随着信息时代和人工智能时代的快速发展,移动终端设备已经在人们的生活和工作中发挥了不可替代的作用,这对移动设备的充电速度以及充电设备的便携性都提出了更高的要求。反激式变换器以其拓扑结构简单、成本低和天然隔离输入输出环路的优点,在小功率变换器以及便携式设备的充电器领域广受欢迎。GaN功率管因为有着更高的迁移率,相比于传统的Si功率管有着更好的开关响应,在高速开关的场合中得到了越来越广泛的应用。本文设计了一款高效率,且同时适配于Si功率管和GaN功率管的恒压有源钳位反激式AC-DC控制芯片。本文采用的有源式钳位相比于传统的RCD钳位有着更大的优势,不但能够将损耗在RCD电阻上的漏感能量回收,而且可以利用漏感和钳位电容之间的谐振电流来实现功率开关管的零电压开通（ZVS）,减少了开关损耗,进而能够达到更高的传输效率。控制器采用峰值电流控制模式和自适应的调制方式,在全负载范围内设计了四种不同的工作模式,包括自适应调整模式（AAM）、自适应跳周期模式（ABM）、低功耗模式（LPM）和待机模式（SBP）,实现了四种模式的随负载自动切换,既保证了重载工况下的高效率,又降低了轻载工况下的系统功耗。在AAM模式下,系统通过检测主功率管在每个周期的零电压开通条件来自适应的调节钳位功率管的开通时间,从而实现主副开关管在每个周期内的零电压开通。在ABM模式下,增加了额外的自适应控制逻辑,可以根据负载大小动态的调节每个Burst周期的脉冲个数,避免了模式切换中出现较大的输出电压纹波。LPM模式将Burst周期限制在25k Hz左右,防止系统的工作频率进入音频范围而出现大的工作噪声。SBP模式允许系统在极轻载或者空载下功率管以很低的开关频率工作,进一步降低系统的轻载功耗。本文首先对反激式AC-DC的基本结构和工作原理进行了介绍,其中着重分析了有源钳位反激式电路的工作原理和应用特点,包括如何实现漏感回收和功率管的零电压开通等,接着对系统的峰值电流控制模式进行了小信号建模并计算出了其功率级传输函数,得到了系统的零极点分布图。然后本文对芯片的整体框架进行了设计,并制定了设计指标。在完成了包括带隙基准电路、LDO电路、UVLO电路、自适应控制电路等子模块电路之后,对整个系统进行了仿真和验证。芯片采用Dongbu 0.18m BCD工艺设计。外围测试电路为90V-220V交流输入电压,20V输出电压的有源钳位反激结构,最大负载电流为2.25A,输出电压纹波低于80m V,负载调整率为±0.9%。满载下,在90VAC和230VAC两种输入电压工况下的传输效率分别达到了93.5%和92.8%;在10%负载下,以上两种输入电压工况下的传输效率也分别达到了87.6%和85.4%,满足设计目标。