ACDC脉宽调制开关电源控制芯片设计

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1、人连理T大学硕士学位论文摘要随着科学技术的发展，通信、消费电子类产品等对开关电源需求迅猛增长，开关电源核心控制电路的集成化是开关电源的发展方向。集成脉宽调制模式控制芯片的开关电源具有频率特性好、线性度高、输出电压纹波较小等优点，已成为功率电子学研究领域的一大热点，并在通讯、计算机等领域获得了广泛应用。本文基于双极工艺，利用CadenceEDA设计工具，在分析开关电源工作原理的基础上，设计了一种AC．DC脉宽调制开关电源控制芯片。论文详细分析了不同种类开关电源控制芯片的实现方法，根据功能需要设计了开关电源控制芯片整体电路，并细

2、化其内部各个功能模块，主要包括电压基准源、振荡器、保护电路、斜坡补偿等功能模块。本文设计的开关电源控制芯片在系统结构上的特点是：采用一种简洁的电路结构检测输出电压，有效地去除了因误差放大器精度不高对PWM控制芯片性能的影响，并减小了芯片面积，降低了成本。整体电路采用华润晶芯1．8岬Bipolar工艺库进行设计，经CadenceSpectre仿真验证达到了所设定的指标。最后，根据电路设计绘制芯片版图，并通过DRC、LVS验证，完成了整体设计。本文设计的AC．DC脉宽调制开关电源控制芯片，工作温度范围0。C一130℃；工作频率6

3、0KHz；输出信号的最大占空比78％。关键词：开关电源；脉宽调制；电流型模式；双极工艺人连理工大学硕+学位论文DesignofAC—DCPWMSwitchingPowerSupplyControlICAbstractAlongwiththerapiddevelopmentofelectronicinformationindustry,thedemandoftheswitchingpowersupplyincreasesrapidly．Thecoreofswitchingpowersupplycontrolcircuittoa

4、chieveintegratedisthedevelopmentdirectionofswitchingpowersupply．Thepulse-widthmodulationmodeswitchingpowersupplyhasadvantages，suchasgoodfrequencycharacteristic，highlinearity，smalleoutputvoltageripple，andothers．SwitchmodepowersuppliesintegratedPWMcontrolchiparewidel

5、yuscdinthecommunications．computer，andotherfields．BasedontheBipolartechnology,usingCadenceEDAdesigntools，inthestudyofprincipleofswitchingpowersupply,thispaperdesignsakindofAC-DCPWMswitchingpowersupplycontrollerchip．Thepaperanalyzeddetailedlytheworkingprincipleandthe

6、classificationoftheswitchingpowersupplycontrollerchip．Accordingtofunctionalneeds，thepaperdesignsthewholecircuitofswitchingpowersupplycontrollerchipandrefinesitsinternalvariousfunctionalmodules．ThemainmodulesofPWMcontrollerchipincludevoltagereferences，oscillator，the

7、protectioncircuits，slopecompensationcircuits，andotherfunctionalmodules．Inthispaper,thedesignofswitchingpowersupplycontrollerchipusesasimplecircuitstmcturedetecttheoutputvoltage，effectivelygettingridofimpactofperformanceonthePWMcontrollerchipbecauseoftheerroramplifi

8、er'slowaccuracy，reducingtheareaandcostofthechip．ThewholecircuitsofchiparedesignedusingtheCSWC1．8BinBipolarprocesslibrary．111ecircuitswhicharesimu