论文摘要
单片式开关电源有高效率、高性能、高集成度、体积小、重量轻等特点，已经成为开关电源设备的首选设计方案，具有重要的研究意义和广阔的市场前景。本文对芯片的电路原理进行仔细的分析，用仿真工具HSPICE对电路进行仿真并给出相应的仿真结果，以验证电路的正确性和可行性。最终电路子模块的仿真结果都达到预定要求。本芯片电路采用脉冲宽度调制（PWM）和脉冲跨周期调制（PSM）相结合的调制模式，整体控制回路采用电流控制模式，内部集成耐压为700V功率器件LDMOS，工作频率为132KHz，最大工作电流为250mA。芯片的工作温度范围较宽，内部包含过流、过热等保护电路；内有动态自供电系统，通过外接电容为芯片内部的低压电路提供工作电源；采用的脉冲跨周期调制不需要回路补偿，提高了工作效率。该电路在单晶硅上采用高压低压兼容的工艺进行仿真设计，并将高压功率器件和低压控制电路集成在同一芯片。作者重点论述了该单片式开关电源芯片中的基准源电路、电流极限比较器电路、电流极限状态机电路和电流采样方法。基准源采用带隙结构；电流极限比较器和电流极限状态机共同工作有效的改善了负载调整率和降低变压器的音频噪声；采用SenseFET电流采样，精确度高，功耗较小。本芯片采用BCD工艺，作者对集成电路的基本工艺、版图设计规则进行简单的介绍，并给出了仿真电路中的器件的结构图和仿真结果。