用于AC／DC開關(guān)電源芯片的片內(nèi)電源電路

Gate為AC／DC開關(guān)電源芯片中功率管的柵控制信號，本片內(nèi)供電模塊僅在功率管關(guān)斷的時間進行充電。Regulator為過壓欠壓邏輯單元模塊的輸出信號，它來控制模擬充電部分對儲能電容充電。片內(nèi)電源在從上電到系統(tǒng)穩(wěn)定需要經(jīng)過以下三種工作狀態(tài)：
①狀態(tài)1：儲能電容電壓Vout低于4．8V過壓欠壓電路的輸出A5=1，A6=0經(jīng)過RS觸發(fā)器，得出A7=1，上支路的輸出為1于是Regulator信號輸出由上支路決定，始終為0。儲能電容從0充電會一直充至4．8V而不受各內(nèi)部信號的影響。
②狀態(tài)2：儲能電容電壓Vout充至略大于4．8V。
過壓欠壓電路的輸出A5，A6由狀態(tài)1的10轉(zhuǎn)換成00。此時RS觸發(fā)器為保持狀態(tài)，于是A7保持為1，上支路的輸出由1變?yōu)?。此時Regulator由下支路決定，若X1=1(輸入電壓Vin過低)，Regulator=1(不充電)；若X1=0(輸入電壓Vin正常)，則Regulator由Gate信號決定。所以儲能電容達到4．8V后，若X1信號為1，儲能電容將不再充電。若X1信號為0，儲能電容在功率管關(guān)斷周期充電，可充至5．8V。
③狀態(tài)3：儲能電容電壓由Vout由繼續(xù)升高，大于5．8V時。
當狀態(tài)2最后一種情況Regulator由Gate決定，Vout充電至大于5．8V時。過壓欠壓電路的輸出A5，A6由狀態(tài)2的00轉(zhuǎn)換成01。經(jīng)過RS觸發(fā)器A7信號要改變?yōu)?，下支路A7與X1的與非使得X1對Regulator無影響，A6經(jīng)過反向器后的0信號使得Gate對Regulator也沒有了影響。此時Reg ulator輸出完全由A5，A6，A7來決定，輸出為1(不充電)，直到儲能電容的電壓回落至5．8V以下。

2 仿真結(jié)果
仿真條件：本文采用CSMC 700V BCD工藝庫和HSPICE進行仿真，Vin電壓從0V上升到300V，然后維持穩(wěn)定。

仿真結(jié)果如右圖4所示：當Vin從0V上升到300V的過程中，A5，A6狀態(tài)從10轉(zhuǎn)換到00再轉(zhuǎn)換到01，當芯片穩(wěn)定工作時其在00，01之間轉(zhuǎn)換從而維持輸出穩(wěn)定在5．8V，達到設(shè)計要求。

3 結(jié)束語
本文設(shè)計了一種新型的片內(nèi)電源電路，具有功耗低，輸入電壓范圍廣，電路結(jié)構(gòu)簡單等特點。適用于各種開關(guān)電源芯片進行片內(nèi)供電。通過電路仿真，本電路設(shè)計滿足設(shè)計要求。