智能功率集成電路(SPIC)實現(xiàn)將功率驅動器件與信號控制集于一體的目的。隨著BCD工藝的不斷進步,智能功率集成電路獲得長足發(fā)展。作為SPIC典型應用之一的三相馬達驅動,高效可靠的驅動方式已成為當下驅動集成芯片設計研發(fā)的重要目標,在航空航天、汽車電子等領域有著廣泛的應用。本文采用1μm 600V BCD工藝平臺設計了一款驅動三相馬達的集成芯片。該芯片輸出電壓幅值10~20V,輸出電流峰值2A,高低端延遲匹配30ns。芯片內(nèi)部集成了保護模塊、高端脈沖產(chǎn)生模塊、高端濾波模塊、高低端驅動模塊、低端延遲模塊等功能模塊,并選用以高壓電平位移和高壓隔離技術為核心的半橋驅動電路,其電路技術成熟,可靠性高。本文首先介紹了三相無刷直流電機的結構和驅動原理,確定了驅動電路的主體框架和設計指標,并對驅動電路設計中的關鍵技術應用進行陳述。然后介紹電路中子模塊的工作原理并進行功能驗證仿真分析。完成子模塊分析設計后,利用Hspice仿真軟件對整體電路在不同溫度,各工藝角下進行仿真驗證,確保電路符合設計指標。接著呈現(xiàn)了該驅動電路的版圖設計,簡述了版圖設計過程中布局布線、靜電保護等可靠性問題的考慮。版圖繪制后,對電路提... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景和研究意義
    1.2 國內(nèi)外發(fā)展概況
    1.3 本文主要工作
第二章 三相電機工作原理以及驅動電路設計
    2.1 電機概述
    2.2 三相無刷直流電機工作原理
        2.2.1 三相無刷直流電機結構
        2.2.2 三相無刷直流電機具體工作原理
    2.3 驅動電路整體框圖及模塊功能介紹
    2.4 驅動電路設計的關鍵技術
        2.4.1 開關速度的優(yōu)化和通道延時匹配關鍵技術
        2.4.2 高頻工況保護關鍵技術
    2.5 芯片設計指標
    2.6 本章小結
第三章 驅動芯片部分子電路的設計與優(yōu)化
    3.1 欠壓保護電路
        3.1.1 電路結構及工作原理
        3.1.2 電路仿真結果及分析
    3.2 施密特觸發(fā)器
        3.2.1 電路結構及工作原理
        3.2.2 電路仿真結果及分析
    3.3 電平位移電路
        3.3.1 電平位移電路結構及工作原理
        3.3.2 電路仿真結果及分析
    3.4 脈沖產(chǎn)生電路
        3.4.1 脈沖產(chǎn)生電路結構及工作原理
        3.4.2 電路仿真結果及分析
    3.5 濾波電路及RS觸發(fā)器
        3.5.1 濾波電路結構及工作原理
        3.5.2 RS觸發(fā)器結構及工作原理
        3.5.3 電路仿真結果及分析
    3.6 驅動電路
        3.6.1 驅動電路結構及工作原理
        3.6.2 電路仿真結果及分析
    3.7 本章小結
第四章 芯片整體電路仿真分析
    4.1 測試電路的搭建
        4.1.1 動態(tài)電學特性仿真電路
        4.1.2 靜態(tài)電學特性仿真電路
        4.1.3 飽和電流仿真電路
    4.2 整仿參數(shù)優(yōu)化基本思路
        4.2.1 動態(tài)電學特性優(yōu)化思路
        4.2.2 飽和電流參數(shù)優(yōu)化思路
        4.2.3 靜態(tài)電學特性優(yōu)化思路
    4.3 整體電路最終仿真結果
    4.4 本章小結
第五章 驅動電路版圖、后仿和流片測試
    5.1 三相馬達驅動芯片版圖設計
        5.1.1 版圖的可靠性設計
        5.1.2 微調(diào)（trimming）技術
        5.1.3 版圖的布局布線設計
        5.1.4 部分模塊版圖設計
    5.2 后仿驗證及優(yōu)化
        5.2.1 后仿結果驗證及分析
        5.2.2 后仿優(yōu)化
    5.3 流片測試結果及分析
        5.3.1 芯片樣品
        5.3.2 芯片測試結果
    5.4 本章小結
第六章 總結
致謝
參考文獻
攻讀碩士期間取得的研究成果



本文編號：2946481