發(fā)布時間：2020-06-07 09:29

【摘要】：隨著萬物互聯(lián)的信息時代來臨,“智能+”開始越來越多的被提及。特別是5G通信技術(shù)的推廣,使得人們享受信息文明的速度越來越順暢。其背后的高頻數(shù)字通信系統(tǒng)仰賴于良好的電氣隔離,以滿足信息傳輸?shù)耐暾院头�(wěn)定性。隔離電源因其能夠同時提供功率傳輸和數(shù)字信號隔離而被廣泛用于電子通信系統(tǒng)或工業(yè)監(jiān)測儀器中�；诳招疚⑿捅∧て阶儔浩鞯母綦x電源具有隔離性能好、磁抗擾度高、體積小、可單片集成等優(yōu)點,是實現(xiàn)供電系統(tǒng)與數(shù)字隔離器單片集成的上佳方案。同時,低壓、低功耗的電源解決方案在成本與效率之間存在的矛盾,使得研究新型單片隔離電源具有十分重要的意義。本課題主要研究與設(shè)計一種新型高頻整流的單片隔離式電源,比之于傳統(tǒng)的隔離電源結(jié)構(gòu),其擁有更高的功率轉(zhuǎn)化效率。采用C類振蕩器在原端產(chǎn)生頻率為191MHz的交流信號,經(jīng)空芯微型變壓器傳輸?shù)礁倍?再經(jīng)全波整流電路以及電壓反饋環(huán)路調(diào)控,實現(xiàn)穩(wěn)定的直流輸出電壓。脈沖寬度調(diào)制信號驅(qū)動振蕩器電路中的尾電流晶體管,以實現(xiàn)對功率傳輸時長的控制。同時電路可通過外部端口選擇輸出電壓為3.3V或5V,且輸出具有非常小的電壓紋波和電流紋波。兩種輸出狀態(tài)下,電源均可提供大于400mW的輸出功率。論文首先對隔離電源作簡單概述,介紹其發(fā)展態(tài)勢,然后在電磁耦合技術(shù)的基礎(chǔ)上提出所設(shè)計的單片隔離電源的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。重點對C類振蕩器、空芯微型變壓器、CMOS全波整流器的工作原理進行詳盡分析,設(shè)計出滿足性能指標的主體功能部分。在結(jié)合外圍基礎(chǔ)模塊設(shè)計的基礎(chǔ)上,選用某工藝廠商的0.35μm BCD工藝制程,并采用EDA軟件輔助驗證整個系統(tǒng)的性能。最終,在負載電流保持大于30mA的較寬范圍內(nèi),輸入/輸出電壓均為3.3V的狀態(tài)下,可擁有36%左右的功率轉(zhuǎn)換效率;輸入/輸出電壓均為5V的狀態(tài)下,可擁有39%左右的功率轉(zhuǎn)換效率。當負載電流大于100mA時,功率轉(zhuǎn)換效率與同類電路相比,平均有5%左右的提升。
【圖文】：

磁芯復(fù)位

傳統(tǒng)變壓器
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN86

【參考文獻】

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本文編號：2701211