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1、上海交通大学硕士学位论文基于电流限控制的开关电源设计摘要高效率、低功耗的电源IC具有强大的市场需求，开关电源因其体积小、重量轻、效率高、成本低、输入电压范围广等特点被广泛应用于智能手机、PAD、笔记本电脑等便携式电子设备中。本文设计了一种反激离线式AC-DC开关电源，采用1um700V高压BCD工艺，220V市电可直接输入，五引脚DIP式封装，内部集成功率管，具有结构简单、集成度高、应用方便等优点。输入电压范围85~265VAC，额定输出10V1A，最高效率可达90%。采用电流限控制方式，即通过检测负载的大小
2、选择合适的电流限档位，实现不同负载时高转换效率。通过检测功率管上电流的大小来控制功率管的开关，调节输出功率，避免轻载时开关频率进入音频范围。此外，还具有输出短路和过载保护、前沿消隐、自动重启、过温保护、输入线欠压检测以及频率抖动等功能。本文综述了开关电源的特点和未来的发展趋势以及开关电源的分类、拓扑结构、调制方式、工作方式等基本原理。介绍了芯片系统结构，包括总体功能以及内部各子模块的功能及其之间的相互联系。设计、分析了与电流限控制相关的电流限模块和自动重启模块以及带隙基准电压源和分段线性补偿的基准电流源等子模
3、块。基于Cadence仿真平台对系统功能进行验证，仿真结果显示芯片符合预期设计目标。概述了模拟版图设计过程中需要注意的问题，并给出了芯片整体版图，最后提供了一种适用于本文开关电源芯片的应用电路。关键词：开关电源，电流限，跳周期，自动重启I万方数据上海交通大学硕士学位论文DESIGNOFSWITCHINGPOWERSUPPLYBASEDONCURRENTLIMITCONTROLABATRACTSwitchingPowerSupply(SPS),becauseofitssmallsize,lightweight,
4、highefficiency,lowcost,wideinputvoltagerange,iswidelyusedinmobilephone,PAD,notebookcomputersandotherportableelectronicdevices.ThestrongdemandofhighefficiencyandlowpowerICwillbringagoodmarketprospectofSPS.Anoff-linefly-backAC-DCSwitchingPowerSupplychipbasedo
5、ncurrentlimitcontrolispresented.Thischipuses1um700VBCDprocess,inputof220Vdirectly,five-pinDIPpackage,apowerMOSFETisinternalintegrated,hastheadvantagesofsimplestructure,highintegration,andeasyapplication.Itsinputis85~265VAC,theoutputis10V1A,themaximumefficie
6、ncyis90%.BymonitoringthecurrentthroughpowerMOSFET,thischipcouldadjustcurrentlimitstallstocontrolpowerMOSFETonandoff,whichwillcontroltheoutputpowerandimprovetheconversionefficiencyunderdifferentloadconditions.Otherwise,thischiphasadditionalfunctionssuchasout
7、putshortandoverloadprotection,autorestart,overtemperatureprotection,frequencyjitter,leadingedgeblanking,inputlineundervoltagedetection.ThisdissertationintroducesthedevelopmentofSPS,andtheprinciplesabouttheclassification,topologies,modulation,workingmode.The
8、topdesignofSPS,includingpinfunctionsaswellasthesub-modulefunctionsandtheirconnections,isprovided.Thedesignandanalysisofthecurrentlimitmodule,autorestartmodule,referencesourcemoduleincludingbandgapvolta
