一款高低压单片集成AC-DC电源控制IC的设计

摘要

近些年来，电子工业领域的迅猛发展大大刺激了开关电源技术的发展与进步。开关电源电路是连接高压交流电网与各类低压直流设备之间的桥梁，扮演着功率转换的角色，是各类电子产品与设备必不可少的核心部分。单片AC/DC电源控制芯片广泛应用于各种需要进行AC/DC转换的电子产品内部。
　　本课题任务是设计一款高低压单片集成的反激式AC/DC电源控制芯片。该芯片的主要特点是将高压功率管与低压控制电路集成在一块芯片上。具有以下功能：具有温度系数较小的内部电压基准与电流基准（其中基准电压采用指数曲率补偿技术，基准电流采用分段线性补偿技术），振荡器具有两个工作频率以适用于不同的应用场合，迟滞热关断用于防止芯片的持续过热状态，前沿消隐用于屏蔽功率管导通瞬间尖峰电流引起的流限比较器对功率管的误关断。
　　本文首先简要分析了开关电源的基本工作原理，芯片的应用方案和芯片内部的系统结构，然后重点介绍分析了芯片内部若干模块的设计与仿真，包括基准、热关断、栅驱动、前沿消隐、振荡器。最后介绍了以上各模块的版图设计以及功率管版图的设计。

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第一章 绪论

1.1 电源技术的发展回顾

1.2 AC/DC开关电源系统的简介

1.3 单片集成型开关电源的简介

1.4 开关电源发展趋势

1.5 本文所做工作

1.6 本课题的特点

第二章 芯片应用与内部结构介绍

2.1 三种基本拓扑及工作原理

2.2 AC/DC反激变换器的工作原理

2.3 AC/DC电源控制芯片外围电路结构

2.4 芯片内部结构

第三章 主要电路设计与仿真

3.1 基准（Reference）模块设计

3.2 热关断模块（Thermal_Shutdown）设计

3.3 栅驱动（Gate_Driver）与前沿消隐（Leading_Edge_Blanking）模块设计

3.4 振荡器（Oscillator）模块设计

3.5 高压电流源模块

3.6 整体电路设计与仿真

第四章 版图设计与实现

4.1 本课题所采用的工艺介绍

4.2 版图设计与验证流程

4.3 版图设计

第五章 总结

致谢

参考文献

作者攻硕期间取得的研究成果