离线式单片AC/DC开关电源集成电路的设计

【摘要】：功率集成电路是集成电路的重要分支,至少包含一个半导体功率器件和一个独立功能电路的单片集成电路,其在电力电子、自动控制、家电通信、汽车电子等领域扮演着一个重要的角色。要实现功率集成,必须解决多项半导体工艺及设计技术难题,如BCD(双极、互补、双扩散MOSFET)兼容工艺、数模混合、高压、驱动等。 开关电源由于其在性能、体积、价格等方面的优势,在电源市场中占有的份额不断增长。尤其是那些对体积、重量以及效率非常敏感的电子系统更要求开关电源体积更小,重量更轻。随着环保意识的增强,一些发达国家对节能的要求也越来越高。这两方面的要求促使开关电源集成电路向着更高性能发展。 本文所设计的离线式开关电源芯片是集低压控制电路以及高压功率管于一体,并实现各种保护功能。论文开始首先介绍了功率集成电路的发展状况以及开关电源的特性,第二部分逐一设计了各功能模块的电路形式以及相关参数,并给出了仿真波形,最后设计了高压功率管的器件结构和纵向结构。由于工艺条件有限,未能实现整个芯片的流片,只对部分模块进行流片和测试。