開關(guān)電源系統(tǒng)由于其具有高效率、高可靠性、體積小和抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，使得開關(guān)電源變換器電路成為國(guó)內(nèi)外廣泛研究的對(duì)象。本文設(shè)計(jì)了一種具有自動(dòng)重啟功能的開關(guān)電源變換器電路，該開關(guān)電源變換器將耐壓 600V 的高壓功率LDMOS 和低壓控制電路集成在同一芯片上，利用簡(jiǎn)單的外圍電路即可構(gòu)成高效率的開關(guān)電源系統(tǒng)；采用跨周期調(diào)制模式（Pulse-cycle Skip Modulation, PSM）和電流極限控制模式相結(jié)合的雙環(huán)控制模式，使開關(guān)電源在不同負(fù)載，尤其是輕負(fù)載下都具有高效率；具有自動(dòng)重啟、過溫、過流和過壓/欠壓等多重保護(hù)功能；采用頻率抖動(dòng)技術(shù)（Frequency Jittering, FJ）降低電磁干擾（Electromagnetic Interference, EMI）。該變換器電路的主要設(shè)計(jì)指標(biāo)為：最大輸出功率 9W，空載時(shí)芯片的功耗低于 50mW，開關(guān)頻率為 132KHz，最大占空比為 65%，熱保護(hù)溫度 135℃。
在電路設(shè)計(jì)中，本文首先分析了開關(guān)電源電路的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和 PSM 調(diào)制模式，接著對(duì)開關(guān)電源變換器進(jìn)行了系統(tǒng)的原理分析并設(shè)計(jì)了總體框圖，然后詳細(xì)設(shè)計(jì)了振蕩器電路，熱保護(hù)電路，自動(dòng)重啟計(jì)數(shù)器電路和主控門邏輯等子電路并進(jìn)行了功能仿真。振蕩器電路產(chǎn)生一個(gè)頻率在 132KHz 附近抖動(dòng)的矩形波作為整個(gè)電路的時(shí)鐘信號(hào)。熱保護(hù)電路在芯片溫度高于 135℃時(shí)關(guān)斷功率 LDMOS 以保護(hù)芯片不被燒壞。在對(duì)過熱保護(hù)電路深入分析后，設(shè)計(jì)了一個(gè)電路來實(shí)現(xiàn)室溫（25℃）下檢測(cè)過熱保護(hù)電路是否正常工作的功能。自動(dòng)重啟計(jì)數(shù)器電路使電路的保護(hù)功能更加完善，并在自動(dòng)重啟時(shí)降低振蕩器頻率以降低芯片的靜態(tài)功耗。主控門電路實(shí)現(xiàn)各子電路對(duì)功率 LDMOS 的最終控制并驅(qū)動(dòng)功率管。