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一款恒流恒压控制电源管理芯片的研究与设计

黄璜  
【摘要】:随着电子科技的迅猛发展,要求电源的性能更稳定、效率更高、体积更小。开关电源依靠自身优势,逐渐取代了传统的电源,成为现代电源的发展方向。 根据某公司项目需求,设计了一款恒流恒压控制电源管理芯片电路,该芯片是一种高性能离线式PFM调制控制器,应用于低功率电源适配器和AC/DC充电器。芯片结构采用的是原边控制模式,在芯片外部电路结构中无需应用TL431和光耦合器件。芯片内置恒流和恒压两种控制模式,在恒定电流控制模式时,最大输出功率和输出电流可以通过CS引脚的限流电阻Rs设定。在恒定电压控制模式时,采用PFM调制控制模式获得高性能和高精度。此外,通过内置线性损失补偿结构获得良好的负载调节。设计的芯片电路包括:过压保护电路、带隙基准电路、软启动电路、前沿消隐电路、过流保护电路、欠压锁定电路等,论文详细论述了电路的参数设计。并运用Cadence公司软件对芯片内部模块的各项指标进行仿真与分析,仿真结果表明,设计的芯片可以在较低的工作电流下工作,获得了比较高的工作效率。 基于LITE-ON40V的1.0μmBiCMOS工艺,完成了恒流恒压控制电源管理芯片的版图设计,并且通过了DRC和LVS验证。芯片测试结果表明,环路的动态响应达到0.7ms,待机功耗0.2W。


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