【摘要】：功率半導(dǎo)體主要包括功率器件、功率集成電路以及由上述兩者結(jié)合而產(chǎn)生的功率模塊。其應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋交通運(yùn)輸、航空航天、醫(yī)療、工業(yè)控制以及LED/LCD驅(qū)動(dòng)等等。由于電機(jī)在當(dāng)前國民經(jīng)濟(jì)中的重要地位,其驅(qū)動(dòng)技術(shù)始終是功率半導(dǎo)體領(lǐng)域中的一個(gè)熱門的研究方向。如何在保證高可靠性的前提下盡可能的提升電機(jī)驅(qū)動(dòng)的性能,是研究電機(jī)驅(qū)動(dòng)的關(guān)鍵問題。另一方面,隨著功率半導(dǎo)體的發(fā)展,電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路也由最初的分離式驅(qū)動(dòng)電路向著集成度更高的功率模塊的方向發(fā)展。而小型化、低能耗以及大功率是當(dāng)前功率模塊的發(fā)展趨勢。本論文著重研究并設(shè)計(jì)了一款小功率無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片。該芯片可用于驅(qū)動(dòng)5A以下的小功率無刷直流電機(jī)。芯片采用將驅(qū)動(dòng)子芯片、自舉二極管以及半橋驅(qū)動(dòng)電路等均集成在一個(gè)封裝中,從而大大地提高了整個(gè)系統(tǒng)的集成度及可靠性。該芯片內(nèi)部集成了較為完備的邏輯保護(hù)功能,具體包括過流保護(hù)、過溫保護(hù)以及欠壓保護(hù)。同時(shí),其具有錯(cuò)誤邏輯輸出功能,可用于外接蜂鳴器或者將芯片工作狀態(tài)信息反饋至控制中樞MCU,且該錯(cuò)誤邏輯輸出信號(hào)脈沖寬度可調(diào)。另一方面,該芯片的輸入與輸出信號(hào)同相,其輸入信號(hào)兼容3.3V與5V邏輯電平,且最高輸入信號(hào)電平高達(dá)20V;芯片工作電壓范圍為10~20V,其直流供電輸入電壓最高可達(dá)600V。本論文首先闡述了該電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的應(yīng)用領(lǐng)域及指標(biāo)要求。其次,根據(jù)系統(tǒng)的要求來設(shè)計(jì)芯片的系統(tǒng)架構(gòu),在芯片系統(tǒng)架構(gòu)的基礎(chǔ)上,又對(duì)芯片的可靠性問題進(jìn)行了詳細(xì)的分析并給出了相應(yīng)的解決方案或解決思路。由于可靠性是本文設(shè)計(jì)的一個(gè)重點(diǎn),因此文中對(duì)芯片的可靠性問題進(jìn)行了建模分析與研究,并且將可靠性設(shè)計(jì)做為貫穿整篇文章的一個(gè)點(diǎn)。之后則對(duì)芯片功能模塊的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了分析與設(shè)計(jì),最后則基于華潤上華(CSMC)600V BCD工藝對(duì)本文前幾章的分析與設(shè)計(jì)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,仿真結(jié)果表明:本文關(guān)于芯片的可靠性分析與設(shè)計(jì)均準(zhǔn)確無誤,本文所設(shè)計(jì)的芯片其各項(xiàng)參數(shù)均滿足指標(biāo)要求。
【圖文】：

接口模塊電路仿真結(jié)果

過溫保護(hù)模塊仿真結(jié)果
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM33;TN402

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本文編號(hào)：2601747