学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

离线式单片AC/DC开关电源集成电路的设计

作　者: 王英
导　师: 何杞鑫
学　校: 浙江大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: 开关电源 离线式 功率管 功能电路 半导体工艺 兼容工艺 汽车电子 功率集成 电力电子 数模混合
分类号: TN86
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 648次
引　用: 6次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


功率集成电路是集成电路的重要分支,至少包含一个半导体功率器件和一个独立功能电路的单片集成电路,其在电力电子、自动控制、家电通信、汽车电子等领域扮演着一个重要的角色。要实现功率集成,必须解决多项半导体工艺及设计技术难题,如BCD(双极、互补、双扩散MOSFET)兼容工艺、数模混合、高压、驱动等。 开关电源由于其在性能、体积、价格等方面的优势,在电源市场中占有的份额不断增长。尤其是那些对体积、重量以及效率非常敏感的电子系统更要求开关电源体积更小,重量更轻。随着环保意识的增强,一些发达国家对节能的要求也越来越高。这两方面的要求促使开关电源集成电路向着更高性能发展。 本文所设计的离线式开关电源芯片是集低压控制电路以及高压功率管于一体,并实现各种保护功能。论文开始首先介绍了功率集成电路的发展状况以及开关电源的特性,第二部分逐一设计了各功能模块的电路形式以及相关参数,并给出了仿真波形,最后设计了高压功率管的器件结构和纵向结构。由于工艺条件有限,未能实现整个芯片的流片,只对部分模块进行流片和测试。

全文目录


摘要  2-3
ABSTRACT  3-6
第一章 绪论  6-16
  §1.1 课题背景  6-7
  §1.2 电源技术的发展及其对集成电路的要求  7-11
    §1.2.1 线性电源  7-8
    §1.2.2 开关电源  8-11
  §1.3 功率集成电路的特点及发展  11-15
    §1.3.1 电路设计上的特点  12-13
    §1.3.2 功率器件制作上的特点  13-14
    §1.3.3 芯片面积与成本考虑上的特点  14
    §1.3.4 保护措施方面的特点  14
    §1.3.5 管壳封装上的特点  14-15
  §1.4 本论文的工作  15-16
第二章 离线式AC／DC开关电源芯片的特点及应用  16-25
  §2.1 DC／DC电源电路原理介绍  16-19
  §2.2 本开关电源芯片及应用电路的介绍  19-25
    §2.2.1 内部结构  19-20
    §2.2.2 管脚功能和性能参数  20-21
    §2.2.3 应用电路  21-25
第三章 内部功能模块的电路设计  25-53
  §3.1 主回路电路原理和分析  25-38
    §3.1.1 偏置电路  25-29
    §3.1.2 误差放大器  29-31
    §3.1.3 锯齿波发生器  31-33
    §3.1.4 脉宽调制比较器  33-35
    §3.1.5 驱动电路  35-36
    §3.1.6 逻辑组合电路  36-38
  §3.2 保护电路的设计  38-50
    §3.2.1 温度保护电路  38-41
    §3.2.2 过流保护电路  41-45
    §3.2.3 欠压保护电路  45-48
    §3.2.4 软启动电路  48-50
  §3.3 整体电路的分析  50-53
    §3.3.1 起始情况分析  50-51
    §3.3.2 非正常工作情况分析  51
    §3.3.3 整体性能分析  51-53
第四章 流片模块的测试  53-62
  §4.1 测试电路的介绍  53-55
  §4.2 各模块的测试  55-62
    §4.2.1 基准源的测试  55-59
    §4.2.2 锯齿波发生器的测试  59
    §4.2.3 逻辑组合电路的测试  59-60
    §4.2.4 欠压保护电路的测试  60
    §4.2.5 过流保护电路的测试  60-61
    §4.2.6 8分频电路的测试  61-62
第五章 高压功率LDMOS的设计  62-77
  §5.1 高压集成电路中的终端技术  62-67
    §5.1.1 场限环(FLR)技术  62-63
    §5.1.2 场板及有关技术  63-64
    §5.1.3 RESURF技术  64-67
  §5.2 LDMOS管的设计原理及具体实现  67-73
    §5.2.1 LDMOS管的设计原理  68-69
    §5.2.2 LDMOS管的具体实现  69-73
  §5.3 开关电源芯片BCD工艺步骤的设计  73-77
第六章 器件仿真工具MEDICI的介绍  77-86
  §6.1 MEDICI的介绍  77-82
    §6.1.1 可分析的器件与效应  77
    §6.1.2 物理模型  77-81
    §6.1.3 边界条件  81-82
    §6.1.4 Medici的输入文件  82
    §6.1.5 Medici的输出文件  82
  §6.2 LDMOS管的仿真程序  82-86
总结  86-87
参考文献  87-90
致谢  90

相似论文

  1. 汽车智能功率集成电路低成本测试技术研究,TN407
  2. 基于CMOS数模混合技术的防窃电电能计量芯片设计,TN402
  3. 光纤干涉仪的信号检测与解调,TN25
  4. 基于低电压高精度12-bit SAR ADC设计,TN958
  5. 一款0.13微米工艺下数模混合锁相环的设计与实现,TN911.8
  6. 基于瞬态响应的数模混合电路故障诊断神经网络方法,TN707
  7. 数模混合电路可测试性的若干问题研究,TN707
  8. 数模混合SoC/IP——基于混沌的真随机数发生器的设计与实现,TN79
  9. 基于DES理论的数模混合电路可测试性研究,TN79
  10. 基于功能测试的数模混合BIST设计,TN407
  11. 基于FPGA的分布式采集系统时钟同步控制技术研究与实现,TP274.2
  12. 8-Bit 1-GHz电流驱动型数模转换器设计,TN792
  13. 10 Bit 50 MSPs流水线模数转换器的设计与实现,TN792
  14. 高精度低功耗音频Sigma-Delta调制器设计,TN761
  15. 90dB大动态范围可控AGC系统及其在雷达远程测量平台中的应用,TN957
  16. 集成I~2C总线接口的白光LED驱动芯片设计,TN312.8
  17. 基于IEEE1149.4的混合边界扫描测试技术研究,TN06
  18. 1GSa/s数据采集卡研制,TP274.2
  19. 数模混合型滤波器设计及其仿真,TN713
  20. 直驱式同步风力发电机组的数模混合仿真研究,TM315

中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线电设备、电信设备 > 电源
© 2012 www.xueweilunwen.com