一種高壓電流源及其提供方法

2023-10-11 20:56:09

一種高壓電流源及其提供方法
【專利摘要】本發明公開了一種電流源及其提供方法。該電流源產生充電電流並通過向電容充電產生供電電壓。該電流源包含：轉換電路，用於將線電壓轉換為低於線電壓的第二電壓；電流產生電路，接收第二電壓並產生充電電流；以及控制電路，基於供電電壓對電流產生電路進行控制；其中當供電電壓低於第一閾值電壓時，充電電流為第一電流值，當供電電壓高於第二閾值電壓時，充電電流為第二電流值，其中第一閾值電壓低於第二閾值電壓，第一電流值低於第二電流值。該電流源提供了短路保護功能，並在正常工作期間停止工作，具有較低的功耗。
【專利說明】一種高壓電流源及其提供方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及電路，具體但不限於涉及帶短路保護的高壓電流源。

【背景技術】
[0002] 在幾乎所有的交流變直流（AC-DC)變換器領域，都需要用到高壓電流源。高壓電 流源通過對從交流電壓如220V交流市政電壓經整流而得到的線電壓進行轉換而得到。在 變換器的啟動階段，高壓電流源向一電容充電獲得電壓，從而為變換器的控制電路供電。
[0003] 然而，傳統的高壓電流源通過對線電壓進行簡單的轉換得到，在變換器工作的全 程具有較高的能耗，且可靠性較差。


【發明內容】

[0004] 本發明要解決的技術問題是提供一種高電壓電流源及其提供方法，以解決能耗 高、可靠性較差的問題。
[0005] 根據本發明的一個方面，一種電流源具有接收線電壓的輸入端和提供充電電流的 輸出端，其中充電電流向一電容充電使得在輸出端產生供電電壓，電流源包含：轉換電路， 用於將線電壓轉換為低於線電壓的第二電壓；電流產生電路，接收第二電壓並產生充電電 流；以及控制電路，耦接電流產生電路，控制電路接收供電電壓並基於供電電壓對電流產生 電路進行控制；其中控制電路控制當供電電壓低於第一閾值電壓時，充電電流為第一電流 值，當供電電壓高於第二閾值電壓時，充電電流為第二電流值，其中第一閾值電壓低於第二 閾值電壓，第一電流值低於第二電流值。在一個實施例中，控制電路進一步控制當供電電 壓大於第三閾值電壓時關閉電流產生電路使得充電電流降為零值，其中第三閾值電壓大於 第二閾值電壓。在一個實施例中，電流產生電路包含：第一電流產生電路，基於第二電壓產 生第一電流；第二電流產生電路，基於第一電流產生第二電流，第二電流產生電路包含三極 管，第一電流通過控制三極體的基極-發射極電壓來控制第二電流；以及電流鏡，具有輸入 端和輸出端，其中電流鏡的輸入端接收第二電流，電流鏡的輸出端提供正比於第二電流的 充電電流。在一個實施例中，第一電流產生電路包含：結型場效應管（JFET);電阻，和JFET 串聯連接；第一通路開關；第二通路開關，其中第一通路開關和第二通路開關並聯連接，且 並聯的第一通路開關和第二通路開關與電阻和JFET串聯連接，其中第一通路開關和第二 通路開關的控制端分別耦接控制電路；以及電流鏡，包含第一電晶體和第二電晶體，其中電 流鏡的第一電晶體耦接JFET，當第一通路開關或第二通路開關中的任一個導通時，電流鏡 的第一電晶體、JFET以及電阻形成電流通路產生基礎電流，電流鏡的第二電晶體提供正比 於基礎電流的第一電流。在一個實施例中，當供電電壓接近零值時，第一通路開關關斷，第 二通路開關導通；當供電電壓繼續增大至一閾值電壓時，第一通路開關導通，第二通路開關 關斷；以及當供電電壓繼續增大且外部控制信號處於預定狀態時，第一通路開關關斷。在一 個實施例中，JFET具有夾斷電壓。在一個實施例中，第二電流產生電路具有輸入端和輸出 端，其中第二電流產生電路的輸入端耦接第一電流產生電路的輸出端，第二電流產生電路 的輸出端提供第二電流，第二電流產生電路進一步包含：第三電晶體，耦接於第二電流產生 電路的輸入端和系統地之間，第三電晶體的控制端耦接控制電路，其中三極體的集電極耦 接第二電流產生電路的輸入端，三極體的發射極耦接系統地；第一電流調節電阻，具有第一 端和第二端，其中第一端耦接三極體的基極；第二電流調節電阻，具有第一端和第二端，其 中第一端耦接第一電流調節電阻的第二端，第二電流調節電阻的第二端耦接系統地；第四 電晶體，耦接於第二電流調節電阻的第一端和第二端之間，第四電晶體的控制端耦接控制 電路；以及第五電晶體，耦接在第一電流調節電阻的第一端和第二電流產生電路的輸出端 之間，第五電晶體的控制端耦接第二電流產生電路的輸入端；其中當供電電壓大於一閾值 電壓時，第二電晶體導通用於將第二電流調節電阻短路，從而增大第二電流。在一個實施例 中，當一外部控制信號呈預定狀態時，控制電路控制第三電晶體導通，第五電晶體關斷。在 一個實施例中，通過調節第一電流調節電阻和/或第二電流調節電阻用於調節充電電流。 在一個實施例中，第一電流調節電阻和第二電流調節電阻為高方塊多晶矽電阻，具有溫度 補償係數。在一個實施例中，控制電路包括：JFET;第一電阻；第二電阻，其中JFET、第一電 阻和第二電阻串聯連接，串聯的JFET、第一電阻和第二電阻的一端接收供電電壓，另一端耦 接系統地，JFET和第一電阻的連接點提供第一控制信號用於控制第一電流產生電路在剛啟 動時提供第一電流，第一電阻和第二電阻的連接點提供第二控制信號用於控制第二電流的 大小；以及反相器，具有輸入端和輸出端，其中反相器的輸入端接收外部控制信號並耦接第 一電流產生電路，反相器的輸出端耦接第二電流產生電路，當外部控制信號處於預定狀態 時關閉第一電流產生電路和第二電流產生電路。在一個實施例中，JFET具有夾斷電壓。在 一個實施例中，通過調節第一電阻和第二電阻的比值用於調整短路保護閾值。在一個實施 例中，轉換電壓包含一JFET，JFET的第一端接收線電壓，JFET的第二端耦接電流產生電路 用於提供第二電壓。在一個實施例中，JFET的控制端接地。
[0006] 根據本發明的另一個方面，一種具有短路保護功能的向隔離式電壓變換器提供電 源的方法，包括：將交流電整流成線電壓；將線電壓轉換成較低的第二電壓；基於第二電壓 產生第一電流，並基於第一電流產生第二電流；以及通過電流鏡基於第二電流產生充電電 流，充電電流用於向電容充電產生供電電壓，其中第二電流在供電電壓小於第一閾值電壓 時控制為第一電流值，第二電流在供電電壓大於第二閾值電壓時控制為第二電流值，其中 第二閾值電壓大於第一閾值電壓，第二電流值大於第一電流值。在一個實施例中，該方法 進一步包括當供電電壓大於第三閾值電壓時，控制第一電流、第二電流和充電電流為零值。 在一個實施例中，將線電壓轉換成較低的第二電壓通過一JFET進行轉換。在一個實施例 中，基於第一電流產生第二電流包括通過第一電流控制三極體的基極-發射極電壓，且通 過三極體的基極-發射極電壓控制第二電流。
[0007] 根據本發明的電流源和提供方法，提供了短路保護功能，且當系統正常工作時使 得電流源的充電電流為零值，具有低功耗的優點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 為了更好的理解本發明，將根據以下附圖對本發明進行詳細描述：
[0009] 圖1示出了根據本發明一實施例的隔離式電壓變換器系統100的電路示意圖；
[0010] 圖2示出了根據本發明一實施例的電流源200框圖示意圖；
[0011] 圖3示出了根據本發明一實施例的電流源300的電路示意圖；
[0012] 圖4示出了根據本發明一實施例的一種具有短路保護功能的向隔離式電壓變換 器提供電源的方法400的流程示意圖。
[0013] 附圖沒有對實施例的所有電路或結構進行顯示。貫穿所有附圖相同的附圖標記表 示相同或相似的部件或特徵。

【具體實施方式】
[0014] 下面參照附圖詳細描述本發明的實施例。本領域的技術人員應當理解，圖中的一 些細節，如尺寸、形狀、角度以及其他特徵僅僅是示意本技術的某一特定實施例。沒有這些 具體細節，本發明同樣可以實施。本領域技術人員還應理解，儘管本發明中的詳細描述與特 定實施例相結合，但本發明仍有許多其他實施方式，在實際執行時可能有些變化，但仍然包 含在本發明主旨範圍內，因此，本發明旨在包括所有落入本發明和所述權利要求範圍及主 旨內的替代例、改進例和變化例等。
[0015] 說明書和權利要求書中的"耦接"包括直接連接和通過中間體的間接連接。其中 間接連接可包括通過導體的連接，該導體具有一定的電阻阻值，也可有一定的寄生電容值 或電感值。間接連接還可包括通過其他中間體的連接，如二極體、開關管，或包括導體與其 它中間體的組合連接。
[0016] 根據本發明一實施例的電流源經由線電壓產生一充電電流，該電流源具有短路保 護功能且具有較低的能耗。
[0017] 圖1示出了根據本發明一實施例的隔離式電壓變換器系統100的電路示意圖。隔 離式電壓變換器系統100包含整流電路12、隔離式電壓變換器、控制器10以及電流源11。 隔離式電壓變換器系統100將一交流輸入電壓Vac，如85-265Vac轉換為一直流輸出電壓 Vout，用於為負載供電。在圖示的實施例中，一反激式電壓變換器包含原邊繞組L1，副邊繞 組L2和L3,主開關K以及輸出濾波電路13。控制器10耦接主開關K的控制端，在控制器 10的控制下，主開關K的開關動作使副邊繞組L2產生感應電壓，該感應電壓經濾波電路13 濾波產生輸出電壓Vout。然而應當知道，本發明實施例中的電流源也可應用於反激式電壓 變換器以外的隔離式電壓變換器系統，或者非隔離式的電壓變換器系統。整流電路12具有 輸入端和輸出端，整流電路12的輸入端耦接交流輸入電壓Vac，整流電路12的輸出端提供 線電壓HV。隔離式電壓變換器具有輸入端和輸出端，隔離式電壓變換器的輸入端耦接整流 電路12的輸出端，隔離式電壓變換器的輸出端耦接負載，隔離式電壓變換器包含原邊繞組 L1、第一副邊繞組L2和第二副邊繞組L3,其中第一副邊繞組L2耦接隔離式電壓變換器的輸 出端，第二副邊繞組L3用於在正常工作中為控制器10提供供電電壓VCC。
[0018] 在正常的工作狀態中，一用於為控制器10供電以及輔助產生反饋信號C0MP的供 電電壓VCC經由主開關K的開關動作產生。如圖1所示，輔助繞組L3經由主開關K的開 關動作產生的感應電壓用於產生供電電壓VCC。
[0019] 然而，在變換器系統的啟動階段，主開關的開關動作尚未進入正常的工作狀態，第 二副邊繞組L3尚不能產生足夠大小的感應電壓用於為控制器10供電。此時，需要電流源 11為控制器10提供電源。電流源11通過線電壓HV產生充電電流Ic，充電電流Ic通過為 一電容充電產生供電電壓VCC。在該實施例中，電流源11具有短路保護功能，即在供電電壓 VCC接近地電壓GND時產生小的充電電流Ic，以免累積較大的熱量，在VCC電壓上升到一定 程度時再增大充電電流Ic。而且為了降低控制器10的功耗，當系統100正常工作時，即副 邊繞組L3產生的感應電壓足夠大時，電流源11被關閉使充電電流Ic降為零值。
[0020] 圖2示出了根據本發明一實施例的電流源200框圖示意圖。電流源200基於線電 壓HV產生充電電流Ic，並通過充電電流Ic向電容C1充電獲得供電電壓VCC。
[0021] 電流源200包含轉換電路21，電流產生電路22和控制電路23。其中轉換電路21 用於將線電壓HV轉換成較低電壓的第二電壓V2,例如將300伏特左右的線電壓轉換成70 伏特左右的第二電壓。其中線電壓HV和第二電壓V2為直流電壓。
[0022] 電流產生電路22耦接轉換電路21和控制電路23。電流產生電路22接收第二電 壓V2,並基於第二電壓V2在電流產生電路22的輸出端產生充電電流Ic。充電電流Ic向 電容C1進行充電，生成供電電壓VCC。
[0023] 控制電路23耦接電流產生電路22,並接收供電電壓VCC和一外部控制信號SHUT。 控制電路23基於供電電壓VCC和外部控制信號SHUT對電流產生電路22進行控制。當供 電電壓VCC低於第一閾值電壓時，控制電路23控制電流產生電路22產生的充電電流Ic為 第一電流值，該第一電流值為較小的電流，或表示為Ic〈Ithl;當供電電壓VCC高於第二閾 值電壓時，控制電路23控制電流產生電路22產生的充電電流Ic為第二電流值，為較大的 電流，或表不為Ic>Ith2，其中第二閾值電壓大於第一閾值電壓，第二電流值大於第一電流 值，表示為Ith2>Ithl。當外部控制信號SHUT為預定狀態時，且供電電壓VCC高於某一閾 值電壓時，控制電路23控制電流產生電路22進入關閉狀態，使得充電電流Ic降為零值。 在一個實施例中，當供電電壓大於第三閾值電壓時，外部控制信號SHUT呈預定狀態。在另 一個實施例中，當電壓變換器的輸出電壓大於一閾值電壓時，外部控制信號SHUT呈預定狀 態。應當知道，"第一閾值電壓"、"第二閾值電壓"和"第三閾值電壓"僅用於指代可能抽象 存在的值，它不一定表現為一個具體的信號，如"第一閾值電壓"可與保證電晶體麗3為關 斷狀態的柵極電壓相關而不表現為實際信號的值，"第二閾值電壓"可與電晶體MN3處於導 通狀態的柵極電壓相關。這裡的"外部"僅用於表示該信號可產生於電流源200之外，而不 在於對某個集成電路的外部、控制器外部或變換器的外部作任何限制。
[0024] 圖3示出了根據本發明一實施例的電流源300的電路示意圖。電流源300包含轉 換電路31、電流產生電路和控制電路35。其中電流產生電路包含第一電流產生電路32，第 二電流產生電路33和電流鏡34。
[0025] 轉換電路31用於將線電壓HV轉換為較低的第二電壓V2。轉換電路31包含一結 型場效應管（JFET)Jl。JFETJ1的第一端即轉換電路31的輸入端耦接線電壓節點用於接 收線電壓HV，JFETJ1的第二端即轉換電路31的輸出端耦接電流產生電路用於提供第二 電壓V2,JFETJ1的控制端耦接地GND。在另一個實施例中，JFETJ1的控制端可連接至另 外的節點，如耦接至控制電路35。在一個實施例中，JFETJ1為高壓JFET，能承受約700伏 特的電壓。在一個實施例中，JFETJ1將約300伏特的線電壓轉換成約30伏特的第二電壓 V2〇
[0026] 第一電流產生電路32基於第二電壓V2產生第一電流II。第一電流產生電路32 包含電晶體J3、MP5、MN1、MP1、MP2以及電阻R3。其中第一電晶體MP1和第二電晶體MP2組 成電流鏡。圖示的電晶體MP1為金屬氧化物半導體場效應管（M0SFET)，其源極耦接至轉換 電路31，用於接收第二電壓V2。電晶體MP1的漏極耦接電晶體J3。電晶體MP1的柵極和漏 極短接。電晶體J3為JFET，其源極端耦接電晶體MP1，電晶體J3的漏極端耦接電阻R3的 第一端，電晶體J3的控制端耦接地GND。電阻R3耦接於電晶體J3的第二端和電晶體MP5 的源極之間，使得電阻R3、電晶體J3和MP1串聯連接。電晶體MN1和電晶體MP5選擇性地 組成第一電流產生電路32的第一通路和第二通路，或稱第一通路開關和第二通路開關。第 一通路開關麗1和第二通路開關MP5並聯連接。電晶體MP5的漏極接地GND。電晶體MP5 的控制端耦接控制電路35並受控制電路35控制。當供電電壓VCC接近零值時，如小於某 一閾值時，電晶體MP5處於導通狀態，電晶體麗1處於關斷狀態。當供電電壓VCC上升，大 於某一閾值時，電晶體麗1導通，電晶體MP5關斷。電晶體麗1耦接於電阻R3的第二端和 地GND之間，電晶體MN1的控制端耦接控制電路35。當供電電壓VCC繼續上升且當一外部 控制信號SHUT處於預定狀態，如邏輯低電平時，電晶體MN1亦關斷。電晶體MP2的源極耦 接轉換電路31的輸出端，電晶體MP2的漏極耦接第二電流產生電路33,電晶體MP2的柵極 耦接電晶體MP1的柵極。電晶體J3將第二電壓V2轉換成更低的電壓。當電晶體MP5或晶 體管麗1之中任一電晶體導通時，電流鏡的第一電晶體MP1、JFETJ3、電阻R3以及第一通 路開關MN1或第二通路開關MP5形成電流通路產生基礎電流110。在一個實施例中，基礎電 流110的值由第二電壓V2,電晶體J3的導通電壓和電阻R3確定。由第一電晶體MP1和第 二電晶體MP2組成的電流鏡將基礎電流110進行鏡像轉換，在第一電流產生電路32的輸出 端輸出正比於基礎電流110的第一電流II。在一個實施例中，基礎電流110的值小於第一 電流II。
[0027] 第二電流產生電路33基於第一電流II產生第二電流12。第二電流產生電路33 包含三極體QN1，第三電晶體麗2、第四電晶體麗3、第五電晶體MN4、以及串聯的第一電流調 節電阻R4和第二電流調節電阻R5。三極體QN1的集電極耦接第一電流產生電路32的輸 出端用於接收第一電流II。三極體QN1的發射極耦接地GND。三極體QN1的基極耦接串聯 的電阻R4和R5的第一端。串聯的電阻R4和R5的第二端接地GND。電晶體麗2耦接於地 GND和第一電流產生電路32的輸出端之間。電晶體麗2的控制端受控制電路35控制，用於 在一外部控制信號呈預定狀態時導通電晶體MN2,關斷電晶體MN4。電晶體MN4耦接在電阻 R4與第二電流產生電路33的輸出端之間。
[0028] 電流鏡34包含電晶體MP3和MP4,用於將一邊的第二電流12鏡像放大，在電流鏡 34的第二邊輸出充電電流Ic用於為電容C1充電。其中電晶體MP3的柵極和MP4的柵極短 接，電晶體MP3的源極和MP4的源極短接並接收第二電壓V2用於提供供電，電晶體MP3的 柵極和其漏極短接、電晶體MP3的漏極和第二電流產生電路33的輸出端連接用於使第二電 流12流過電晶體MP3。電晶體MP4的漏極形成電流鏡34的輸出端，同時形成電流源300的 輸出端，使得充電電流Ic流過電晶體MP3的源極和漏極之間。在一個實施例中，電晶體MP4 與電晶體MP3分別為多個並聯的M0SFET電晶體單元，採用同一製造流程製作。在一個實施 例中，電晶體MP4的電晶體單元個數為MP3電晶體單元個數的M倍,使得充電電流Ic為第 二電流12的M倍：Ic=M*I2。通過調節充電電流Ic的大小可用於控制電壓變換器系統的 啟動時間。
[0029] 控制電路35用於控制第二電流產生電路33在供電電壓VCC較低時輸出較低的充 電電流Ic，在供電電壓VCC較高時輸出較高的充電電流Ic，並且控制當系統正常工作時，如 供電電壓VCC大於第三閾值電壓時，外部控制信號SHUT處於預定狀態，如低電平，此時關閉 電流源300,使得充電電流Ic為零值。控制電路35包括結型場效應電晶體J2、電阻R1、電 阻R2和反相器INT1。其中結型場效應電晶體J2、電阻R1和電阻R2串聯連接。結型場效 應電晶體J2的漏極耦接供電電壓端VCC，電阻R2耦接系統地GND。電晶體J2和電阻R1的 連接點處提供第一控制信號用於控制第一電流產生電路32在啟動時提供電流。在一個實 施例中，電晶體J2為具有8伏特夾斷電壓的JFET，當供電電壓VCC低於8伏特時，電晶體 J2的源極端電壓隨供電電壓VCC變化；當供電電壓VCC高於8伏特時，電晶體J2的源極端 電壓為8伏特。電晶體J2的夾斷電壓降低了當供電電壓較大時系統的功耗，同時又保證了 當供電電壓VCC較低時的電流提供功能和短路保護功能。電阻R1和電阻R2的連接點處提 供第二控制信號用於控制第二電流產生電路33以控制第二電流12的大小。這樣，當供電 電壓VCC在較低時上升或下降時，第一控制信號和第二控制信號也相應上升或下降。反相 器INT1的輸入端接收外部控制信號SHUT和第一電流產生電路32,輸出端耦接第二電流產 生電路33。外部控制信號SHUT控制當系統正常工作時，如供電電壓VCC高於第三閾值時， 信號SHUT處於預定狀態，如邏輯低電平，關閉第一電流產生電路32。反相器INT1的輸出 端耦接第二電流產生電路33的電晶體MN2的控制端，用於控制當系統正常工作，外部控制 信號SHUT處於預定狀態時，導通電晶體麗2,關斷電晶體MN4,使得第二電流產生電路33關 閉。
[0030] 當系統剛啟動時，供電電壓VCC為零值。此時，電晶體J2與電阻R1之間的電壓亦 為零值，P型電晶體MP5處於導通狀態。此時，電壓V2通過電晶體MP1、J3、電阻R3和晶體 管MP5形成的通路產生基礎電流110,其大小可通過調節電阻R3的阻值進行調節。在一個實 施例中，電晶體J3具有一定的夾斷電壓，如8伏特，將電晶體J3的源極電壓限定在8伏特。 這樣，電晶體J3將第二電壓V2降低至8伏特的較低電壓V10,此時基礎電流

【權利要求】
1. 一種電流源，具有接收線電壓的輸入端和提供充電電流的輸出端，其中充電電流向 一電容充電使得在輸出端產生供電電壓，電流源包含： 轉換電路，用於將線電壓轉換為低於線電壓的第二電壓； 電流產生電路，接收第二電壓並產生充電電流；以及 控制電路，耦接電流產生電路，控制電路接收供電電壓並基於供電電壓對電流產生電 路進行控制； 其中控制電路控制當供電電壓低於第一閾值電壓時，充電電流為第一電流值，當供電 電壓高於第二閾值電壓時，充電電流為第二電流值，其中第一閾值電壓低於第二閾值電壓， 第一電流值低於第二電流值。
2. 如權利要求1所述的電流源，其中控制電路進一步控制當供電電壓大於第三閾值電 壓時關閉電流產生電路使得充電電流降為零值，其中第三閾值電壓大於第二閾值電壓。
3. 如權利要求1所述的電流源，其中電流產生電路包含： 第一電流產生電路，基於第二電壓產生第一電流； 第二電流產生電路，基於第一電流產生第二電流，第二電流產生電路包含三極體，第一 電流通過控制三極體的基極-發射極電壓來控制第二電流；以及 電流鏡，具有輸入端和輸出端，其中電流鏡的輸入端接收第二電流，電流鏡的輸出端提 供正比於第二電流的充電電流。
4. 如權利要求3所述的電流源，其中第一電流產生電路包含： 結型場效應管（JFET); 電阻，和JFET串聯連接； 第一通路開關； 第二通路開關，其中第一通路開關和第二通路開關並聯連接，且並聯的第一通路開關 和第二通路開關與電阻和JFET串聯連接，其中第一通路開關和第二通路開關的控制端分 別奉禹接控制電路；以及 電流鏡，包含第一電晶體和第二電晶體，其中電流鏡的第一電晶體耦接JFET，當第一通 路開關或第二通路開關中的任一個導通時，電流鏡的第一電晶體、JFET以及電阻形成電流 通路產生基礎電流，電流鏡的第二電晶體提供正比於基礎電流的第一電流。
5. 如權利要求4所述的電流源，其中： 當供電電壓接近零值時，第一通路開關關斷，第二通路開關導通； 當供電電壓繼續增大至一閾值電壓時，第一通路開關導通，第二通路開關關斷；以及 當供電電壓繼續增大且外部控制信號處於預定狀態時，第一通路開關關斷。
6. 如權利要求4所述的電流源，其中JFET具有夾斷電壓。
7. 如權利要求3所述的電流源，其中第二電流產生電路具有輸入端和輸出端，其中第 二電流產生電路的輸入端耦接第一電流產生電路的輸出端，第二電流產生電路的輸出端提 供第二電流，第二電流產生電路進一步包含： 第三電晶體，耦接於第二電流產生電路的輸入端和系統地之間，第三電晶體的控制端 耦接控制電路，其中三極體的集電極耦接第二電流產生電路的輸入端，三極體的發射極耦 接系統地； 第一電流調節電阻，具有第一端和第二端，其中第一端耦接三極體的基極； 第二電流調節電阻，具有第一端和第二端，其中第一端耦接第一電流調節電阻的第二 端，第二電流調節電阻的第二端耦接系統地； 第四電晶體，耦接於第二電流調節電阻的第一端和第二端之間，第四電晶體的控制端 奉禹接控制電路；以及 第五電晶體，耦接在第一電流調節電阻的第一端和第二電流產生電路的輸出端之間， 第五電晶體的控制端耦接第二電流產生電路的輸入端； 其中當供電電壓大於一閾值電壓時，第二電晶體導通用於將第二電流調節電阻短路， 從而增大第二電流。
8. 如權利要求7所示的電流源，其中當一外部控制信號呈預定狀態時，控制電路控制 第三電晶體導通，第五電晶體關斷。
9. 如權利要求7所述的電流源，其中通過調節第一電流調節電阻和/或第二電流調節 電阻用於調節充電電流。
10. 如權利要求7所述的電流源，其中第一電流調節電阻和第二電流調節電阻為高方 塊多晶矽電阻，具有溫度補償係數。
11. 如權利要求3所述的電流源，其中控制電路包括： JFET ； 第一電阻； 第二電阻，其中JFET、第一電阻和第二電阻串聯連接，串聯的JFET、第一電阻和第二電 阻的一端接收供電電壓，另一端耦接系統地，JFET和第一電阻的連接點提供第一控制信號 用於控制第一電流產生電路在剛啟動時提供第一電流，第一電阻和第二電阻的連接點提供 第二控制信號用於控制第二電流的大小；以及 反相器，具有輸入端和輸出端，其中反相器的輸入端接收外部控制信號並耦接第一電 流產生電路，反相器的輸出端耦接第二電流產生電路，當外部控制信號處於預定狀態時關 閉第一電流產生電路和第二電流產生電路。
12. 如權利要求11所述的電流源，其中JFET具有夾斷電壓。
13. 如權利要求11所述的電流源，其中通過調節第一電阻和第二電阻的比值用於調整 短路保護閾值。
14. 如權利要求1所述的電流源，其中轉換電壓包含一 JFET，JFET的第一端接收線電 壓，JFET的第二端耦接電流產生電路用於提供第二電壓。
15. 如權利要求14所述的電流源，其中JFET的控制端接地。
16. -種具有短路保護功能的向隔離式電壓變換器提供電源的方法，包括： 將交流電整流成線電壓； 將線電壓轉換成較低的第二電壓； 基於第二電壓產生第一電流，並基於第一電流產生第二電流；以及 通過電流鏡基於第二電流產生充電電流，充電電流用於向電容充電產生供電電壓，其 中第二電流在供電電壓小於第一閾值電壓時控制為第一電流值，第二電流在供電電壓大於 第二閾值電壓時控制為第二電流值，其中第二閾值電壓大於第一閾值電壓，第二電流值大 於第一電流值。
17. 如權利要求16所述的方法，進一步包括當供電電壓大於第三閾值電壓時，控制第 一電流、第二電流和充電電流為零值。
18. 如權利要求16所述的方法，其中將線電壓轉換成較低的第二電壓通過一 JFET進行 轉換。
19. 如權利要求16所述的方法，其中基於第一電流產生第二電流包括通過第一電流控 制三極體的基極-發射極電壓，且通過三極體的基極-發射極電壓控制第二電流。
【文檔編號】H02M7/217GK104410303SQ201410699713
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月27日 優先權日:2014年11月27日
【發明者】肖斌, 陳躍東 申請人:成都芯源系統有限公司