發(fā)布時間：2017-11-22 20:04

  本文關鍵詞：一種快速動態(tài)響應高精度的恒壓恒流反激式AC-DC變換器設計

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【摘要】：近年來,隨著電子技術的飛速發(fā)展,電子系統(tǒng)擁有越來越廣泛的應用,電子設備的類型也越來越豐富,人們的生活、工作與電子設備的關系日益密切。電源是任何電子產(chǎn)品都不可或缺的一部分,由于消費電子產(chǎn)品強勁的需求,市場對電源模塊的要求也越來越高。針對于人們對便攜式電子產(chǎn)品的適配器、充電器的高要求,本文從提高輸出精度和動態(tài)響應能力這兩個方面進行了設計研究,提出了一種快速動態(tài)響應高精度的恒壓恒流反激式AC-DC變換器。所設計的電路采用原邊反饋結構,與傳統(tǒng)的副邊反饋結構相比,省去了光耦器件和精密穩(wěn)壓源,簡化了外圍電路,成本得到了降低。本文中的變換器采用頻率調(diào)制模式(PFM),恒壓輸出時芯片通過輔助繞組端檢測輸出電壓信息,并將其與基準電壓通過誤差放大器進行比較,得到的誤差電壓與采用數(shù)字輔助技術的恒壓模塊產(chǎn)生的指數(shù)波相切后生成信號控制開關頻率,實現(xiàn)恒定電壓輸出。補償模塊采用數(shù)字技術實時檢測開關頻率大小,生成隨開關頻率增大而減小的補償電流。補償電流從反饋端流出注入輔助繞組下拉電阻,實現(xiàn)對因充電線纜阻抗而造成的電壓損耗的補償；同時補償電流也注入原邊電流檢測端,對原邊峰值電壓進行動態(tài)調(diào)節(jié),提高恒壓動態(tài)響應能力。恒流輸出時,芯片從輔助繞組上檢測得到變壓器去磁時間大小,并依據(jù)去磁時間調(diào)節(jié)開關頻率,使去磁時間為開關周期的一半,同時控制器芯片保持原邊峰值電壓不變,以此實現(xiàn)帶有電感補償功能的恒流輸出,輸出精度不受變壓器原邊電感值波動的影響。依據(jù)理論分析,論文給出了系統(tǒng)的電路和版圖設計。本文所設計的芯片采用華虹NEC 1μm 5V/40V HVCMOS工藝進行流片,并通過5V/1.2A電路原型驗證。測試結果表明：輸入電壓85～65V,最大靜態(tài)功耗為140mW。當處于恒壓模式時,輸出精度為±1.5%,線性調(diào)整率為±0.5%,負載調(diào)整率±0.9%,效率在72.3%以上;負載由空載跳變至重載時輸出電壓的最低值為4.16V,下沖時間僅為7.4ms。恒流輸出時,輸出精度高達±2.2%,線性調(diào)整率±1.8%,負載調(diào)整率±1.1%,效率在70.1%以上。可見,本文設計的控制芯片在小功率恒壓恒流AC-DC芯片中具有很好的應用前景。
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM46

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

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本文編號：1215862