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离线式单片电源管理IC是近年来发展的新型功率集成电路,推动了电源系统向高功率密度、小外形尺寸、高效率、高性能、高可靠性、高功率因数(AC输入端)的方向发展.该文设计了一种可广泛用于手提式电脑、PC机、ADSL、移动通讯设备、PDA等便携设备的中小功率离线式单片电源管理IC.其基本设计指标为:最高耐压700V,最大输出电流250mA,工作频率132KHz,转换效率大于90％,输入交流电压范围85~265V,输出功率4~6瓦.该课题源于国家863项目"智能功率集成技术研究"(2002AA11Z1540).在电路设计中,该文首次创新地提出极限电流模糊控制模式LCFC(CurrentLimit Fuzzy Contro1).LCFC可与PWM(Pulse Width Modulation)、PFM(PulseFrequency Modulation)或PSM(Pulse Skip Modulation)混合进行调制.LCFC具有响应速度快、对纹波的抑制能力强、负载调节能力强等特点.同时该文还分析了PWM、PFM和PSM调制方式的工作原理及其各自的优缺点;设计了一种频率抖动电路来降低EMI干扰;设计了自动重启、线欠压检测保护电路和常规的过流、过温、过压保护电路.该文还介绍了开关功率变换器中的关键器件——单晶衬底上LDMOS的设计方法.它以深结扩散的N阱作漂移区,应用双RESURF技术等多种终端结构提高LDMOS的耐压,降低导通电阻.经过优化设计,模拟得到了耐压750V导通电阻47.5 Ω·cm的LDMOS结构参数.在工艺设计中,抛弃了传统外延工艺,采用新型BCD(Bipolar/CMOS/DMOS)工艺在单晶衬底上实现了低压控制电路和高压功率器件的集成.同时掩模版数量少,生产成本大大降低.完成了电路设计、器件设计、工艺设计和版图设计及验证.整体电路的模拟表明电路完成了设计功能,达到设计指标;关键器件耐压、比导通电阻均满足要求;采用与传统外延工艺相区别的单晶衬底工艺来实现该电路.