随着液晶显示产业的飞速发展,产业链上下游不断协调进步,使得TFT-LCD控制和驱动IC的需求增长极快,给电源管理产品市场带来新的增长点。为适应市场需求,本文分析了一款用于TFT-LCD驱动的降压型DC-DC变换器,并着重设计其中的保护电路。此变换器采用UMC 0.6μm BCD工艺制程,适用于4.5~28V的宽输入范围。电流控制模式的采用使其有快速的瞬态响应和简单的补偿网络;全N沟道、同步整流结构的采用使其拥有高达93%的工作效率。该变换器适合于AC/DC适配器直接供电的LCD监视器和TV应用,工作温度范围为-40～+85℃。本文设计的保护电路对此芯片的保护主要体现在四个方面:软启动的应用避免浪涌电流对芯片造成损坏的可能;双模控制低端功率管限流电路的应用实现过流保护的同时引入跳周期功能,提高芯片效率;过温保护避免温度过高对芯片造成毁损;欠压保护避免系统工作在欠压状态。论文首先阐述典型降压型直流转换器的拓扑结构、基本原理和关键技术,指明整体电路设计的理论依据,接着提出整体电路的设计架构,并根据整体电路的功能要求完成保护电路子模块的设计与仿真。由于本芯片的设计是由小组成员共同完成,作者主要负责总体电路的分析、联合仿真验证及以下四个保护电路模块的设计:软启动、欠压保护、过温保护和可双模控制的限流电路,包括分析子电路模块的工作原理并推导相关的计算公式,并对子电路模块进行功能仿真验证。最后,对保护电路在整体电路中的功能实现和整体电路的典型性能参数进行仿真验证。在论文的结论部分,作者指出该电路在理论研究上的可参考性,同时也指明该电路若欲流片则还需要做容差分析、版图设计和后仿真等后续工作。本文是电路设计理论与仿真实践相结合的结果。作者在电路原理分析的基础上,运用HSPICE仿真软件对子电路模块和整体电路进行功能和性能参数的仿真验证,仿真结果均达到预定指标,验证了作者在文中阐述的DC-DC变换器保护电路的工作原理,为今后设计性能更优越、通用型更强的电源管理芯片保护电路打下基础。