一种低功耗电流模式开关电源电路的研究

单片开关电源以其低损耗、高效率及电路简洁等显著优点而受到人们青睐,并广泛应用于计算机、电子设备、仪器仪表、通信设备及家用电器产品中。电子设备的小型和低成本化使电源向轻、薄、小和高效率方向发展。 本论文基于高压CMOS工艺,用Cadence EDA中的Composer包及Spectre仿真工具,设计了一种反激式AC/DC开关电源控制芯片。电路采用电流模式PWM控制,正常的工作频率为70KHz,输出信号的最大占空比为75%。同时该电路集成了能在轻负载情况下自动降低频率的绿色模式以及能在电感峰值电流过高时关断调整管的功率限制模块,降低了系统的功耗。 文中首先分析了反激变换的拓扑结构及电流反馈模式PWM控制的工作原理,然后根据设计要求完成了AC/DC电源管理集成电路整体结构的设计,同时结合实际应用电路阐述了其工作原理。本文第三章对集成电路内各个模块包括欠压保护、电流偏置、LDO、振荡器、绿色模式、斜坡补偿、功率限制、脉宽调制、过压保护、前沿消隐、逻辑控制电路等进行了设计与仿真,且达到了预定的设计目标。在整体电路仿真中对正常工作、轻负载绿色模式过程等进行了验证与分析,仿真结果表明该集成电路满足设计要求。 文中最后对该集成电路进行了总结并介绍了开关电源的发展动态。