一种ACDC转换器及其管理芯片的制作方法

技术特征：

1.一种ACDC转换器，其特征在于，包括基准产生模块、恒压控制模块、恒流控制模块和逻辑控制模块，所述基准产生模块、所述恒压控制模块、所述恒流控制模块与所述逻辑控制模块连接；

所述基准产生模块包括高压稳压器电路、基准电压源电路、基准电流源电路和过压保护电路，所述高压稳压器电路用于接收芯片VDD引脚的高压并将其转换为内部预设电源电压，给芯片内部所有低压模块提供稳定低压电源，所述基准电压源电路用于产生高电源抑制比并在室温下具有接近零温度系数的基准电压并为芯片内部电路电压提供参考电平，所述基准电流源电路用于给芯片内部电路提供可靠电流基准，所述过压保护电路用于确定芯片最小工作电压和最大关断电压的保护电路；

所述恒压控制模块包括恒压开启信号和恒压关断信号控制环路，恒压开启信号控制环路对输出电压采样并经过FB采样电路、误差放大器和负反馈电阻组成一个具有固定增益的误差放大器，FB采样电压通过电阻连接至误差放大器的反相输入端，误差放大器的同相输入端连接预设基准电压；误差放大器输出电压发送至第一比较器，用于产生功率管的开启信号，输出电压信号经过电阻分压和滤波器处理后发送至过压保护电路，以产生恒压模式下功率管的关断信号；

所述恒流控制模块，用于产生恒流开启信号和恒流关断信号，电流采样信号经过CS采样电路与跨到运放的基准电压比较，经过缓冲器进行预设比例的缩放后发送至第二比较器，第二比较器根据前级电路的输出和相应基准电压的比较生成对应的恒流关断信号；采用谷底导通模式使开关管在电压过零时完成开关转换，以实现谷底导通并产生对应的恒流开启信号；

所述逻辑控制模块根据各端口的采样信号判断当前负载条件，选择所需的恒压或恒流的开启或关断信号，并产生功率管的驱动信号，以维持输出电压或电流的恒定。

2.根据权利要求1所述的ACDC转换器，其特征在于，所述过压保护电路连接负载，当FB采样电路采集的电压大于预设电源电压时，通过所述误差放大器的负输入端检测FB引脚的分压，所述第一比较器输出低电平。

3.根据权利要求1所述的ACDC转换器，其特征在于，所述谷底导通模式包括当开关管关闭后圆边的辅助绕组的能量全部转换到次级绕组，辅助绕组与开关管漏极为两个同名端，通过VS引脚对其进行电压采样并与所述预设基准电压比较，当所述第二比较器输出为高电平时，ACDC转换器进入谷底导通模式。

4.根据权利要求1所述的ACDC转换器，其特征在于，还包括：

软启动模块，与所述逻辑控制模块连接，在CLK输入端进行时钟频率八分频后的脉冲输入，每八个时钟周期内M3管开启一段时间，IA电流通过电流镜对C1电容进行充电，经过M7和M8的比较电路和VCS引脚的输入进行比较时，当VCS超过C1上的电压时使M11开启，SS端的输出变低使开关管关闭，当电路关闭后复位管M4把C1两端的电压清零，启动模块正常工作。

5.根据权利要求1所述的ACDC转换器，其特征在于，还包括：

消隐模块，与所述逻辑控制模块连接，所述消隐模块的GATE用于控制开关管开启的驱动信号，经过两个反相器输入到RS触发器的R端，当使能信号EN和GATE输入的电压为高时，RS触发器的XQ端置一，M3管开启，M1和M2组成的电流镜开始给C1电容充电，当C1上的充电达到一定程度，施密特触发器的输入端输入为高且输出为高，经过两个反相器和GATE信号一起输出LEB信号从低变高。

6.一种根据权利要求1-5任一项所述的ACDC转换器的管理芯片，其特征在于，包括依次连接的ACDC转换器、电源供电模块和过温保护模块；

所述电源供电模块包括启动电路和上电复位电路，启动电路实时监控VCC并当VCC到达启动电压后启动电路产生一个参考电压OUT，再由OUT电压生成基准电压VREF，当内部电源的VDD电压达到芯片所需的电压需求时，上电复位电路产生复位信号使芯片内部所有电路模块开始工作；当VCC电压欠压时，启动电路不产生OUT电压，芯片在VCC停止工作；当触发预设保护条件时，过温保护模块产生保护信号；

所述启动电路包括启动电阻、多个开关管、JFET管和肖特基二极管，当系统开始上电时，高压接入产生上电完成标识信号输出低电平，控制M2管关断，JFET管栅极电平缓慢升高，JFET管开启，高压电平通过JFET管、肖特基二极管D1给稳压电容Cvdd充电；当电容电压达到额定电压后，芯片内部开始正常工作；当M2管保持开启状态，JFET管被关断，部分电流从启动电阻流过；

所述过温保护模块包括三个来自所述ACDC转换器的基准产生模块的与绝对温度成正比的PTAT电流、触发器、三个反相器、两个带有正温度系数的电阻，当芯片工作温度低于预设温度时，节点C电压低于Q1导通阈值电压，Q1管截止；节点A电平为高，经过反相器后输出端OTP输出低电平；当芯片温度上升时Q1的基极-发射极电压VBE降低，PTAT电流上升，电阻R1和R2的阻值也上升；当芯片温度达到预设温度时，节点C电压高于Q1的导通阈值电压，Q1管导通，节点A电压被拉低，输出端OTP对应输出高电平。

技术总结
本发明公开了ACDC转换器及其管理芯片，包括基准产生模块、恒压控制模块、恒流控制模块和逻辑控制模块，高压稳压器电路用于接收芯片VDD引脚的高压并将其转换为内部预设电源电压，给芯片内部低压模块提供稳定低压电源，基准电压源电路用于产生高电源抑制比并在室温下具有接近零温度系数的基准电压并为芯片内部电路电压提供参考电平，基准电流源电路用于给芯片内部电路提供可靠电流基准，过压保护电路用于确定芯片最小工作电压和最大关断电压的保护电路，逻辑控制模块根据各端口的采样信号判断当前负载条件，选择所需的恒压或恒流的开启或关断信号，并产生功率管的驱动信号，以维持输出电压或电流的恒定。

技术研发人员：吴智星;农荣真;谭天华;
受保护的技术使用者：深圳市卓芯微科技有限公司;
技术研发日：2021.11.05
技术公布日：2022.01.25