采用N耗盡高壓工藝的開關(guān)電源控制芯片設(shè)計(jì)與版圖實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著科技的進(jìn)步，電子產(chǎn)品普及度的提高，電力電子技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用越來越突出，開關(guān)電源在各種應(yīng)用中得以快速發(fā)展。開關(guān)電源的優(yōu)勢(shì)在于輸出精度高、轉(zhuǎn)換效率高、性能可靠，并且大幅縮小變壓器的體積和重量。
　　一般情況下常用的電源(如市電)要經(jīng)過AC/DC轉(zhuǎn)換才能合乎電子系統(tǒng)使用的需要，開關(guān)電源的一大應(yīng)用就是在這一領(lǐng)域，將較高的AC電壓轉(zhuǎn)化成較低的DC電壓。由于開關(guān)電源AC/DC芯片所具有的高轉(zhuǎn)換效率，低成本，小體積的優(yōu)點(diǎn)，其迅速

2、取代了線性電源，成為各種電子產(chǎn)品中AC/DC變換的主流產(chǎn)品。
　　本論文的工作目的是在分析國內(nèi)外開關(guān)電源的開發(fā)研究現(xiàn)狀，并針對(duì)Buck結(jié)構(gòu)的AC/DC開關(guān)電源做了相關(guān)分析的基礎(chǔ)上，采用SinoMOS(寧波中緯)的1um耗盡型 NMOS工藝，設(shè)計(jì)一款A(yù)C/DC轉(zhuǎn)換控制芯片，該芯片電路具備驅(qū)動(dòng)高壓功率開關(guān)管的能力，控制其完成 AC/DC轉(zhuǎn)換功能。芯片的主要特點(diǎn)為具有寬VDD電壓容許范圍：8.5~40V，具有過流保護(hù)、帶遲滯的欠壓閉鎖，

3、過壓保護(hù)，過流信號(hào)前沿消隱，軟啟動(dòng)等功能。并使用Hspice軟件完成電路仿真驗(yàn)證，使用Cadence下的Virtuoso軟件進(jìn)行版圖設(shè)計(jì)。本文主要內(nèi)容如下：
　　(1)闡述AC/DC開關(guān)電源的應(yīng)用領(lǐng)域、構(gòu)成、與線性電源相比的優(yōu)缺點(diǎn)、國內(nèi)外的研究狀況以及研究AC/DC開關(guān)電源的意義。
　　(2)闡述說明了BUCK結(jié)構(gòu)的開關(guān)電源的工作原理、基本結(jié)構(gòu)、反饋控制類型等相關(guān)知識(shí)。
　　(3)根據(jù)提出的電路特點(diǎn)，分模塊描述，設(shè)計(jì)和

4、分析了每個(gè)子電路模塊，使每個(gè)模塊的功能滿足設(shè)計(jì)要求，并且搭建了整個(gè)電路。并且使用SinoMOS提供的工藝庫，使用Hspice(Synopsys)仿真軟件對(duì)每個(gè)模塊進(jìn)行了仿真，給出了每個(gè)模塊的仿真波形圖并進(jìn)行了說明，最后搭建了仿真平臺(tái)進(jìn)行了總體功能仿真，驗(yàn)證了電路功能：設(shè)計(jì)電路系統(tǒng)在完成軟啟動(dòng)功能之后，在內(nèi)部電路的協(xié)同工作下完成對(duì)60kHz時(shí)鐘波形的PWM調(diào)制，輸出經(jīng)過PWM調(diào)制的驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)一個(gè)高壓開關(guān)管，完成AC/DC轉(zhuǎn)換，將一個(gè)高壓