用于AC/DC開關電源芯片的片內電源電路
1.2 數字邏輯控制模塊的設計
數字邏輯控制模塊電路如下圖3所示,A5,A6為輸出電壓檢測模塊對BP端口電壓檢測后輸出的欠壓信號,過壓信號;A7為A5,A6經過寄存器后產生的中間信號,X1為輸入電壓的檢測信號,正常為低,當輸入電壓過低(X1為高)時,片內電源停止工作對開關電源芯片進行保護。本文引用地址:http://www.ljygm.com/article/176835.htm
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(tǒng)穩(wěn)定需要經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轉換成01。經過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(wěn)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(tài)從10轉換到00再轉換到01,當芯片穩(wěn)定工作時其在00,01之間轉換從而維持輸出穩(wěn)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。
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