低待机高动态响应的原边反馈电源控制器芯片研究-集成电路工程专业论文.docxVIP

摘要 摘要 低待机 低待机高动态响应的原边反馈电源控制器芯片研究 万方数据 万方数据 万方数据 万方数据 摘 要 近年来，随着消费电子产品需求量的大幅增加以及各种电子产品的更新换代， 人们对电源的要求也越来越高。采用原边反馈方式的反激变换器由于其结构简单， 成本低廉，电气隔离性好，体积小等优点，目前被广泛应用在小功率电源中。采 用反激拓扑结构的变换器，更容易实现低待机功耗，这使得它在当今提倡绿色节 能型社会的口号下应用越来越广泛。 论文设计了一款具有超低待机功耗和快速动态响应的原边反馈方式的电源控 制器芯片，可以用来直接驱动以功率三极管为开关管的电源系统。为了满足充电 器的应用，芯片集成了恒流和恒压两种工作模式。在恒流模式下，变换器将调制 输出恒定的电流而忽略输出电压的变化；在恒压模式下，变换器将维持输出电压 恒定。论文提出了一种新型的动态响应加速技术，可以广泛应用在原边反馈方式 的反激变换器控制芯片中，用于加快系统在负载突变时的反应速度，缩短系统突 变时的稳定时间，而且不会增加额外的引脚。 控制器芯片采用汉磊 1μm 40V/5V 的高压 CMOS 工艺实现，芯片面积为 1.48mm×1.308mm。测试结果表明，在 90Vac-264Vac 的全范围输入电压下，应用 此芯片的电源系统（额定输出功率为 5V/1A），最大待机功耗小于 30mW，系统的 4 点平均转换效率约为 75%，可以满足必威体育精装版的 DOE 能效六级标准。当输出从空载 突变到满载和从满载突变到负载时，系统的稳定时间小于 3.5ms，具有良好的动态 响应特性。 关键词：原边反馈 低待机 动态响应 恒流 恒压 功率三极管 Abs Abstract 低待机 低待机高动态响应的原边反馈电源控制器芯片研究 Abstract With the strong demand of consumer electronic products and various kinds of electronic products update, the demand for power module is getting higher and higher. Flyback converter with primary-side feedback has been widely used in low power applications for its simple structure, low cost, electrical isolation and compact volume. With the use of the flyback configuration, it is generally easier to achieve low standby power consumption to meet strict standby power standard in the recent world-wide “green” push. In this thesis, an offline PSR (Primary-side Regulation) controller which directly drives power BJT (Bipolar Junction Transistor) is designed and fabricated. In order to meet the charge applications for electronic products, CV (Constant Voltage) and CC (Constant Current) control is integrated. In CC mode, the converter will regulate the output current constant regardless of the drop of the output voltage. In CV mode, the converter will keep the output voltage constant. In this paper, a novel method is introduced to improve the dynamic response of flyback converter with primary-side feedback. This new scheme has been added to the controller IC recently made available for commercial applications, and it is done withou