开关电源pwm控制器芯片设计

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1、浙江大学硕士学位论文开关电源PWM控制器芯片设计姓名：谢福波申请学位级别：硕士专业：电路与系统指导教师：吴晓波20060512浙江大学硕士学位论文摘要随着电子信息产业的飞速发展和对节能要求的不断提高，现代开关电源的应用日益广泛，发展迅速。开关电源技术结合了开关变换器理论、集成电路和功率半导体技术的先进成果，具有体积小、重量轻、效率高、可靠性好等显著优点，己成为现代电源技术的主流。论文在研究开关电源技术发展现状基础上，提出一种峰值电流控制开关电源PwM控制芯片的设计。首先对芯片的工作原理和系统构成进行了研究和分析，包括开关电源变换器的整个主回路和

2、控制回路。在系统设计完成之后，在1．5岫BCD工艺下分块设计了芯片内部各个功能块，包括运算放大器，基准电压源，振荡器，比较器和保护电路等，完成了具体电路的设计，给出了所有的电路图。各功能块经CadenceSpectre仿真验证均已达到所定指标。以此构成的系统亦已通过仿真验证，仿真结果与预期结果相符，表明电路的主要设计功能已经实现。最后，完成芯片的总体版图规划和部分版图的设计。关键词：PWM控制，运算放大器，基准电压源，振荡器，比较器保护电路BiCMoS工艺浙江人学硕士学位论文ABSTRACTAstherapiddeVelOpment0felec

3、lrOnicinformationindustryandtheincreasingdemandofenergysaVing。mOdernswitchingpOwersuppIIesfOundwiderandwiderappIicationsandweredeVelopedrapidIy．ThetechnOIOgy0fsw．tchingpOwersupplycOmbinedthecurrentresuItsofmodemswItchingcOnVertertheory．integratedcircuitandpOwersemiconductOr．

4、Itisfeaturjngsma¨Volumeandweightaswe¨ashighefficiencyandreliabiIItyandbecomingthemainst陀amOfmOdempOwersuppIytechnOIOgyBasedontheresearchOnmOdernpOwersupplytechnOIOgy，apeakcurnentmOdePWMcontrO¨erChipwerepropOsed．AnditsprincipIesandsystemarchitecturewerestudiedandanaIyzed，whic

5、hincIUdesitsmainlOOpandcOntrOIlOOpFinishedthesystemdesign，thefunctionalbIOckswasdesignedin1．5UmBCDtechnOlogy，whlchincludedampllfierreference，osc川atOr，compa旧tor，fast0Vercurrentprote酬on．AndaIlcircuitsweregiVen．ThefunctiOnalbIOcksweresimuIatedandVerifiedbyCadenceSpecfre．Theresu

6、Itsshowedtheirpe晌rmanCesmetSpecweI

7、．AndthesystemsimuIatIOnaISOshOwedthata¨ofdesiredflJnctiOnswerereaIizedFina¨y，thefloOrplanandpartOfIayOutdesignwaspnesented浙江大学顺士学位论文KEIYWORDS：PWMcontrol，amp

8、ifier，reference，0sc⋯atOrcOmparatOr，fast0VercurrentprotectionBiCMOSprocess浙江大学硕士学位论文

9、率转换电路进人高频变换器被转换成所需电压值的方波，最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压。反馈控制电路为脉冲宽度调制器(PwM)，它主要由取样器、比较器、振荡器、脉宽调制及基准电压等电路构成。这部分电路目前己集成化，制成了各种开关电源专用集成电路。控制电路用来调整高频开关元件的开关时问比例，以达到稳定输出电压的目的。开关电源的功率调整器件处于开关工作状态。作为开关而言，导通时，压降很小，几乎不消耗能量，关断时漏电流很小，也几乎不消耗能量，所以开关电源的功率转换效率可达80％以上。开关电源的滤波电感的体积和重量也因为工作频率提高而减小

10、，所需的滤波电容也减小。“11．3本文的主要工作图l—l20多年来，集成开关电源沿着集成化方向发展，首先是对开关电源的核心单元一控制电路实现集成化。1