单片AC/DC开关电源管理IC设计

单片开关电源管理集成电路具有高集成度、高性价比、简单外围电路、优越性能指标等优点,能构成高效率无工频变压器的隔离式开关电源,目前已成为国际上开发中、小功率开关电源、精密开关电源、专用开关电源以及开关电源模块的优选集成电路,使得开关电源正朝着短、小、轻、薄的方向发展。 本论文基于CMOS工艺,并利用Cadence EDA集成电路设计工具、SpectreS仿真工具,设计了一种单片AC/DC变换型的开关电源管理集成电路。该集成电路的工作方式为PWM即脉冲宽度调制方式;电路正常工作温度范围是0℃～75℃;工作的开关频率为100KHz;输出信号工作的最大占空比为63%,最小占空比为7.5%,可以应用在电池充电器等装置之中。 文中首先分析了PWM控制方式的工作原理,然后根据功能需要以及设计要求完成了对AC/DC开关电源管理集成电路的整体结构设计,同时结合该集成电路的实际应用详细地描述了其工作原理。并对集成电路内的各个模块包括反相器、与门、或门、基本RS触发器、八分频电路、基准电压电路、误差放大电路、电压比较电路、锯齿波振荡发生电路、PWM比较电路、软启动电路、上电复位电路、驱动电路、前沿消隐电路、过热保护电路、欠压保护电路、过流保护电路等进行了具体的设计和仿真,且达到了预先设定的指标。 其次,本论文还对整体电路的工作过程即上电工作过程、正常工作过程、过流保护工作过程以及自动重启工作过程进行了分析与仿真,根据仿真结果表明,该集成电路满足了设计的要求,完成了该集成电路的前端设计。 文中最后对集成电路设计中所采用的Cadence EDA集成电路设计软件的使用进行了详细的介绍与说明。