本文選題：反激 + 高效率　； 參考：《電子科技大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：開關(guān)電源的動(dòng)態(tài)特性是其眾多性能指標(biāo)中的一種,擁有良好動(dòng)態(tài)特性的開關(guān)電源對(duì)負(fù)載變化具有快速響應(yīng)能力,更高的調(diào)節(jié)精度和更好的穩(wěn)定性能。對(duì)開關(guān)電源環(huán)路進(jìn)行小信號(hào)建模是分析和設(shè)計(jì)其動(dòng)態(tài)特性的一種常用方法。然而在實(shí)際應(yīng)用中,由于大量使用開關(guān)電源管理芯片以及隔離變壓器等非線性器件,給開關(guān)電源環(huán)路小信號(hào)建模帶來(lái)了一定困難。本文從工程實(shí)際應(yīng)用出發(fā),詳細(xì)推導(dǎo)了一款高效率反激式開關(guān)電源管理芯片應(yīng)用拓?fù)涞慕＿^(guò)程,并對(duì)其環(huán)路穩(wěn)定性進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)以獲得良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。充分理解和掌握常見(jiàn)開關(guān)變換器基本拓?fù)涞墓ぷ髟砗涂刂七^(guò)程是對(duì)開關(guān)變換器進(jìn)行小信號(hào)建模的基礎(chǔ)。文章首先從開關(guān)電源的工作原理出發(fā),分析了幾種基本拓?fù)涞墓ぷ髟?并且介紹了適用于各種拓?fù)涞幕窘７椒?包括小信號(hào)建模法、狀態(tài)空間平均法、開關(guān)器件模型等效法。接下來(lái),為了設(shè)計(jì)反激式開關(guān)電源管理芯片應(yīng)用電路的補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò),本文做了以下工作:首先,對(duì)本文采用的電源管理芯片基本原理進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。為了使反激變換器拓?fù)涞拈_環(huán)特性分析過(guò)程更加簡(jiǎn)明,還對(duì)應(yīng)用電路進(jìn)行了模塊化處理。然后,在分析脈寬調(diào)制器(PWM)過(guò)程中,特別介紹了一款多模式PWM控制器的設(shè)計(jì)過(guò)程。該款控制器以多模式工作方式提高了對(duì)不同負(fù)載的適應(yīng)能力,極大地降低了開關(guān)損耗,從而實(shí)現(xiàn)高效率的目的。這種多模式的引入雖然在電路設(shè)計(jì)上帶來(lái)了一定難度,但從理論分析知這并沒(méi)有使環(huán)路分析復(fù)雜化。最后,建立主電路模型并獲得傳遞函數(shù),結(jié)合之前的PWM傳遞函數(shù)得到電路除補(bǔ)償部分的傳遞函數(shù)。根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)和開關(guān)電源補(bǔ)償準(zhǔn)則,使用數(shù)學(xué)分析軟件設(shè)計(jì)補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)以獲得最好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。仿真和測(cè)試結(jié)果都表明,本文的設(shè)計(jì)工作基本滿足預(yù)期要求。這對(duì)工程實(shí)踐具有很好的參考意義。
[Abstract]:The dynamic characteristic of switching power supply is one of its many performance indexes. The switching power supply with good dynamic characteristics has the ability of quick response to load change, higher regulation precision and better stability. Small signal modeling of switching power supply loop is a common method to analyze and design its dynamic characteristics. However, in practical application, it is difficult to model the small signal of switching power supply loop because of the large use of switching power management chip and isolation transformer and other nonlinear devices. In this paper, the modeling process of the application topology of a high-efficiency flyback switching power supply management chip is derived from the practical engineering application, and its loop stability is analyzed and designed to obtain good dynamic response characteristics. Understanding and mastering the working principle and control process of common switching converter topology is the foundation of small signal modeling of switching converter. Starting from the working principle of switching power supply, this paper analyzes the working principles of several basic topologies, and introduces the basic modeling methods suitable for various topologies, including the small signal modeling method, the state space averaging method, the small signal modeling method and the state space averaging method. Switching device model equivalent method. Then, in order to design the compensation network of the application circuit of the flyback switch power supply management chip, this paper does the following work: firstly, the basic principle of the power management chip used in this paper is briefly introduced. In order to make the open-loop characteristic analysis of flyback converter topology more concise, the application circuit is modularized. Then, in the process of analyzing the pulse width modulator (PWM), the design process of a multi-mode PWM controller is introduced. The controller improves the adaptability to different loads and greatly reduces the switching loss so as to achieve the purpose of high efficiency. Although the introduction of this kind of multi-mode has brought some difficulties in circuit design, it can be seen from theoretical analysis that it does not complicate the loop analysis. Finally, the main circuit model is established and the transfer function is obtained. Combined with the previous PWM transfer function, the transfer function with the compensation part of the circuit is obtained. According to the design goal and switching power supply compensation criterion, the compensation network is designed with mathematical analysis software to obtain the best dynamic response. The simulation and test results show that the design of this paper basically meets the expected requirements. This has very good reference meaning to the engineering practice.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM46

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本文編號(hào)：1900819