源驱动电路。
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