开关电源PWM控制器芯片设计

发布时间：2017-05-12 18:05

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【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,已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控制回路。在系统设计完成之后,在1.5μm 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Cadence Spectre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
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TN86;TN492
【目录】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-5
• 目录5-8
• 第一章 绪论8-11
• 1.1 开关电源的背景、现状和发展趋势8-9
• 1.2 开关电源的原理9-10
• 1.3 本文的主要工作10-11
• 第二章 PWM控制芯片的原理11-17
• 2.1 PWM控制芯片原理11-14
• 2.2 PWM控制芯片的结构设计14-16
• 2.3 PWM控制芯片的应用16-17
• 第三章 PWM控制芯片电路模块的设计17-56
• 3.1 设计目标17-18
• 3.2 欠压锁定18-22
• 3.2.1 欠压锁定原理18-19
• 3.2.2 欠压锁定电路19-20
• 3.2.3 欠压锁定仿真20-22
• 3.3 基准电压源22-31
• 3.3.1 基准电压源原理22-24
• 3.3.2 基准电压源电路24-30
• 3.3.2.1 带隙基准电路24-25
• 3.3.2.2 反馈电路125-28
• 3.3.2.3 反馈电路228-30
• 3.3.3 基准电压源仿真30-31
• 3.4 电压调节器31-36
• 3.4.1 电压调节器原理31-32
• 3.4.2 电压调节器电路32-35
• 3.4.3 电压调节器仿真35-36
• 3.5 偏置36-38
• 3.6 振荡器38-41
• 3.6.1 振荡器原理38-39
• 3.6.2 振荡器电路39-41
• 3.6.3 振荡器仿真41
• 3.7 电压误差放大器41-43
• 3.8 电流比较器43-45
• 3.9 过流保护45-47
• 3.10 数字逻辑47-49
• 3.11 驱动49-51
• 3.12 完整电路模拟51-56
• 第四章 工艺与版图设计56-75
• 4.1 工艺设计57-60
• 4.2 器件结构60-63
• 4.2.1 NPN晶体管60-61
• 4.2.2 PNP晶体管61
• 4.2.3 NMOS晶体管61
• 4.2.4 高压NMOS晶体管61-62
• 4.2.4 PMOS晶体管62
• 4.2.5 电容62-63
• 4.2.6 电阻63
• 4.3 版图设计63-75
• 4.3.1 PWM控制芯片的布局布图65-67
• 4.3.2 基准电压源67-69
• 4.3.3 电压误差放大器69-71
• 4.3.4 振荡器71-73
• 4.3.5 偏置73-75
• 第五章 结论与展望75-76
• 参考文献76-78
• 致谢78

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 张杰;李文石;;一种快速设计反激开关电源主电路的新方法[J];电子器件;2009年03期

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 高一星;多路并联LED驱动开关电源设计[D];电子科技大学;2011年

2 毛悦;多通道升压型LED驱动芯片的研究与设计[D];天津大学;2012年

3 王文超;DC-DC变换器模糊变结构通用模型自适应控制研究[D];华东理工大学;2012年

4 陈鸣;作为锂电池充电器的开关电源的设计与研制[D];电子科技大学;2007年

5 周晓智;高效率低功耗DC/DC升压开关电源的设计[D];沈阳工业大学;2007年

6 孙海华;新型混凝土振动棒电源的研究与设计[D];湖南工业大学;2007年

7 闫肃;开关类AC/DC电压变换PWM芯片的设计[D];北方工业大学;2008年

8 张炜;一种具有外同步功能振荡器的设计[D];西南交通大学;2008年

9 杨U

本文编号：360461