一種帶智能保護的低功耗AC-DC控制芯片的設計.pdf

1、隨著消費電子產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，手機用戶的增加，筆記本電腦的普及，對于小功率離線式AC-DC電源的需求迅猛增加，如：各種電源適配器，電池充電器，電腦待機電源，因此必須降低AC-DC電源的能耗，提高效率以延長電池的使用時間，適應市場的需求，這也符合國家節(jié)能減排的要求。 本文首先介紹了AC-DC電源的主電路結(jié)構(gòu)及工作原理，然后討論了AC-DC轉(zhuǎn)換器的功率損耗源，分析了各種調(diào)制方式，如：脈沖寬度調(diào)制（Pulse Width Modulat

2、ion，PWM）、脈沖頻率調(diào)制（Pulse Frequency Modulation，PFM）和脈沖省略（Pulse Skipping）調(diào)制等AC-DC轉(zhuǎn)換器的控制方法及其電源效率，為了降低開關(guān)電源的待機功耗，提高輕載時的電源效率，為系統(tǒng)增加了脈沖省略控制功能并設計了相應的邏輯控制電路，從而在輕載情況下能有較高的效率。實際芯片工作在復雜的環(huán)境中，為確保電路的正常工作，設計了各種保護電路。從穩(wěn)定性角度考慮加入了斜坡補償電路。從減小開關(guān)電源

3、的電磁干擾（EMI）出發(fā)，設計了具有頻率抖動的振蕩器電路，以降低開關(guān)電源自身的EMI，達到從源頭減小EMI噪聲的目的。 本文采用0．5μm CMOS工藝，設計了基準電壓源、調(diào)整電路、偏置電流電路、誤差放大器、振蕩器、電流采樣及限流電路等關(guān)鍵電路，以及設計了欠壓鎖定電路、過壓箝位電路、短路保護電路等，并對這些模塊進行仿真和調(diào)試。仿真結(jié)果表明AC-DC控制芯片的性能指標基本滿足設計要求。最后對整個芯片繪制了版圖，并對部分關(guān)鍵模塊進行