应用于反激式开关电源控制芯片的稳压供电电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及开关电源控制芯片的设计，尤其涉及的是，应用于反激式开关电源控 制芯片的稳压供电电路的设计。
【背景技术】
[0002] 开关电源通过反馈回路控制开关管的方式，输出稳定的电压，供相关用电设备使 用。同样，开关电源本身的运行也需要稳定的输入电压，且不同模块所需的电压不尽相同。 比如，开关管的驱动电路需要较高的稳定电压才能工作，而PWM发生器电路的运行则需要较 低的稳定电压。目前开关电源控制芯片中普遍采用的稳压供电电路已能够基本满足供电要 求，但随着输入电压及外界温度的变化，其精准度仍不能让人满意。本发明针对上述问题， 设计了应用于反激式开关电源控制芯片的稳压供电电路，能够同时为开关电源控制芯片提 供两种稳定的工作电压，并在输入电压及外界温度变化的情况下具有较高的精准度。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供了一种应用于反激式开关电源控制芯片的稳 压供电电路。
[0004] 本发明的技术方案如下:应用于反激式开关电源控制芯片的稳压供电电路包括四 个部分，其分别为输入电压端口、PTAT基准电流电路、高压稳压供电电路、低压稳压供电电 路。其中输入电压端口提供输入电压给高压稳压供电电路和PTAT基准电流电路。PATA基准 电流电路输出1号基准电流到高压稳压供电电路，并输出2号基准电流到低压稳压供电电 路。高压稳压供电电路输出1号工作电压给高压用电模块使用，并将1号工作电压输入到低 压稳压供电电路中。低压稳压供电电路输出2号工作电压给低压用电模块使用。
[0005] 在反激式开关电源控制芯片稳压供电电路中，高压稳压供电电路用于输出电压值 相对较高的1号工作电压。1号工作电压一方面作为稳定工作电压供给开关电源控制芯片高 压用电模块使用，另一方面做为输入电压供给低压稳压供电电路。高压稳压供电电路包括 输入电压端口、1号基准电流输入端口、1号工作电压输出端口、1至8号M0S管、1至2号晶体 管、1至4号电阻、1号电容。其中，1号晶体管与1号电阻组成限流电路，限制8号M0S管中的电 流超过预定值。1号电容与1号工作电压输出端口连接，具有稳定输出的作用。高压稳压供电 电路输出的1号工作电压的表达式如下所不：
[0006]
[0007] 其中，Vh为1号工作电压的电压值，Ιι为2号电阻中电流的电流值，Ri为1号电阻的阻 值，R 2为2号电阻的阻值，R3为3号电阻的阻值，R4为4号电阻的阻值，Vb(3为2号晶体管的基射极 电压值，Ih为高压稳压供电电路输出电流的电流值。
[0008] 高压稳压供电电路中，输入电压端口连接1号M0S管的源极，1号M0S管的栅极连接3 号M0S管的栅极，1号M0S管的漏极连接2号M0S管的源极。1号基准电流输入端口连接2号M0S 管的漏极，2号MOS管的栅极连接4号MOS管的栅极。7号MOS管的漏极连接6号MOS管的漏极，7 号M0S管的源极连接2号电阻的上端。2号电阻的下端连接3号电阻的上端，3号电阻的下端连 接4号电阻的上端，4号电阻的下端接地。2号晶体管的基极连接3号电阻的下端，2号晶体管 的集电极连接2号电阻的下端，2号晶体管的发射极接地。8号M0S管的栅极连接6号M0S管的 漏极，8号M0S管的漏极连接5号M0S管的源极，8号M0S管的源极连接1号电阻的上端。1号晶体 管的基极连接1号电阻的上端，1号晶体管的集电极连接8号M0S管的栅极，1号晶体管的发射 极连接1号电阻的下端。1号工作电压输出端口连接1号电阻的下端，1号电容的上端连接1号 工作电压输出端口，1号电容的下端接地。
[0009] 在反激式开关电源控制芯片稳压供电电路中，低压稳压供电电路用于输出电压值 相对较低的2号工作电压供相关用电模块使用。低压稳压供电电路包括1号工作电压输入端 口、2号基准电流输入端口、2号工作电压输出端口、9至13号M0S管、3至4号晶体管、5至10号 电阻、2号电容。其中，3号晶体管、11号M0S管、12号M0S管以及9号电阻组成限流电路，限制低 压稳压供电电路的输出电流超过预定值。10号电阻与2号电容构成频率补偿电路，稳定低压 稳压供电电路的输出电压。低压稳压供电电路输出的2号工作电压的表达式如下所不：
[0010]
[0011] 其中，Vl为2号工作电压的电压值，12为2号基准电流的电流值，R5为5号电阻的阻 值，R6为6号电阻的阻值，R7为7号电阻的阻值，Rio为10号电阻的阻值，Vbe为4号晶体管的基射 极电压值，II为低压稳压供电电路输出电流的电流值。低压稳压供电电路将高压稳压供电 电路的输出电压做为其输入电压进行进一步的稳压，因此其输出具有更高的精准度，能够 满足低压用电模块对工作电压稳定性的要求。
[0012]低压稳压供电电路中，1号工作电压输入端口连接9号M0S管的源极，9号M0S管的栅 极连接10号M0S管的栅极，9号M0S管的漏极连接4号晶体管的集电极。2号基准电流输入端口 连接10号M0S管的漏极，10号M0S管的源极连接9号M0S管的源极。4号晶体管的集电极连接9 号M0S管的漏极，4号晶体管的发射极连接7号电阻的上端，7号电阻的下端接地。3号晶体管 的集电极连接12号M0S管的漏极，3号晶体管的发射极连接5号电阻的上端，5号电阻的下端 连接6号电阻的上端，6号电阻的下端接地。13号M0S管的栅极连接2号基准电流输入端，13号 M0S管的漏极连接3号晶体管的基极，3号晶体管的基极连接9号电阻的上端，9号电阻的下端 连接5号电阻的上端。2号工作电压输出端口连接10号电阻的下端，10号电阻的上端连接9号 电阻的下端。2号电容的上端连接2号工作电压输出端口，2号电容的下端接地。
[0013]在反激式开关电源控制芯片稳压供电电路中，PTAT基准电流电路主要用于产生与 温度成正比例变化的电流，并作为基准电流输入到高压稳压供电电路和低压稳压供电电路 中。PTAT基准电流电路包括输入电压端口，1号基准电流输出端口、2号基准电流输出端口、 14至31号M0S管、5至8号晶体管、11至12号电阻、1号二极管。其中输入电压端口连接31号M0S 管的漏极，31号M0S管的源极连接16号M0S管的源极，31号M0S管的栅极连接14号M0S管的源 极。11号电阻的上端连接输入电压端口，11号电阻的下端连接14号M0S管的漏极。14号M0S管 的源极连接15号M0S管的漏极，15号M0S管的源极连接1号二极管的阴极，1号二极管的阳极 接地。5号晶体管的集电极连接16号M0S管的漏极，5号晶体管的基极连接7号晶体管的基极， 5号晶体管的发射极连接6号晶体管的集电极。6号晶体管的基极连接8号晶体管的集电极，6 号晶体管的发射极连接12号电阻的上端，12号电阻的下端接地。7号晶体管的集电极连接17 号MOS管的漏极，7号晶体管的发射极连接8号晶体管的集电极。8号晶体管的基极连接6号晶 体管的漏极，8号晶体管的发射极接地。1号基准电流输出端口连接29号MOS管的漏极，29号 MOS管的栅极连接25号MOS管的漏极。30号MOS管的漏极连接29号MOS管的源极，30号MOS管的 栅极连接26号MOS管的漏极，30号MOS管的源极接地。2号基准电流输出端口连接27号MOS管 的漏极，27号MOS管的栅极连接25号MOS管的漏极。28号MOS管的漏极连接27号MOS管的源极， 28号MOS管的栅极连接26号MOS管的漏极，28号MOS管的源极接地。
[0014] 本发明为反激式开关电源控制芯片的稳压供电电路。其输出的工作电压有两路， 且电压值不同，能够为开关电源控制芯片不同用电模块提供工作电压。本发明通过相应稳 压模块和限流模块，充分保证了其输出的稳定性，受输入电压及外界温度变化的影响很小， 具有较高的精准度，充分满足了反激式开关电源控制芯片的供电需求。
【附图说明】
[0015] 图1为本发明的系统框图；
[0016] 图2为本发明的高压稳压供电电路的电路图；
[0017]图3为本发明的低压稳压供电电路的电路图；
[0018]图4为本发明的PTAT基准电流电路的电路图；
【具体实施方式】
[0019] 为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。 本说明书及其附图中给出了本发明的较佳的实施例，但是，本发明可以以许多不同的形式 来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明 的公开内容的理解更加透彻全面。
[0020] 需要说明的是，当某一元件固定于另一个元件，包括将该元件直接固定于该另一 个元件，或者将该元件通过至少一个居中的其它元件固定于该另一个元件。当一个元件连 接另一个元件，包括将该元件直接连接到该另一个元件，或者将该元件通过至少一个居中 的其它元件连接到该另一个元件。
[0021] 如图1所示，本发明包括四个部分，其分别为输入电压端口、PTAT基准电流电路、高 压稳压供电电路、低压稳压供电电路。其中输入电压端口提供输入电压Vin给高压稳压供电 电路和PTAT基准电流电路。PATA基准电流电路输出1号基准电流la 1到高压稳压供电电路， 并输出2号基准电流Ia2到低压稳压供电电路。高压稳压供电电路输出1号工作电压Vh给高 压用电模块使用，并将1号工作电压Vh输入到低压稳压供电电路中。低压稳压供电电路输出 2号工作电压Vr给低压用电模块使用。
[0022] 如图2所示，高压稳压供电电路用于输出电压值相对较高的1号工作电压Vh<a号工 作电压Vh-方面作为稳定工作电压供给开关电源控制芯片高压用电模块使用，另一方面做 为输入电压供给低压稳压供电电路。高压稳压供电电路包括输入电压端口 VIN、1号基准电 流输入端口 IAI1、1号工作电压输出端口 VH0、M0S管Ml至M8、晶体管Q1至Q2、电阻R1至R4、电 容C1。其中，晶体管Q1与电阻R1组成限流电路，限f|j_S管M8中的电流超过预定值。电容C1与 1号工作电压输出端口 VHO连接，具有稳定输出的作用。高压稳压供电电路输出的1号工作电 压Vh的表达式如下所示：
[0023]
[0024] 其中，VH为1号工作电压Vh的电压值，h为电阻R2中电流的电流值，R!为电阻R1的阻 值，R2为电阻R2的阻值，R3为电阻R3的阻值，R4为电阻R4的阻值，Vbe为晶体管Q2的基射极电压 值，Ih为高压稳压供电电路输出电流的电流值。高压稳压供电电路输出的1号工作电压Vh具 有较高的精准度，其受输入电压及外界温度变化的影响很小。例如，当输入电压Vin为48V， 外界温度变化范围为_30°C至120°C，输出电流Ih变化范围为0至11mA，则1号工作电压Vh的 变化范围为9.53V至10.62V。
[0025]高压稳压供电电路中，输入电压端口VIN连接M0S管Ml的源极，M0S管Ml的栅极连接 M0S管M3的栅极，M0S管Ml的漏极连接M0S管M2的源极。1号基准电流输入端口 IAI1连接M0S管