ic芯片吧 关注:585贴子:3,317
  • 0回复贴,共1

T6322A|电源芯片的内部设计是怎样的?

只看楼主收藏回复

很多工程师每天都跟芯片打交道,却不了解芯片的内部结构是什么样的,导致芯片出了问题不能准确地判断,这是基础知识不够完备的表现。下面就来讲讲电源芯片的内部设计是怎样的。

一、电源芯片的各个功能是怎么实现的
1、基准电压
类似于板级电路设计的基准电源,芯片内部基准电压为芯片其他电路提供稳定的参考电压。这个基准电压要求高精度、稳定性好、温漂小。芯片内部的参考电压又被称为带隙基准电压,因为这个电压值和硅的带隙电压相近,因此被称为带隙基准。
2、振荡器OSC和PWM
开关电源的基本原理是利用PWM方波来驱动功率MOS管,那么自然需要产生振荡的模块。原理很简单,就是利用电容的充放电形成锯齿波和比较器来生成占空比可调的方波。这里有个技术难点是在电流模式下的斜坡补偿,针对的是占空比大于50%时为了稳定斜坡,额外增加了补偿斜坡。
3、误差放大器
误差放大器的作用是为了保证输出恒流或者恒压,对反馈电压进行采样处理,从而来调节驱动MOS管的PWM。
4、驱动电路
驱动部分结构很简单,就是很大面积的MOS管,电流能力强。
5、其他模块电路
其他模块电路是为了保证芯片能够正常和可靠的工作,虽然不是原理的核心,却实实在在的在芯片的设计中占据重要位置。
二、电源芯片的几种功能模块
1、启动模块
启动模块的作用自然是来启动芯片工作的,因为上电瞬间有可能所有晶体管电流为0并维持不变,这样没法工作。启动电路的作用就是相当于“点个火”,然后再关闭。
2、过压保护模块OVP
输入电压太高时,通过开关管来关断输出,避免损坏,通过比较器可以设置一个保护点。
3、过温保护模块OTP
温度保护是为了防止芯片异常高温损坏,原理比较简单,利用晶体管的温度特性然后通过比较器设置保护点来关断输出。
4、过流保护模块OCP
在输出短路的情况下,通过检测输出电流来反馈控制输出管的状态,可以关断或者限流。利用晶体管的电流和面积成正比来采样,一般采样管Q2的面积会是输出管面积的千分之一,然后通过电压比较器来控制MOS管的驱动。
5、还有一些其他辅助模块设计
恒流源和电流镜。
三、电源芯片内部,如何来设置每一个晶体管的工作状态
通过偏置电流。恒流源电路可以说是所有电路的基石,带隙基准也是因此产生的,然后通过电流镜来为每一个功能模块提供电流,电流镜就是通过晶体管的面积来设置需要的电流大小,类似镜像。
这只是从原理来分析一个电源芯片的内部设计,实际上的设计还要考虑非常多的参数。自己的基础知识牢固,才能保证每一次工作稳步进行。


1楼2020-12-10 16:53回复