微电子技术正在以极高的速度发展,电源管理类IC产品的市场需求也越来越大。AC-DC转换器作为其重要组成部分,也逐渐衍生出了各种不同的拓扑结构和控制技术。本文以超高速电路设计与电磁兼容教育部重点实验室项目“基于BCD工艺AC-DC关键技术理论研究与设计”为背景,以开关电源的基本原理为基础,针对在近期非常流行的Fly-back拓扑结构,设计了一款峰值电流模PWM开关电源控制器芯片XD1230。本文详细介绍了Fly-back结构的基本工作原理和方式,为了更加精确地预测其工作过程,本文采用非线性状态方程对其进行了建模,为之后的控制器设计实践打下坚实的理论基础。对Fly-back电路设计中的元器件参数也进行了详尽推导,并重点分析了磁性元件变压器的工作原理和建模方法。芯片XD1230直接采用高压供电,并拥有一套完善的芯片内部电源管理机制,省去了一般AC-DC控制器中的电荷泵结构。在轻载情况下自动进入跳周期调制模式,极大地降低了轻载功耗,为不同场合的应用提供了灵活的解决方案。其特有的频率抖动机制也可以拓宽时钟振荡频谱,对优化EMI问题有积极作用。本文对XD1230内部的核心模块的设计过程作了详细介绍,并对其基本理论进行了详尽分析。XD1230电路基于1μm,5V/20V/700V BCD工艺设计,并利用Hspice工具对电路进行了仿真验证,验证结果表明,芯片功能和性能均符合指标要求。