用于AC／DC開關電源芯片的片內電源電路

Gate為AC／DC開關電源芯片中功率管的柵控制信號，本片內供電模塊僅在功率管關斷的時間進行充電。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。片內電源在從上電到系統穩定需要經過以下三種工作狀態：
①狀態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經過RS觸發器，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而不受各內部信號的影響。
②狀態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1的10轉換成00。此時RS觸發器為保持狀態，于是A7保持為1，上支路的輸出由1變為0。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斷周期充電，可充至5．8V。
③狀態3：儲能電容電壓由Vout由繼續升高，大于5．8V時。
當狀態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2的00轉換成01。經過RS觸發器A7信號要改變為0，下支路A7與X1的與非使得X1對Regulator無影響，A6經過反向器后的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，然后維持穩定。

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

3 結束語
本文設計了一種新型的片內電源電路，具有功耗低，輸入電壓范圍廣，電路結構簡單等特點。適用于各種開關電源芯片進行片內供電。通過電路仿真，本電路設計滿足設計要求。