谈谈电路一种高精度、抗干扰能力强AC/DC开关电源芯片设计与

论文导读：电压为90~300V，5%以内的恒压精度，10%以内的恒流精度，输出最大纹波为160mV，效率为73%，抗电磁干扰能力达到EN55022B标准，余量7.6dB，抗ESD(Electrostaticdischarge）干扰达到10KV，抗EFT（Electricalfasttransient）干扰达到3.5KV，芯片具有芯片过温保护、短路保护等功能，芯片性能达到设计要求。本设计案例可以为电源芯片设计提供
摘要：随着新型能源的快速进展，高效、长寿命、低能耗的电源成了最受关注的热点之一。原边反馈AC/DC开关电源转换器以其成本低、效率高、面积小等优点，在小功率开关电源适配器领域广泛利用。本论文设计了一款基于原边反馈、脉冲频率调制PFM（pulse frequency modulation）的开关电源芯片，芯片工作在恒流和恒压两种方式实现恒流、恒压输出。系统包括基准电压源、欠压锁定电路、低压差线性稳压器、振荡器、误差放大器、前沿消隐LEB (leadingedge blanking)电路等模块。论文重点是提升输出精度和系统抗尖峰干扰能力。误差放大器的性能影响整个系统的稳定性和输出精度。本论文提出一种由快速小增益和慢速大增益两条通路组成的误差放大器，快通路增益为40倍，慢通路增益为400倍。在负载变化快时，主要由快通路调节输出电压，保证系统的快速反应；而系统接近稳定时，慢通路将逐渐替代快通路起主要作用，实现了误差的高增益放大。论述上传统固定增益误差放大器系统，以轻载到满载输出电压变化200mV，而本设计变化只有40mV。传统电路在开关导通时间较长的周期内，LEB时间后若受到尖峰干扰容易产生错误预关断，开关管有烧毁的危险。本论文提出智能抗尖峰干扰电路：案例一，通过开关管的导通时间调整LEB时间：开关导通时间越长，LEB时间就越长。因为初级绕组峰值电流检测比较器参考电压Vcs_ref间接反映开关管的导通时间，由此可以根据Vcs_ref的大小来调整LEB时间，这样减小了以LEB时间结束到开关管关断的时间，减少了危险的发生；案例二，根据以开关管导通到预关断的时间决定开关管最迟关断时刻，这样即使发生错误预关断开关管也会及时关断。最后采取CC0.35μmBCD工艺完成芯片的设计，本芯片面积为0.9mm×1.35mm。芯片的测试结果表明，芯片输入电压为90~300V，5%以内的恒压精度，10%以内的恒流精度，输出最大纹波为160mV，效率为73%，抗电磁干扰能力达到EN55022B标准，余量7.6dB，抗ESD (Electrostatic discharge）干扰达到10KV，抗EFT（Electrical fasttransient）干扰达到3.5KV，芯片具有芯片过温保护、短路保护等功能，芯片性能达到设计要求。本设计案例可以为电源芯片设计提供一定的技术参考。关键词：原边反馈论文前沿消隐电路论文快慢通路误差放大器论文智能抗尖峰干扰电路论文
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Abstract6-10
第一章 绪论10-14

1.1 课题探讨的作用10

1.2 开关电源的近况10-12

1.3 开关电源的进展方向12

1.4 论文的主要工作及各章节安排12-14

第二章 电源芯片的相关论述14-24

2.1 开关电源的工作原理14-15

2.2 AC/DC 开关电源15-16

2.3 变压器反激式拓扑结构16-18

2.4 开关电源的调制方式18-19

2.5 原边反馈式和副边反馈式开关电源19-21

2.6 电流和电压反馈制约21-22

2.7 充电器芯片的充电形式22

2.8 芯片的设计指标和结构选择22-23

2.9 本章小结23-24

第三章 芯片内部重要模块电路的设计24-39

3.1 欠压锁存电路24-26

3.2 带隙基准电压源26-29

3.3 基准电流源产生电路29-31

3.4 低压差线性稳压器31-33

3.5 振荡器电路33-35

3.6 减小系统噪音污染的设计35-37

3.7 保护功能电路37-38

3.8 本章小结38-39

第四章 误差放大器的设计39-49

4.1 误差放大器在系统中的作用39-41

4.2 传统误差放大器的缺点41

4.3 误差放大器的论述浅析41-44

4.4 误差放大器的设计44-48

4.5 本章小结48-49

第五章 提升抗尖峰干扰能力的智能电路设计49-62

5.1 预关断和前沿消隐电路49-52

5.

1.1 预关断电路、前沿消隐电路的作用49-51

5.

1.2 LEB 时间制约电路及电路实现51-52

5.2 传统固定 LEB 时间的缺点52-54
5.3 智能抗干扰能力电路论文导读：结66-67总结和展望67-69参考文献69-73攻读硕士学位期间取得的探讨成果73-74致谢74-75附录75上一页12
模块54-61
5.

3.1 开关导通时间决定 LEB 时间54-58

5.

3.2 开关管导通到预关断的时间决定最迟关断时刻58-61

5.4 本章小结61-62
第六章 芯片系统结果62-67

6.1 芯片各 PAD 及功能说明62-63

6.2 芯片测试电路及测试结果63-66

6.

2.1 V-I 曲线63-64

6.

2.2 系统的转换效率64-65

6.

2.3 电磁干扰测试65

6.

2.4 ESD/EFT 测试65-66

6.

2.5 其它测试66

6.3 本章小结66-67
总结和展望67-69
参考文献69-73
攻读硕士学位期间取得的探讨成果73-74
致谢74-75
附录75