用于AC／DC开关电源芯片的片内电源电路(2)

充电控制模块是本电路设计的重点难点，其具体设计过程如下：

1．1 输出电压检测模块的设计

输出电压检测模块电路如下图2所示，BP端输出电压Vout经过电阻网络分压后产生3路输出D1，D2，D3，这三路输出分别输入到COM2，COM1，COM3三路比较器中，与基准电压进行比较。COM1输出欠压信号A5，欠压为高，不欠压为低。COM2输出过压信号A6，过压为高，不过压为低。COM3的输出控制泄流支路，当Vout(BP电压)高于7V时，给电容C0提供一条泄流通路，使BP电压低于7V，对电路进行保护。

数字逻辑控制模块电路如下图3所示，A5，A6为输出电压检测模块对BP端口电压检测后输出的欠压信号，过压信号；A7为A5，A6经过寄存器后产生的中间信号，X1为输入电压的检测信号，正常为低，当输入电压过低(X1为高)时，片内电源停止工作对开关电源芯片进行保护。

Gate为AC／DC开关电源芯片中功率管的栅控制信号，本片内供电模块仅在功率管关断的时间进行充电。Regulator为过压欠压逻辑单元模块的输出信号，它来控制模拟充电部分对储能电容充电。片内电源在从上电到系统稳定需要经过以下三种工作状态：

①状态1：储能电容电压Vout低于4．8V过压欠压电路的输出A5=1，A6=0经过RS触发器，得出A7=1，上支路的输出为1于是Regulator信号输出由上支路决定，始终为0。储能电容从0充电会一直充至4．8V而不受各内部信号的影响。

 ②状态2：储能电容电压Vout充至略大于4．8V。

过压欠压电路的输出A5，A6由状态1的10转换成00。此时RS触发器为保持状态，于是A7保持为1，上支路的输出由1变为0。此时Regulator由下支路决定，若X1=1(输入电压Vin过低)，Regulator=1(不充电)；若X1=0(输入电压Vin正常)，则Regulator由Gate信号决定。所以储能电容达到4．8V后，若X1信号为1，储能电容将不再充电。若X1信号为0，储能电容在功率管关断周期充电，可充至5．8V。

③状态3：储能电容电压由Vout由继续升高，大于5．8V时。

当状态2最后一种情况Regulator由Gate决定，Vout充电至大于5．8V时。过压欠压电路的输出A5，A6由状态2的00转换成01。经过RS触发器A7信号要改变为0，下支路A7与X1的与非使得X1对Regulator无影响，A6经过反向器后的0信号使得Gate对Regulator也没有了影响。此时Reg ulator输出完全由A5，A6，A7来决定，输出为1(不充电)，直到储能电容的电压回落至5．8V以下。

2 仿真结果

仿真条件：本文采用CSMC 700V BCD工艺库和HSPICE进行仿真，Vin电压从0V上升到300V，然后维持稳定。

当Vin从0V上升到300V的过程中，A5，A6状态从10转换到00再转换到01，当芯片稳定工作时其在00，01之间转换从而维持输出稳定在5．8V，达到设计要求。