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开关电源芯片的内部结构详细分析
王毅山
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作为一名电源研发工程师，自然经常与各种芯片打交道，可能有的工程师对芯片的内部并不是很了解，不少同学在应用新的芯片时直接翻到 Datasheet 的应用页面，按照推荐设计搭建外围完事。如此一来即使应用没有问题，却也忽略了更多的技术细节，对于自身的技术成长并没有积累到更好的经验。今天以一颗 DC/DC 降压电源芯片 LM2675 为例，尽量详细讲解下一颗芯片的内部设计原理和结构，IC 行业的同学随便看看就好，欢迎指教！
其他模块电路这里的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。具体说来有几种功能： 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。如图：上电瞬间，S3 自然是打开的，然后 S2 打开可以打开 M4 Q1 等，就打开了 M1 M2，右边恒流源电路正常工作，S1 也打开了，就把 S2 给关闭了，完成启动。如果没有 S1 S2 S3，瞬间所有晶体管电流为 0。 2、过压保护模块 OVP 很好理解，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 在譬如输出短路的情况下，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。如图的电流采样，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。还有一些其他辅助模块设计。
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