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一种反激式电源管理芯片的研究与设计

杨国坤  
【摘要】:随着科学技术的发展,人们对电子产品的要求也日益增高,电源作为电子产品的供电设备其发展也变的至关重要,电源朝着高集成度、高转换效率、低功耗的方向发展,开关电源由于其自身具备的优异性能取代了线性稳压电源,而其核心电源管理芯片的应用也成为了当今电源的发展主流。 结合公司具体项目,设计了一款反激式AC-DC电源管理芯片。设计基于反激式结构,开关管采用PWM调制模式控制。主要功能模块包括:带隙基准电路,PWM产生电路,振荡器电路,以及为了使系统安全稳定的工作还集成了多种保护电路包括过压保护电路、钳位电路、过流保护电路和过温保护电路等,为了使功率开关管正常工作,芯片内部集成有软启动电路、软驱动电路、前沿消隐电路。同时集成了频率抖动模块,改善了系统的EMI性能。对芯片的整体电路的功能以及一些典型的性能参数进行了仿真,仿真结果表明,当芯片的工作频率为65KHz时,轻负载条件下可以进入Burst工作模式,启动电流低至3μA,有效的减少了启动损耗,软启动的时间约为3ms。 基于1.0μm40V高压BiCMOS工艺完成了电路的版图设计与验证。最后,对流片后的芯片进行了测试,测试结果表明芯片的各项性能指标均达到设计要求。


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