開關電源控制芯片中運算放大器及相關保護電路的研究.pdf

1、隨著電力電子技術的發(fā)展,電力電子設備與人們的工作生活關系日益密切,而任何電子設備都離不開可靠的電源。電源分為線性電源和開關電源,其中普遍采用的是開關電源。開關電源具有低功耗、高效率以及電路結構簡單的特點,因此廣泛應用于計算機、電子設備、儀器儀表、通信設備及家用電器產(chǎn)品中。開關電源正在向輕、薄、小以及高效率方向發(fā)展。 本文設計了一種新型低功耗電流模式反激式AC/DC開關電源控制芯片,重點對該芯片的運算放大器及相關保護電路進行了研究

2、和仿真。 首先,對開關電源中經(jīng)常會用到的運算放大器進行深入研究分析,提出了一種新型軌對軌運算放大器的設計方案。該結構采用新加坡charter公司0.35um工藝進行版圖繪制及后仿真驗證并進行流片。該運放利用浮柵結構和負反饋電路來保持共模電平的恒定,并采用折疊式共源共柵電路加輔助運放的結構作為中間級來提高電路增益。這種新型的電路結構增大了輸入級的范圍,減小了輸入對管跨導的波動,提高了整體電路結構的增益、帶寬、壓擺率,并且很大程度的

3、節(jié)省了芯片面積。電源為-1.5V-+1.5V時,當電路輸入范圍為-5v-+5v,輸入對管的跨導變化為3％；當共模電平變化在-2.5V-+2.5V之間時輸入對管的跨導變化為0.7％；電路的增益為68dB,帶寬為4.73MHZ,壓擺率SR為SR+=33.6V/US、SR=35V/US。 其次,完成雙極型保護電路的設計和仿真。具體模塊包括:OSC振蕩器、限流保護(上限電流比較器、上限電流觸發(fā)器)、1.8V比較、PWM比較器、過壓保護、