一种单片集成的acdc开关电源芯片的设计与实现-design and implementation of a monolithic acdc switching power supply chip.docxVIP

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2018-06-03 发布于上海
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一种单片集成的acdc开关电源芯片的设计与实现-design and implementation of a monolithic acdc switching power supply chip.docx

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一种单片集成的acdc开关电源芯片的设计与实现-design and implementation of a monolithic acdc switching power supply chip

摘要随着电子科学技术的不断进步和电子产品的迅速普及，电力电子技术在国民经济中的地位和作用越来越突出。一般电子设备不能直接使用交流电（例如市电），所以市电都需要通过AC/DC转换为稳定的直流电压后方能使用。其中单片AC/DC开关电源芯片由于其输出电压精度高、成本低、效率高、可靠性强以及体积小等优点，在交流电压转换为稳定的直流电压中被广泛运用。本课题任务就是设计一款小功率单片集成的离线式AC/DC转换开关电源。该芯片的主要特点是单片集成控制电路与功率MOS管，具有动态自供电功能，无需增加辅助线圈，内部软启动电路防止开启时电流浪涌，频率抖动功能减小EMI干扰，轻载时自动切换为跳周期工作且无音频噪声，同时具有过压保护、过流保护、过载保护以及热关闭等保护功能。本论文首先阐述了开关电源的基本工作原理以及本设计的应用方案和芯片内部结构，然后详细介绍了芯片内部主要电路设计与仿真，包括基准、电压调整器、软启动、振荡器、频率抖动、反馈控制电路以及过温保护，最后介绍了芯片版图设计与总体电路的后仿真结果。关键词：AC/DC，开关电源，单片集成，软启动，频率抖动ABSTRACTABSTRACTWiththedevelopingoftheelectronicscienceandtechnologyandthewidelyuseofelectronicproducts,theelectricpowerandelectronictechnologyisbecomingmoreandmoreimportant.Mostofelectricsystemscannotutilizeresidentialelectricitypower(ACvoltage)directlysothatthesepowermustbeconvertedtorequiredDCvoltage.Becauseithasadvantageshighaccuracy,lowercost,highefficiency,goodreliabilityandsmallsize,theswithedmodepowersupplyiswidelyutilizedinAC/DCconvertion.Theobjectiveofthisworkistodesignandrealizeamonolithicoff-lineAC/DCSMPSswitcher.Thechiphascharacteristicsofbuilt-in700VpowerMOSFET,dynamicself-supply,noneedforanauxiliarywinding,internal1.0mssoft-starttopreventinrushcurrentwhenpoweron,frequencyjitteringforbetterEMIsignature,skipmodeoperationatlowloadwithoutacousticnoise,overvoltageprotection,overcurrentprotection,overloadprotectionandthermalshutdown.ThisdesertationintroducesthefundamentalsofSMPS,especiallyAC/DCapplicationtheoryandinternalblockofthischip.Thenitpresentsthedetailofthecircuitdesignandsimulationresult,includingreference,regulator,oscillator,frequencyjitter,softstart,FBcontroller,thermalshutdown.Atlast,thethesisintroducesthewholelayoutofthischipandthepostlayoutsimlationKeywords：AC/DC,switchedmodepowersupply,monolithic,softstart,frequencyjitter.目录第一章绪论....................................................................................................................11.1电源技术的发展.......................................................................................................11.1.1线性电源...........