随着电子技术的飞速发展,电源技术在各种电子产品中都具有非常重要作用,也逐渐成为人们日常生活必不可少的科技力量。出于安全和数据完整性考虑,通常需要在电路元件之间进行电气隔离,而低压、低功耗的电源解决方案的成本和效率让隔离电源的发展受到了限制。此时研究新的隔离电源解决方案具有十分重要的意义。本课题主要研究与设计一款基于片上变压器的电源隔离芯片。它可以同时提供电源隔离和数字信号隔离功能,整个系统全部都集成在一款芯片中。电源隔离通道无需大量的外围器件就可以提供5V或者3.3V的隔离电压输出和最大0.5W的功率输出。它主要应用于低功耗、低成本应用中,在轻载到重载输出范围内都提供相对恒定(34%)的转换效率。芯片采用片上隔离变压器磁耦合隔离,为了提高效率,原边功率振荡器利用LC谐振提供180MHz的功率信号,副边经过全桥整流和电压反馈环路控制输出电压稳定。反馈脉宽信号通过反馈变压器控制原边LC谐振的开关,实现功率的传输,而不是控制变压器开关,这样的方式可以得到更高的电源传输效率并获得稳定的输出电压。本文首先对隔离技术做了概括性描述,介绍并分析了其发展现状与发展趋势,然后在阐述谐振变换器的基本原理与开关电源基本控制方式的基础上,重点介绍了偏置电路、基准电压源、三角波电路、欠压闭锁模块、误差放大器以及原边振荡器等模块的设计思路和工作原理,并且通过EDA软件实现设计并且仿真验证。最后重点对整体电路进行了仿真,各项参数都达到了预期设计指标,顺利完成课题设计。