开关电源IC与功率MOS器件的设计与研究

《开关电源IC与功率MOS器件的设计与研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文开关电源IC与功率MOS器件的设计与研究融≯llIllllllllIIIIIlUl＼1761822DESIGN舳RESEARCHOFSMPSICANDVDMOSDEVICEAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYFangAibingSupervisedbyShenKeqiangSchoolofElectronicScienceEngineeringSoutheastUniversityMay2010东南大学学位

2、论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：座垦垦日期：也罗．B东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文

3、的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研究生院办理。⋯躲越聊签名i‘赶日期：堡!三：呈：!)摘要随着电子技术的发展，电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备的种类也越来越多，对电源的要求也更加灵活多样。开关电源核心控制电路的集成化是开关电源的发展方向。单片开关电源具有频率特性好、线性度高、输出电压纹波较小等优点，已经在通讯、电力、计算机等领域获得了广泛应用。本文借助Hspice和Cadence等EDA设计工具设计了一种电流模式的PWM控制电路芯

4、片。论文首先从系统的角度分析了电流控制模式PWM的工作原理，再从电路系统级上将电路分为控制电路、驱动电路和功率开关管三个部分，分别对这三部分进行设计与仿真，重点研究了其中的核心模块电路：基准电压、PWM比较器、误差放大器(EA)、振荡电路、驱动电路和一系列保护电路。仿真结果表明设计的基准电压源具有较小的温度系数，能够在较宽的电源电压下正常工作。电源管理电路都要求功率MOS器件具有良好的开关速度和高效性能，本文针对功率MOS器件的开关速度设计了一种低输入电容的VDMOS器件。该器件采用与常规工艺兼容的倒T型栅氧结构，有效地减小了器件的密勒电容

5、，显著地减小了其栅电荷，使表征VDMOS性能的优值函数FOM(QG木RoN)下降了13％，该结构器件能更好地满足开关电源电路高开关速度与高效率的要求。本文最后将以上三个部分与电源外部元器件进行总体仿真验证，仿真结果表明开关电源能够有效地进行工作，输出电压稳定在5V左右，纹波峰峰值在4mV左右。关键词：开关电源，脉宽调制，带隙基准，VDMOSFET,开关速度东南大学硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofelectronicscienceandtechnology,electronicsyStemsbecomemo

6、reandmorepopular,andSOdotheequipments．ThevariousequipmentsimposehigherdemandsonthepowersupplyandthemajordevelopmentdirectionoftheswitchingpowersupplyistoachievetheintegratedCOreswitchingpowersupplycontrolcircuit．Single-chipswitchingpowersupplywithgoodfrequencycharacteristi

7、cs，highlinearityandsmalloutputvoltagerippleetc．hasalreadybeenwidelyusedinthecommunications，electricpower,andcomputerandSOon．Inthispaper,atypeofcurrentfeedbackPWMisdesignedbyHspiceandCadenceEDA．Firstly,thebasictheoryofcurrentfeedbackPWMisdiscussed．Thenbasedonitsactualapplic

8、ationsystem，thecircuitcarlbedividedtothreeparts：controlcircuit,drivercircuitandpowerMOSFE