基于BCD工艺的AC_DC电源管理芯片设计
一种数字控制的反激式AC-DC芯片的设计的开题报告
一种数字控制的反激式AC-DC芯片的设计的开题报告一、课题背景随着电子产品的发展，对小型、高效、低成本、高可靠性的AC-DC电源的需求越来越大。
反激式AC-DC电源是一种常见的电源设计方案，其具有高效、简单、成本低等优点，被广泛应用于电子产品中。
数字控制技术的出现为反激式AC-DC电源的设计和控制带来了全新的发展机遇。
数字控制可以有效提高反激式AC-DC电源的精度、可靠性和智能化程度。
本课题将在分析数字控制技术的基础上，设计一种数字控制的反激式AC-DC芯片，该芯片具有电压输出精度高、电磁兼容性好、功率因素高、小型化等特点。
二、课题内容1、反激式AC-DC电源分析。
分析反激式AC-DC电源的基本原理、性能指标及在实际应用中的特点和问题，并提出数字控制技术为反激式AC-DC电源带来的发展机遇。
2、数字控制技术分析。
分析数字控制技术的基本原理、优势和应用领域，并探讨数字控制技术在反激式AC-DC电源中的应用方式和控制算法。
3、数字控制的反激式AC-DC芯片设计。
基于数字控制技术和反激式AC-DC电源的基本原理，设计一种数字控制的反激式AC-DC芯片，包括控制电路、功率电路和输出电路。
重点设计数字控制芯片的电压控制算法、反馈控制回路、电路保护及过压、过流自保护等功能；4、芯片性能测试。
对数字控制反激式AC-DC芯片的主要性能进行测试，包括输出电压精度、输出效率、功率因数等，并将测试结果与性能指标进行比较分析。
5、结论和展望。
对数字控制反激式AC-DC芯片的设计进行总结和评价，对其优缺点进行分析，并展望数字控制反激式AC-DC电源在应用中的前景和发展方向。
三、研究意义本课题将提高反激式AC-DC电源的精度、可靠性和智能化程度，为电子产品提供更好的电源解决方案，能够满足市场对小型、高效、低成本、高可靠性的电源需求。
同时，本课题对数字控制技术的应用和研究也有启示作用，为数字控制技术在其他领域的应用提供参考。
单片式 电源管理 芯片设计
摘 要电源管理芯片是指将电源有效分配给系统不同组件的管理芯片,通过芯片管理降低组件闲置时的能耗,为整个系统节能。
电源管理芯片在邮电通信、仪器仪表、工业设备、消费电子等诸多领域有着广泛的应用，为系统提供稳定、高效的动力并为节能作出了重要的贡献。
BCD(Bipolar CMOS DMOS)工艺是把双极器件，CMOS器件和DMOS功率器件同时制作在同一芯片上。
它综合了双极器件高跨导、强负载驱动能力，CMOS 器件高集成度、低功耗，和功率器件大功率的优点，所以BCD工艺是最符合功率驱动电路的工艺。
论文主要研究基于BCD工艺开发及单片高压开关电源电路的实现及优化。
在工艺及器件方面—建设一条光刻掩膜层次少、700v/40v/5v器件兼容性好、集成具有低比导通电阻700v LDMOS的稳定工艺平台，同时验证LIGBT的开关频率和导通功耗关系以满足在不同功率运用下具有最优频率和功耗折中关系的功率管相匹配；在控制电路方面—利用合作开发的工艺平台设计一款具有AC-DC转换，可实现恒流及恒压输出的电源管理芯片，该芯片的控制部分具有时序、PSM（跨周期调制）控制、各种故障保护、回路调节、限流调节、功率管开关控制等完备功能。
根据论文的设计要求进行器件选定和设计。
确定整体工艺流程后通过MEDICI 及Tsuprem-4分别对各选定器件进行工艺器件联合仿真，通过仿真得出结构分布和尺寸大小。
器件流片、测试后，提取器件参数以及建立器件模型，然后进行开关电源电路设计和仿真。
该芯片包含了带隙基准电压源、电流极限比较器、5.8v调整器、振荡器等低压控制子模块，来控制高压器件的开关状态。
在电路设计的过程中，需先对国外较新的单片开关电源进行提取，再划分电路的功能块并分析和改善各功能块的功能。
在功能清晰的基础上用Hspice对电路模拟仿真及完成容差分析。
用Cadence完成电路的版图设计。
最后采用开发的BCD 工艺投片生产并封装、测试。
关键词：BCD工艺高压LDMOS 电源管理芯片低比导通ABSTRACTPower management chip is the effective distribution of the power supply to different components of the system, power management by reducing components power consumption when components idle which lead to save power for the entire system. Power management chip has wide application in many fields for example in the post and telecommunications, instrumentation, industrial equipment, consumer electronics. Power management chip provide a stable and efficient power and to make an important contribution to energy conservation.BCD (Bipolar CMOS DMOS) process is the Bipolar devices, CMOS and DMOS power devices while the devices integrated on the same chip. It combines the high transconductance ，high load drive capabilityof bipolar devices with CMOS devices which have high integration, low power consumption characteristics. This process also have high power advantages. So the BCD process is most suitable the power management chip.The main subject of this research is based on single-chip high-voltage BCD process development and implementation of switching power supply circuit. In terms of construct a stable process platform with less lithography mask levels, 700v/40v/5v devices compatibility, integration a low on-resistance 700v LDMOS device. And to verify the LIGBT turn-on switching frequency and power consuption relations in order to meet the under use of different power with optimal trade-off between frequency and power consuption to match the power management .In the control circuit,use the cooperative development of the process platform to design a AC-DC converter.Power management chip has complete functions such as : constant flow and constant voltage output control , timing control, PSM (pulse-cycle Skip Modulation) control, a variety of fault protection, circuit adjustment, current limit adjustment, power device switiching control.According to project design requirements for device selection and design determine the overall process. Use MEDICI and Tsuprem-4 software to complete the process and device co-simulation. Obtained the device structure and size by simulation .Tape out device and test. Extraction of device parameters and the establishment of device models the models use for switching power supply circuit design and simulation. The chip contains a band gap voltage reference, current limit comparator, 5.8v regulator ,oscillator, and so on, to control the status of the high voltage switching plete circuit simulation using Hspice and complete circuit layout using Cadence. Finally use the cooperation development BCD process to flow the chip and package, test.Key words：BCD process HVLDMOS Power Management Chip Low Rdson目录第一章绪论 (1)1.1论文的研究意义 (1)1.2国内外发展动态 (2)1.3本文主要工作 (4)第二章 700V高压器件的设计 (6)2.1基于体硅工艺的LDMOS和LIGBT的比较 (6)2.2高压器件的设计 (12)2.2.1 工艺方案确定及衬底材料选取 (12)2.2.2 700V LDMOS设计 (14)2.2.3 JFET设计 (19)2.2.4 结终端设计 (22)第三章电路结构设计与原理分析 (26)3.1芯片整体功能结构 (26)3.1.1 TNY264的电路结构 (26)3.1.2 单元电路组成 (26)3.1.3 TNY264信号线说明 (27)3.1.4 TNY264工作原理 (29)3.2基准电压源设计 (33)3.2.1 基准端口信息 (33)3.2.2 基准电压源电路分析及仿真结果 (35)3.3振荡器设计 (38)3.3.1 振荡器端口信息 (39)3.3.2 振荡器电路分析及仿真结果 (41)3.4前沿闭锁、电流极限比较器设计 (43)3.4.1 电流极限比较器端口信息 (44)3.4.2 前沿闭锁、电流极限比较器电路分析及仿真结果 (45)3.55.8V调整器 (48)第四章应用电路设计 (54)4.1开关电源的调制方式 (54)4.2应用电路设计 (56)4.2.1 应用电路工作模式简介 (56)4.2.2 应用电路分析与设计 (57)4.2.3 实际电路测试数据 (59)第五章结论 (61)致谢 (62)参考文献 (63)攻读硕士学位期间取得的研究成果 (65)第一章 绪论1.1 论文的研究意义电源管理芯片是指将电源有效分配给系统不同组件的管理芯片,通过芯片管理降低组件闲置时的能耗,为整个系统节能。
高效电感式降压型DCDC电源管理芯片的设计
背景
电感式降压型DCDC电源管理芯片通过转换输入电压为所需的输出电压，为负 载提供稳定可靠的电源。其基本工作原理是：输入电压经电感器和开关管组成的 电路进行降压和整流，再经过输出滤波器平滑输出电压，实现稳定的输出。电感 式降压型DCDC电源管理芯片具有负载响应速度快、效率高、体积小、寿命长等优 点，已成为现代电子设备中的关键组件。
在实际应用中，可能还需要根据具体需求进行适当调整和优化，例如进一步 减小体积、提高效率、增强可靠性等。总之，本次演示对电流控制模式PWM降压 DCDC转换器的设计进行了详细阐述和实验验证，为相关领域的研究和应用提供了 有益的参考和借鉴。
谢谢观看
4、保护功能：考虑选择具有过压、过流、过温等保护功能的芯片，以提高 系统的安全性和稳定性。
5、价格：在满足性能要求的前提下，选择价格适中、性价比高的芯片。
电路设计
电感式降压型DCDC电源管理芯片的电路设计要点包括：
1、电感选择：根据输出电流和磁芯材料选择合适的电感值和额定电流。电 感值直接影响电路的滤波效果和输出电压的稳定性。
3、根据实际应用需求，调整电阻分压网络的阻值，以产生合适的偏置电压。
电路实验
通过搭建实验电路，验证电流控制模式PWM降压DCDC转换器的设计正确性。 在实验中，使用测试电路来检测输出电压和电流，使用示波器来观测PWM信号的 波形，使用万用表来测量电阻分压网络的阻值。通过改变输入电压或负载电阻来 观察输出电压的变化情况，从而验证转换器的稳定性和可靠性。
引言
随着电子技术的飞速发展，各种电子设备对电源的需求日益多样化。其中， 降压DCDC转换器作为一种重要的电源转换器，能够将输入的直流电压转换成较低 的直流电压，以满足各种设备的电源需求。而电流控制模式PWM降压DCDC转换器 具有更高的效率和控制精度，因此在实际应用中具有重要意义。
acdc集成电路电源设计
acdc集成电路电源设计AC/DC集成电路电源设计是现代电子设备中非常重要的一部分。
它将交流电转换为直流电，为各种电子设备提供稳定可靠的电源。
本文将介绍AC/DC集成电路电源设计的基本原理、常见的设计方法和应用。
我们来了解一下AC/DC集成电路电源的基本原理。
AC/DC电源是通过将交流电转换为直流电来为电子设备提供电能的装置。
它主要由整流器、滤波器和稳压器组成。
整流器将交流电转换为脉动的直流电，滤波器用于平滑输出电压，稳压器则用于保持输出电压的稳定性。
AC/DC集成电路电源设计的目标是在满足设备功率需求的同时，提供高效率、低噪声和高可靠性的电源。
接下来，我们将介绍一些常见的AC/DC集成电路电源设计方法。
其中一种常见的设计方法是使用开关电源。
开关电源利用开关元件（如晶体管、MOSFET等）的开关动作来实现电能的转换。
它具有高效率、小体积和轻量化的特点，广泛应用于各种电子设备中。
另一种常见的设计方法是使用线性稳压器。
线性稳压器通过调节电阻或晶体管的导通状态来实现电压的稳定输出。
它具有简单、可靠的特点，但效率较低，体积较大。
除了以上两种设计方法，还有一些其他的AC/DC集成电路电源设计方法。
例如，使用开关电容器来实现电压转换。
开关电容器电源利用电容器的充放电过程来实现电压转换，具有高效率和快速响应的特点。
此外，还有反激式电源、谐振式电源等设计方法，它们具有不同的特点和适用范围。
在AC/DC集成电路电源设计中，还需要考虑一些其他因素。
例如，输入电压范围、输出电压稳定性、负载能力、效率、噪声等。
输入电压范围是指电源能够适应的输入电压范围，输出电压稳定性是指输出电压在负载变化或输入电压波动时的稳定性。
负载能力是指电源能够提供的最大输出电流，效率是指电源的能量转换效率，噪声是指电源输出的电磁干扰。
我们来看一些AC/DC集成电路电源的应用。
AC/DC集成电路电源广泛应用于各种电子设备中，如计算机、通信设备、家用电器、工业控制等。
ac-dc芯片
ac-dc芯片AC-DC芯片是一种用于将交流电转换为直流电的电子元件。
它在许多电器和电子设备中起着非常重要的作用，如手机充电器、电脑电源和电动汽车充电桩等。
接下来，我将为您详细介绍AC-DC芯片的工作原理、应用领域和发展趋势。
AC-DC芯片的工作原理主要包括输入端的整流和滤波、输出端的稳压和滤波。
在输入端，交流电信号首先会通过整流电路将其转换为直流电，然后通过滤波电路将直流电信号中的纹波成分滤除，以保证输出电压的稳定性和质量。
接下来，直流电信号经过稳压电路，通过反馈控制保持输出电压恒定。
最后，输出电流会通过滤波电路消除高频噪声，以保证输出电流平稳。
AC-DC芯片在许多领域有广泛的应用。
首先是家庭和办公电子设备，如电脑、显示器、打印机和电视等。
这些设备都需要稳定的直流电源来保证其正常工作。
其次是通信设备，如手机充电器和路由器等。
这些设备需要小巧、高效的AC-DC转换芯片来提供稳定的电源。
此外，AC-DC芯片还用于电动汽车充电桩和可再生能源发电装置等领域。
AC-DC芯片的发展趋势主要包括以下几个方面。
首先是功率密度的提高。
随着电子设备的需求不断增加，对AC-DC芯片功率密度的要求也越来越高。
因此，AC-DC芯片需要不断提高其转换效率和功率密度，以满足市场的需求。
其次是多功能化和集成化的发展。
传统的AC-DC芯片只能完成一个具体的功能，而现在的芯片需要具备多种功能，以适应不同的应用场景。
同时，芯片的集成化程度也在不断提高，以减少功耗和成本。
此外，AC-DC芯片的可靠性和安全性也是发展的重要方向，要求提高芯片的温度容限和电气安全性，以确保设备的正常使用和用户的安全。
综上所述，AC-DC芯片作为一种用于将交流电转换为直流电的电子元件，在各个领域都有广泛的应用。
随着电子设备的不断发展和市场需求的增加，AC-DC芯片也在不断提高功率密度、多功能化和集成化，并注重提高可靠性和安全性。
相信在不久的将来，AC-DC芯片将在更广泛的领域发挥重要作用。
一款低功耗AC-DC开关电源管理芯片设计
一款低功耗AC-DC开关电源管理芯片设计专业品质权威编制人：______________审核人：______________审批人：______________编制单位：____________编制时间：____________序言下载提示：该文档是本团队精心编制而成，期望大家下载或复制使用后，能够解决实际问题。
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基于BCD工艺的充电控制芯片设计
影 响 电池循 环 寿命 的 主要 因素是 蓄 电池 的充 电 方 式 与充 电效率 ［３］。对 于不 同类 型的 蓄 电池 和充 电 电池 应分 别 采用 相 应 的程 序 进 行充 电 ，方 能 保 证其 高效 安 全充 电 ，既不会 因过 充而损 坏 ，也不 会产 生充 电不 足 的现 象 。换 言 之 ，必须 针对 电池特 点 ，在充 电 的不 同 阶段使 用 不 同 的方 式 （如 恒 流或 恒 压 ），依 照 规定 大小 的 电流或 电压进 行 充 电 。
关 键 词 ：充 电 控 制 ；欠 压锁 定 ；电 压 基 准 ；充 电 控 制 环 路 ；ＢＣＤ 工艺 中 图分 类 号 ：ＴＮ４３３ 文献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：ｌ０００—３８１９（２００７）０４—５２４—０５
Ｂａｔｔｅｒｙ Ｃｈａｒｇｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ＩＣ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＢＣＤ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
２ 控 制 芯 片 结 构 设 计
２．１ 主 要 特 点
提 出的 充 电控 制 芯 片 的主要 特点 有 ： １）工 作 电源 电压 范 围 ：９～ ｌ４ Ｖ； ２）欠 压锁 定 、过流 保 护和 低压 监测 功能 ； ３）具备 四种 充 电控 制模 式 ，实现 全 充 电过 程 中 电流 与 电压 的精确 控 制 。
５２５
文 中提 出一种 可 编程 开关 控制 型 充 电控 制 芯 片 的设 计 ，以适应 对 各 种 类 型 蓄 电 池高 效 安 全 充 电 的 要 求 ，并 在 １．５ ｍ ５０ Ｖ ＢＣＤ工 艺Ⅲ下 完成 了芯 片 的系 统和 电路 设计 。
３ 电 路 设 计
３．１ 欠 压 锁 定 电 路
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｃｈａｒｇｅ ｃｏｎｔｒｏｌ； ＵＶＬＯ ； ｖｏｌｔａｇｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ； ｃｈａｒｇｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｌｏｏｐ； ＢＣＤ （Ｂｉｐｏｌａｒ—·ＣＭ ＯＳ—·ＤＭ ＯＳ）ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
一种带智能保护的低功耗AC-DC控制芯片的设计的开题报告
一种带智能保护的低功耗AC-DC控制芯片的设计的开题报告1. 研究背景随着物联网技术的不断发展，越来越多的设备需要接入市电进行供电。
由于市电波动、短路和过载等情况的存在，必须对接入市电的设备进行智能保护控制，保证设备的可靠稳定运行。
同时，考虑到物联网设备的低功耗要求，需要研发一种低功耗的AC-DC控制芯片。
2. 研究目的本文旨在设计一种带智能保护的低功耗AC-DC控制芯片，主要研究如下内容：1）设计AC-DC控制芯片电路，实现AC电源的电压、电流稳定输出。
2）研究低功耗设计方法，实现控制芯片的低功耗特性。
3）研究智能保护技术，对设备进行电压过高、过低，电流过载、短路等情况进行智能保护。
4）对设计的控制芯片进行性能测试和性能优化，以实现更高的可靠性和效率。
3. 研究内容和方法3.1 研究内容本研究的主要内容包括：1）设计AC-DC控制芯片电路，包括电源电路、整流电路、电压稳定电路、电流稳定电路等。
2）研究低功耗设计方法，使用多种技术，如睡眠模式、动态电压调整、时钟门控等，实现控制芯片的低功耗特性。
3）研究智能保护技术，使用多种检测电路和保护电路，对设备进行电压过高、过低，电流过载、短路等情况进行智能保护。
4）对设计的控制芯片进行性能测试和性能优化，以实现更高的可靠性和效率。
3.2 研究方法本研究的主要研究方法包括：1）理论研究：通过搜集相关领域的文献，分析和研究AC-DC控制芯片电路、低功耗设计方法和智能保护技术等的理论基础。
2）方案设计：根据理论研究的基础，设计出一套符合要求的AC-DC控制芯片电路，并利用低功耗设计方法和智能保护技术进行改进和优化。
3）硬件实现：将设计好的方案实现到硬件中，完成电路的实现和调试。
4）实验测试：对设计的控制芯片进行性能测试，并针对测试结果对其进行性能优化。
4. 研究意义本研究的意义在于：1）设计出一种带智能保护的低功耗AC-DC控制芯片，能够在低功耗情况下保证设备的稳定运行。
ac-dc电源芯片工作原理 -回复
ac-dc电源芯片工作原理-回复AC/DC电源芯片是一种电力管理集成电路，主要用于将交流电转换为直流电供应给电子设备。
它的工作原理涉及多种技术和组件，下面将逐步回答关于AC/DC电源芯片工作原理的问题。
第一步：了解AC/DC电源芯片的基本概念和构成AC/DC电源芯片是一种集成了功率开关、控制电路和保护电路的电力管理芯片。
它通过转换交流电压（通常为110V或220V）为所需的直流电压，从而为电子设备提供稳定可靠的电源。
第二步：了解AC/DC电源芯片的输入电路AC/DC电源芯片的输入电路主要由整流桥、滤波电容和输入保护电路组成。
整流桥负责将交流电转换为脉动的直流电，滤波电容用于平滑直流电压，并消除传输线上的高频噪声。
输入保护电路则负责对输入电压进行过压保护和过流保护，以防止过载或突发电压波动对电源芯片造成损坏。
第三步：了解AC/DC电源芯片的控制电路AC/DC电源芯片的控制电路主要由PWM控制芯片和反馈电路组成。
PWM（脉宽调制）控制芯片根据输入信号的调节，通过高频开关来控制输出电压的大小。
反馈电路则负责监测输出电压，并通过反馈信号来调整PWM控制芯片的输出，以维持所需的输出电压稳定。
第四步：了解AC/DC电源芯片的输出电路AC/DC电源芯片的输出电路主要由逆变器、输出滤波电感和输出滤波电容组成。
逆变器负责将PWM控制芯片输出的高频脉冲信号转换为稳定的低频交流电，然后通过输出滤波电感和输出滤波电容将交流电转换为所需的稳定直流电压。
输出电路还可能包括过压保护和短路保护电路，以确保在输出过载或短路时能及时切断电源，以保护电子设备的安全。
第五步：了解AC/DC电源芯片的工作原理AC/DC电源芯片的工作原理可以总结为以下步骤：1. 输入电压通过整流桥、滤波电容和输入保护电路进行处理，得到稳定的直流电压。
2. 控制电路监测输入电压和输出电压，并根据反馈信号调整PWM控制芯片的输出。
3. PWM控制芯片根据控制信号，通过高频开关控制输出电压的大小和形状。
acdc电源芯片
acdc电源芯片AC/DC电源芯片是一种能够将交流电转换为直流电的芯片。
它被广泛应用于电子设备、家电、电动工具、汽车等领域。
AC/DC电源芯片的主要功能是将电网输入电压变换为稳定的、可靠的直流电供应给其他器件。
AC/DC电源芯片的工作原理是通过输入电源的变压器将高压电转换为低压电，并通过整流电路将交流电转换为直流电。
接着，通过稳压器将直流电稳定到需要的电压水平。
最后，通过滤波电路去除直流电中的纹波，以提供稳定的电源给其他电路。
AC/DC电源芯片的设计考虑了许多关键因素。
首先是电源的效率，也就是将输入电能转换为输出电能的效率。
高效率的电源芯片可以减少能源的浪费，延长电池寿命，减少系统散热。
其次是电源的稳定性，也就是输出电压的波动范围。
稳定的电源可以保证其他器件的正常工作，防止电器损坏。
此外，还要考虑电源的可靠性和安全性，以及成本和尺寸的限制。
AC/DC电源芯片的主要类型包括线性稳压型和开关型两种。
线性稳压型电源芯片主要通过放大器和稳压器组成，适用于低功率应用。
它的优点是简单、可靠、低成本，但效率较低。
开关型电源芯片主要通过开关器件和滤波器组成，适用于高功率应用。
它的优点是高效率、小尺寸、轻量级，但复杂度高，成本较高。
AC/DC电源芯片的应用领域非常广泛。
在电子设备中，它可以为微控制器、存储器、传感器等提供稳定的电源。
在家电中，它可以为电视、电脑、冰箱等提供电源。
在电动工具中，它可以为电钻、割草机、吸尘器等提供电源。
在汽车中，它可以为车载娱乐系统、导航系统、车灯等提供电源。
总之，AC/DC电源芯片是一种关键的电子元件，能够将交流电转换为直流电，并提供稳定的电源给其他器件。
随着电子技术的不断发展和应用的扩大，AC/DC电源芯片将继续发挥重要作用，为各种设备提供可靠的电源支持。
一种高效率dc2fdc开关电源芯片设计
河北工业大学硕士学位论文一种高效率DC/DC开关电源芯片的设计摘 要近年来，随着便携电子设备的广泛使用，人们对电源的需求也越来越多。
电子设备的小型化和低成本化使电源系统向轻、薄、小和高效率方向发展，开关电源以其低损耗和高效率等优点而受到人们青睐。
作为开关电源的一种控制方法，峰值电流模式控制在传统的电压型控制基础上引入了电流反馈实现了双环控制，使系统的稳定性和瞬态响应性能得以明显优化改善；脉冲宽度调制(PWM)是目前开关电源中应用最多的一种调制方式，具有高精度，抗噪声干扰能力强等优点。
基于上述背景，本文设计了一款峰值电流模式控制PWM升压开关电源芯片。
该芯片采用Chartered 0.35µm n-well CMOS工艺模型，工作频率为500kHz，集成有高精度基准电压源、振荡器、电流采样电路、斜坡补偿电路、误差放大器和同步整流驱动电路等模块。
其中，基准源采用了电流模式的结构，可以方便的调整输出电压的大小；电流采样电路使用了一种新颖的采样方法，可以很好的降低电路的损耗；斜坡补偿电路具有自适应斜率调整功能，能够跟随输入输出电压的变化给出最佳的补偿斜率。
同时芯片还具有过流保护和待机功能，可以提高芯片的稳定性和效率。
仿真结果表明：输入电压范围在1.3V~3V时，输出电压都可以稳定在3.3V 左右；正常工作时，输出电压波纹小于±1%，芯片的效率高于85%；芯片的线性调整率为18.2%/V；过流保护和待机模块正常工作。
关键词：开关电源，峰值电流模式，过流保护，待机i一种高效率DC/DC开关电源芯片的设计iiDESIGN OF A HIGH EFFICIENCY DC/DCSWITCHING POWER SUPPLY CHIPABSTRACTIn recent years, with portable electronic equipments being widely used, there are morerequirements for power supplies. Electronic equipments are becoming smaller and lower cost, which is leading to power supplies lighter, smaller, thinner and more efficient. For its low power consumption and high efficiency, switching power supply becomes very popular now.As one of the control methods, peak current control realizes the dual-loop control on the basis of voltage mode control by applying current feedback, which can improve the stability and transient response performance of the system. As one of the most popular modulation methods used in the switching power supplies, pulse width modulation(PWM) has been favored for its high precision and excellent ability of avoiding noise interference. Based on the background mentioned above, a peak current control PWM boost chip is presented.The proposed chip uses Chartered 0.35µm n-well CMOS process model with switching frequency of 500 kHz, and integrated with high precision voltage reference, oscillator, current sensing circuit, slope compensation circuit, error amplifier, and synchronous rectification driver circuit and so on. Among them, the reference source circuit adopts a structure with current mode, which could make the adjustment of reference voltage easily. Thanks to the novel current sensing circuit presented, the power consumption can be reduced. The adaptive slope compensation circuit could supply an optimal compensation slope with respect to the input and the output voltages. The chip also has overcurrent protection circuit and standby function, which could improve the chip performance in stability and efficiency. The simulation results show as follows: output voltage can be maintained at about 3.3V with the input voltage between 1.3V to 3V; In the condition of typical application, output voltage ripple is less than ±1%, and chip convert efficiency is above 85%; The line regulation is 18.2%/V; The overcurrent protection circuit and standby circuit work well.KEY WORDS: switching power supply, peak current control, overcurrent protection, standby河北工业大学硕士学位论文第一章绪论§1-1 引言人类社会的发展与能源的利用息息相关，而电能无疑是人类迄今发现和利用最成功的能源，是近代巨大工业成就的重要支柱，也是当今信息产业的基础。
AC-DC-DC电源(100V)设计(武汉理工大学电气1101)得了优的哦
AC-DC-DC电源(100V)设计(武汉理工大学电气1101)得了优的哦目录摘要开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，以其小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。
按照设计要求，结合开关电源和电力电子技术相关知识，本文设计出了一个AC-DC-DC电路，结合了整流滤波电路，和降压斩波电路，构成了能实现将单相交流输入220V/50Hz，转化为输出直流电压100V,纹波系数<5%，功率1000W 的直流电。
并采用闭环控制方法，转变为100V的直流输出，保证了系统的供电性能。
最后利用SIMULINK搭建仿真模型，对所设计的电路进行仿真,并考虑了电路开环和闭环所构成的影响以及对纹波系数的影响。
最后，对仿真结果进行了简要的对比分析。
关键字：开关电源AC-DC-DC电路闭环控制AC-DC-DC电源(100V，1000W)设计1.设计任务设计一个AC-DC-DC电源，具体参数如下：单相交流输入220V/50Hz，输出直流电压100V,纹波系数<5%，功率1000W。
并要求完成的如下任务：1）对AC-DC-DC 电源进行主电路设计；2）控制方案设计；3）给出具体滤波参数的设计过程；4）在MATLAB/Simulink搭建闭环系统仿真模型，进行系统仿真；5) 分析仿真结果，验证设计方案的可行性。
2开关电源2.1 背景综述随着电力电子技术的高速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。
目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。
BCD工艺课程设计
BCD工艺课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握BCD工艺的基本概念、原理及特点；2. 学生能掌握BCD工艺在工程实践中的应用范围及优势；3. 学生能了解BCD工艺在半导体产业发展中的重要性。
技能目标：1. 学生能运用所学知识分析并解决与BCD工艺相关的问题；2. 学生能通过实验、模拟等手段，熟练掌握BCD工艺的操作步骤；3. 学生能运用相关软件对BCD工艺进行设计和优化。
情感态度价值观目标：1. 学生对BCD工艺产生兴趣，培养探究精神和创新意识；2. 学生认识到BCD工艺在科技发展中的重要作用，增强国家自豪感；3. 学生在学习过程中，培养团队合作精神，养成良好的学习习惯。
课程性质分析：本课程为专业课程，旨在帮助学生掌握BCD工艺的基本知识、技能和情感态度，为后续专业课程学习和工程实践打下基础。
学生特点分析：学生为高年级本科生，具备一定的专业基础知识和实践能力，具有较强的求知欲和自主学习能力。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和创新能力。
通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，并为后续教学设计和评估提供明确的方向。
二、教学内容1. BCD工艺基本概念与原理- BCD工艺的定义与分类- BCD工艺的原理及制作流程- BCD工艺的特点及优势2. BCD工艺的应用范围与案例分析- BCD工艺在集成电路中的应用- BCD工艺在功率器件中的应用- 典型案例分析：BCD工艺在汽车电子、消费电子等领域的应用3. BCD工艺的操作与优化- BCD工艺的操作步骤及注意事项- BCD工艺的实验方法与技巧- BCD工艺的优化策略与案例分析4. BCD工艺相关软件及应用- 常用BCD工艺设计软件介绍- 软件在BCD工艺设计中的应用实例- 软件操作技巧及注意事项5. BCD工艺在半导体产业发展趋势- BCD工艺的发展历程与现状- 国内外BCD工艺技术的发展动态- BCD工艺在未来半导体产业中的发展方向教学内容安排与进度：第一周：BCD工艺基本概念与原理第二周：BCD工艺的应用范围与案例分析第三周：BCD工艺的操作与优化第四周：BCD工艺相关软件及应用第五周：BCD工艺在半导体产业发展趋势本教学内容根据课程目标制定，注重科学性和系统性，结合教材章节内容，确保学生能够全面掌握BCD工艺相关知识。
DC电源管理芯片设计的开题报告
一种PFM控制的低功耗AC/DC电源管理芯片设计的开题报告题目：一种PFM控制的低功耗AC/DC电源管理芯片设计教授：XXX学生：XXX一、研究背景和意义近年来，随着电子设备市场的不断扩大和互联网的普及，功耗及能源管理成为了电子产品设计需要重点考虑的问题。
低功耗的AC/DC电源管理芯片的研究和应用对提高设备能耗效率和节约能源有着重要意义。
传统的AC/DC电源是通过同步整流的方式来实现电源的转换，但是这种方式在轻负载情况下能耗占比很高，低负载时穿越零点，频繁开关会产生EMI干扰。
因此，研究开发一种低功耗的PFM控制的AC/DC电源管理芯片成为了目前的研究热点。
二、研究内容和方法本文旨在通过设计一种PFM控制的低功耗AC/DC电源管理芯片来满足低功耗、高效率的需要。
具体的研究内容和方法如下：1. 分析功耗问题。
通过对AC/DC电源的传统方式进行分析，找出存在的问题。
2. PFM控制原理。
PFM控制的原理比较简单，可在提高效率的同时降低功耗。
3. 电路设计。
由于PFM控制使用的是小信号开关电路，因此电路设计的关键在于减小负载时功耗的影响，同时满足工作电压和电流的要求。
4. 芯片制作。
将电路设计转化为芯片电路，并进行芯片制作。
同时还需要在芯片制作的过程中进行测试以获得芯片性能数据。
三、研究预期成果本研究的预期成果包括：1. 设计出一种PFM控制的低功耗AC/DC电源管理芯片。
2. 分析研究得出它的性能，如输出电压、电流等。
3. 相比传统的AC/DC电源，得出它的功耗降幅度。
四、研究计划本研究计划分为以下几个阶段：1. 阶段一（1～2周）：了解AC/DC电源传统方式，确定研究需求和目标。
2. 阶段二（3～5周）：学习PFM控制原理和电路设计，制定电路设计方案和仿真验证。
3. 阶段三（6～7周）：制作芯片样品，并进行调试和测试。
4. 阶段四（8～9周）：对芯片样品的测试结果进行数据分析，得出结论。
5. 阶段五（10～11周）：研究论文撰写。
基于BCD工艺的AC_DC电源管理芯片设计
西安科技大学硕士学位论文基于BCD工艺的AC/DC电源管理芯片设计姓名：陈掌申请学位级别：硕士专业：微电子学与固体电子学指导教师：朱向东@论文题目：基于BCD工艺的AC/DC电源管理芯片设计专业：微电子学与固体电子学硕士生：陈掌（签名）指导教师：朱向东（签名）摘要反激式(Flyback)开关电源(SMPS，Switch Mode Power Supply)具有效率高、功耗低、电路简单、输入输出隔离、成本低等优点。
在庞大的开关电源家族中，反激式开关电源是电源适配器、离线式电池充电器，传真等中小功率设备的首选。
因此，对反激式AC/DC 电源管理芯片(PMIC，Power Management Integrated Circuit)进行研究，具有重要的理论研究意义和实际应用价值。
设计了一款应用于反激开关电源的新颖原边反馈式电源管理芯片(PMIC)。
该芯片采用有别于传统模式(PWM、PFM)的调节方法，通过控制功率开关管的关断时间来调节输出功率，即关断调节模式；芯片工作于DCM模式，具有恒流(CC)、恒压(CV)功能；该电源管理芯片应用辅助绕组感应负载的变化，完成输出电压的调节功能，不需要光耦，简化了应用电路拓扑的复杂度，同时有效的降低了系统成本。
首先对芯片的设计方案和所选用BCD工艺进行分析，然后对芯片的各主要模块电路进行了分析和设计，进而完成整体电路分析和设计；最后基于MXIC 0.5um BCD(Bipolar-CMOS-DMOS)工艺，完成了芯片的版图设计。
根据Foundry工艺模型参数，采用Spectre对芯片的各模块电路及整体电路进行分析和仿真，应用Virtuso完成芯片版图设计，基于Dracula完成版图物理验证，最后在MXIC成功流片，仿真和测试结果表明，所设计芯片能够可靠有效的工作，其应用电路输出功率可达5W，效率高达80%，满足设计要求。
从而证明了理论分析的正确性和设计方案的可行性。
DCDC开关电源管理芯片的设计
DC-DC开关电源管理芯片的设计引言电源是一切电子设备的心脏部分，其质量的好坏直接影响电子设备的可靠性。
而开关电源更为如此，越来越受到人们的重视。
目前的计算机设备和各种高效便携式电子产品发展趋于小型化，其功耗都比较大，要求与之配套的电池供电系统体积更小、重量更轻、效率更高，必须采用高效率的DC/ DC开关稳压电源。
目前电力电子与电路的发展主要方向是模块化、集成化。
具有各种控制功能的专用芯片，近几年发展很迅速集成化、模块化使电源产品体积小、可靠性高，给应用带来极大方便。
从另一方面说在开关电源DC-DC变换器中，由于输入电压或输出端负载可能出现波动，应保持平均直流输出电压应能够控制在所要求的幅值偏差范围内，需要复杂的控制技术，于是各种 PWM控制结构的研究就成为研究的热点。
在这样的前提下，设计开发开关电源DC-DC控制芯片，无论是从经济，还是科学研究上都是是很有价值的。
1. 开关电源控制电路原理分析DC－DC变换器就是利用一个或多个开关器件的切换，把某一等级直流输入电压变换成另—等级直流输出电压。
在给定直流输入电压下，通过调节电路开关器件的导通时间来控制平均输出电压控制方法之一就是采用某一固定频率进行开关切换，并通过调整导通区间长度来控制平均输出电压，这种方法也称为脉宽调制［PWM］法。
PWM从控制方式上可以分为两类，即电压型控制（voltage mode control）和电流型控制（current mode control）。
电压型控制方式的基本原理就是通过误差放大器输出信号与一固定的锯齿波进行比较，产生控制用的PWM信号。
从控制理论的角度来讲，电压型控制方式是一种单环控制系统。
电压控制型变换器是一个二阶系统，它有两个状态变量：输出滤波电容的电压和输出滤波电感的电流。
二阶系统是一个有条件稳定系统，只有对控制电路进行精心的设计和计算后，在满足一定的条件下，闭环系统方能稳定的工作。
图1即为电压型控制的原理框图。
基于反激式变换器AC-DC芯片的设计
基于反激式变换器AC-DC芯片的设计徐鹏程;韩志刚【期刊名称】《微型机与应用》【年(卷),期】2014(000)007【摘要】A low-power switching power supply management chip has been designed based on fly-back converter and 0.5μm CMOS process in lined with the development trend. The chip takes constant current achieved by PFM or constant voltage mode achieved by shutdown voltage, and also integrates multi-protection functions. At last, each block circuit has been simulated by using Cadence EDA tools to meet the design specification.%采用0.5μm CMOS 工艺，并结合当今电源管理芯片的发展趋势，设计了一款基于反激式变换器的低功率 AC-DC 电源管理芯片。
该芯片在工作方式上采取以频率调制实现的恒流工作模式和以关断电压实现的恒压工作模式，并且集成了各种保护功能。
利用Cadence 仿真软件对各个模块电路进行仿真验证，使模块电路的性能达到系统的设计要求。
【总页数】4页(P22-25)【作者】徐鹏程;韩志刚【作者单位】同济大学电子与信息工程学院，上海 201804;同济大学电子与信息工程学院，上海 201804【正文语种】中文【中图分类】TN45【相关文献】1.基于UCC3895的新型通信AC-DC变换器的设计 [J], 吴江2.基于UC3842反激式AC-DC开关电源设计 [J], 朱彩莲;熊丽萍;魏海红3.基于半桥LLC谐振的AC-DC变换器研究与设计 [J], 吕清松; 许宜申; 倪兆麟; 马仕哲4.基于反激式AC-DC开关电源中运放电路设计 [J], 吴启琴;沈克强;赵俊霞;孙小羊5.基于开关电容的三相单开关反激式高增益AC-DC整流变换器 [J], 王议锋;杨良;王成山;孟准因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
DC开关电源控制器研究与芯片设计的开题报告
AC/DC开关电源控制器研究与芯片设计的开题报告1. 研究背景与意义随着现代电子科技的飞速发展，电源技术的发展也迅速发展。
AC/DC开关电源广泛应用于各种电子设备中，如计算机、通信系统、工厂自动化等，广泛的应用产生了大量的需求，同时也对控制器进行了更新和优化。
在现有的AC/DC开关电源控制器设计中，一些问题存在，如传统的控制器在需要对输出电压进行调节、在高压状态下，对元器件的保护需要更好的设计等等。
所以，如何设计一款AC/DC开关电源控制器来实现对输出电压进行调节以及实现更好的保护，成为了本研究的重要课题。
2. 研究内容与目标本研究的主要内容是AC/DC开关电源控制器的研究和芯片设计。
本研究旨在设计一款AC/DC开关电源控制器，其具有较强的保护能力以及可以实现对输出电压的调节，并以此为基础进行芯片设计。
研究目标为：（1）分析AC/DC开关电源的工作原理和控制策略；（2）设计AC/DC开关电源控制器，具有较强的保护能力；（3）实现对输出电压的调节；（4）进行芯片设计并进行仿真验证。
3. 研究方法为了达到研究目标，本研究采用理论模拟和实验相结合的研究方法。
首先，通过文献调研和资料收集，对AC/DC开关电源控制器的相关知识进行学习和了解，为后续的研究提供基础。
其次，进行控制器的设计，设计思路是根据电源进入后的控制电路改变其输出特性，以控制输出特性。
实验设计采用改进后的大功率AC/DC开关电源的控制器，结合开关电源的相关理论，构建电路并进行仿真验证。
通过数学模型的建立，对实验进行模拟验证，探究不同的参数设置对输出特性的影响。
最后，根据实验结果进行芯片的设计，并进行性能评估。
4. 研究预期成果通过本研究的深入探究，预计将会取得如下成果：（1）研究AC/DC开关电源的工作原理以及控制策略；（2）设计一款AC/DC开关电源控制器，具有较强的保护能力和实现对输出电压的调节；（3）进行芯片设计并进行性能评估。
实验结果可为电源的设计提供一定的借鉴意义，设计出高效可靠的AC/DC开关电源控制器，并具有一定的实际应用价值。
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西安科技大学硕士学位论文基于BCD工艺的AC/DC电源管理芯片设计姓名：陈掌申请学位级别：硕士专业：微电子学与固体电子学指导教师：朱向东@论文题目：基于BCD工艺的AC/DC电源管理芯片设计专业：微电子学与固体电子学硕士生：陈掌（签名）指导教师：朱向东（签名）摘要反激式(Flyback)开关电源(SMPS，Switch Mode Power Supply)具有效率高、功耗低、电路简单、输入输出隔离、成本低等优点。
在庞大的开关电源家族中，反激式开关电源是电源适配器、离线式电池充电器，传真等中小功率设备的首选。
因此，对反激式AC/DC 电源管理芯片(PMIC，Power Management Integrated Circuit)进行研究，具有重要的理论研究意义和实际应用价值。
设计了一款应用于反激开关电源的新颖原边反馈式电源管理芯片(PMIC)。
该芯片采用有别于传统模式(PWM、PFM)的调节方法，通过控制功率开关管的关断时间来调节输出功率，即关断调节模式；芯片工作于DCM模式，具有恒流(CC)、恒压(CV)功能；该电源管理芯片应用辅助绕组感应负载的变化，完成输出电压的调节功能，不需要光耦，简化了应用电路拓扑的复杂度，同时有效的降低了系统成本。
首先对芯片的设计方案和所选用BCD工艺进行分析，然后对芯片的各主要模块电路进行了分析和设计，进而完成整体电路分析和设计；最后基于MXIC 0.5um BCD(Bipolar-CMOS-DMOS)工艺，完成了芯片的版图设计。
根据Foundry工艺模型参数，采用Spectre对芯片的各模块电路及整体电路进行分析和仿真，应用Virtuso完成芯片版图设计，基于Dracula完成版图物理验证，最后在MXIC成功流片，仿真和测试结果表明，所设计芯片能够可靠有效的工作，其应用电路输出功率可达5W，效率高达80%，满足设计要求。
从而证明了理论分析的正确性和设计方案的可行性。
关键词：电源管理芯片；反激式；AC/DC；BCD；原边反馈；关断调节研究类型：应用研究Subject :Design of AC/DC Power Management IC Based on BCD TechnologySpecialty: Micro and Solid ElectronicsName : Chen Zhang (Signature)Instructor: Zhu Xiangdong (Signature)ABSTRACTWithin the wide family of Switch Mode Power Supplies (SMPS), the flyback converter, with the advantage of high-efficiency, low-power, topological-simplicy, isolation, low-cost, represents the preferred structure for use in small and medium power applications such as adapters, off-line battery chargers, fax machines, etc. So it is of great theoretical significance and pratical value to do rearch on the flyback AC/DC Power Management Integrated Circuit (PMIC).The design and implementation of a new prime-side flyback AC/DC PMIC is presented in this thesis. Unlike conventional PWM or PFM modulator, it regulates the output voltage in a new method of off-time modulation by controlling the off-time of the switch transistor. The SMPS operate in DCM employing the chip with constant voltage (CV) and the constant current (CC) function. The output voltage of the SMPS using the PMIC is ajusted according the variation of the load sensed by the auxiliary winding. And the optocoupler can be cut off in the small power circuit. So the application of the system is simplifized and the cost is reduced effectively.It studies the design of the chip and the process information of the BCD offered by the foundry at first. Based on the analysis of the main module circuit, the design of the whole circuit is completed in this subject. Finally, the layout of the PMIC is implemented in the 0.5um BCD process.The circuit is analyzed and simulated with Spectre program and model file provided by the foundry. Using the layout edit tool Virtuso, the layout is implemented. And the layout is verified by the layout verification tool Dracula. The chip is successful tapout in MXIC. The simulation result and the test data show that the specification of the design are met, and the chip can be reliable and effective work, and the output power of the application circuit of thechip is up to 5W, and the efficiency achieves 80%, which satisfy the design requirements. That verifies the validity of the theoretical analysis and the practicality of the design.Key words:PMIC Flyback AC/DC BCD Primary-side feedback off-time modulationThesis : Application Research1 绪论1 绪论1.1选题的背景1.1.1 电源控制芯片的发展动力近年来，能源和环保问题日益受到重视，因而节能降耗成为电源管理芯片行业蓬勃发展的一个重要推动因素。
随着电力电子技术的进步，开关电源在节能降耗和环保问题上的作用日益显著[2]。
目前世界上有两个主要的耗能领域：电机和照明。
两者消耗的能量几乎占全球能耗的70%。
比如，每当夏季来临我国常常发生电能短缺现象，这说明空调制冷设备已是能量最大的消耗源之一。
所以大力发展以电源管理芯片主导的变频空调，已成为十分迫切的问题。
如今不仅空调，就连冰箱、洗衣机等家用电器也在向变频方向变化。
这是因为变频电器除了节电外，还有低噪声等优点。
在照明方面，现在已经随处可以买到以20W 的能量取代75W照明的节能灯。
有很多功率芯片可使这些节能灯的寿命更长、性能更好，功能更多(例如调光和保护视力等功能)。
正在发展中的混和电源汽车，也将是节能的一个重要研究方向[3]。
但是节能不仅要着眼于节电大户，而且更应关注和满足小功率消费电器的节能需求。
当前的便携式手持消费类电子产品功能越来越多、性能越来越好，作为电源，电池的容量是有限的，而且这些产品中许多是需要电源适配器的。
所有这些都对电源管理提出了更高的要求，因而成为支持电源管理芯片不断发展的主要动力。
现在这些已经正成为电源管理芯片设计的主要研究方向之一。
随着新能源和可再生能源的快速增长和太阳能光伏电池成本的逐步降低，以及太阳能的广泛应用。
在国家政策的扶持以及龙头企业的带动下，我国厂商的技术劣势已经不复存在。
在太阳能光伏系统中，需要逆变器将直流电转换为，交流电，其核心器件是IGBT；为了提升太阳能电池的效率，也需要应用电源管理芯片。
因此太阳能电池的广泛应用也推动了电源管理芯片的发展。
在一个系统中使用电源管理方案也许会略微增加产品的成本，但是从长远来看这一功能可以给系统带来超过自身成本数倍的回报。
如果在设计阶段就能关注电源管理方面的需求，无疑将减小维护费用并可提升高可用性设备(如网络服务器和电信处理器)的可靠性。
电源管理方案通常可以提高系统可靠性：1) 使电源确保高性能：在许多特殊用途的集成电路(ASIC)都要求按一定的次序供电。
基于互锁多电压供电的电源管理策略要比基于定时分量的(例如在容阻网络中)的电西安科技大学硕士学位论文源管理策略更可靠，它可以在各种条件下提供电源轨的受控序列。
2) 可以调节电压余量：电源管理电路在程序的控制下，可以在预设的容差范围内改变电路板的供电电压。
这种内部功能有如下优点:设备工程技术人员可把电压容差测试作为内部自测的一部分，或作为远程诊断测试序列的一部分，以实现用硬件设备控制远程设备电路板每天进行电压容差测试，发现退化电路，而不让其影响系统总性能。
3) 增加系统的冗余度：高端计算设备或电信设备的设计通常采用冗余供电设备、电源连接设备和子系统来保证设备具有一定的容错能力。
一个板上的电源系统可以通过安装检错功能来提高设备的可用性。