开关电源凭借体积小、重量轻、效率高、可靠性高等优点,在国民经济、日常生活各个领域得到了广泛应用,占据了大部分市场份额。面对绿色节能、数字化的发展方向,电源市场对开关电源的功能和性能提出了更高的要求,为了进一步提高开关电源的效率、集成度和可靠性,本文对高性能AC/DC开关电源进行了研究和设计。本文基于功率管限流点控制和反激变换器原理对开关电源驱动芯片和系统电路进行了设计和仿真。设计了无运放带隙基准电路,产生与温度无关的基准电压和基准电流;设计了频率可调的振荡器,根据开关电源工作状态调节振荡频率;设计了使能和线电压检测电路、逻辑控制及驱动电路,通过检测输出电压和线电压控制功率管的通断;设计了稳压器电路,为芯片内部电路提供电源;设计了流限控制电路,检测和控制功率管电流。采用0.5μmBCD工艺进行了流片,并设计出了 AC/DC开关电源样机。为了提高开关电源的效率,本文采用PSM调制模式,通过检测负载大小调节功率管跳周期的数量,轻载时功率管跳过大部分周期,重载时跳过较少的周期,解决了开关电源轻载效率低的问题。开关电源负载突变导致输出电压突变,本文采用流限控制方法,通过检测功率管跳周期数量和连续导通周期数量控制功率管电流,解决了负载响应速度慢的问题。为了解决流限控制中输入电压影响功率管限流点的问题,提出了一种线电压补偿电路,保证开关电源的输入电压变化时输出功率恒定。利用Cadence中Spectre仿真工具对驱动芯片电路和开关电源系统电路进行了仿真,仿真结果表明:开关电源在输出过载、短路以及环路断开等异常情况下进入保护模式,故障解除后系统自动恢复;在输入交流电压85～265V范围,输出电压5V,最大纹波电压120mV,最大输出电流4A。当负载电流从0.4A跳变到4A时,经过95μs功率管限流点从40%快速上升到100%。此外对开关电源样机的性能进行了实测,负载电流分别为0.4A（轻载）、1A（中等负载）、3A（较重负载）、4A（满载）时测试了功率管通断状态,对比验证了不同负载下功率管跳周期工作模式。当输入交流电压分别为90V、115V、230V、265V,负载电流为0.4A时,测得的效率分别为82.92%、82.66%、81.56%、81.22%,轻载状态的效率得到了提高。