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一种改进型低功耗开关电源控制器的设计

作　者: 刘艳丽
导　师: 应建华
学　校: 华中科技大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: BCD工艺 DMOS BiCMOS 开关电源电流模式控制 PWM
分类号: TN86
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 576次
引　用: 3次
阅　读: 论文下载

内容摘要

集成电路技术的进步日新月异,自20世纪70年代以来,它一直遵循摩尔定律,即每两年集成度增加4倍,成本降低一半,集成电路的特征尺寸也在进一步缩小。随功率集成技术的迅速发展,集成电路又出现了一个新的分支:功率集成电路(Power IC)。它使芯片的输出成为直接接到负载的“功率接口”(Power Interface)。当前,POWER IC不仅作为接口,还可以直接用于其他许多方面,因而有广泛的产品市场。开关电源是一种正在快速发展的功率集成电路,有很好的市场前景和研究价值。本论文给出了一个采用BCD工艺制作的低功耗的改进型开关电源控制芯片的设计和分析。高压BCD(Bipolar-CMOS-DMOS)集成技术是一种很适合制作质量可靠、性能优异的功率集成电路的兼容工艺,它的特点在于能将耐高压的功率MOS器件与低压高速的BiCMOS电路很好地兼容起来。本设计是专为满足现代便携式电子产品对待机状态下的低功耗的要求而设计,并且对传统的电流模式控制和功率限制进行了分析和改进。这种改进型的电路与传统的电路相比,所占芯片面积更小,可靠性更高,功耗更小。此外,本设计还整合了欠压保护,过压保护,脉冲上升边缘遮没等功能,使控制器能更稳定安全的工作。本论文除了对开关电源技术做了一定深度的介绍外,还介绍了BCD集成技术,包括隔离技术和耐高压技术,并根据本课题的实际需要,提出了对器件模型的要求。最后对主要功能进行了SPICE仿真,对仿真结果进行了分析,并且对下一步的工作做了一些建议和展望。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-13
  1.1 课题背景  8-10
  1.2 发展前景  10-11
  1.3 本课题的主要工作  11-13
2 开关电源的设计研究  13-26
  2.1 开关电源简介  13-14
  2.2 开关电源的发展趋势  14-15
  2.3 开关电源的原理，基本构成及分类  15-22
  2.4 相关技术  22-26
3 PWM控制原理  26-31
  3.1 PWM控制模式的简介及分类  26-27
  3.2 电压模式控制PWM  27-28
  3.3 峰值电流模式控制PWM  28-31
4 BCD工艺介绍及本课题对工艺的选择  31-49
  4.1 功率集成技术介绍  31-33
  4.2 BCD工艺介绍  33-38
  4.3 功率集成电路中高压管的工作原理  38-47
  4.4 本课题对工艺的选择  47-49
5 开关电源控制器的设计及实现  49-67
  5.1 低功耗的带有功率限制的PWM 控制器的系统设计  50-52
  5.2 功能模块的设计  52-65
  5.3 主要功能仿真  65-66
  5.4 结论  66-67
6 总结  67-68
致谢  68-69
参考文献  69-72
附录1 作者在攻读硕士期间发表的论文目录  72

一种改进型低功耗开关电源控制器的设计

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