三相電機(jī)整流驅(qū)動(dòng)芯片的設(shè)計(jì)

發(fā)布時(shí)間：2020-04-19 20:31

【摘要】：整流器是電路系統(tǒng)中出現(xiàn)較早的一種,它的作用是將交流AC電能變?yōu)橹绷鱀C電能供給直流用電設(shè)備。整流器可按交流輸入相數(shù)分為單相電路和多相電路。三相橋式整流電路為本文研究重點(diǎn)。隨著汽車電子的發(fā)展,車上電子設(shè)備越來越多,汽車蓄電池給這些電子設(shè)備供電。車內(nèi)發(fā)電機(jī)經(jīng)過整流器整流后對(duì)蓄電池和電子設(shè)備進(jìn)行供電,因此,研究如何高效率的將發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的AC電能轉(zhuǎn)化為DC電能是非常有必要的。高性能的整流器可以顯著提高發(fā)電效率,減小汽車二氧化碳的排放,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。本文設(shè)計(jì)的一款三相電機(jī)整流驅(qū)動(dòng)芯片,采用同步整流技術(shù),利用驅(qū)動(dòng)芯片配合功率MOSFTEs的方式取代傳統(tǒng)二極管整流。該驅(qū)動(dòng)芯片工作電壓7~18V,芯片靜態(tài)功耗200μA,工作頻率范圍為60Hz-2.1KHz,具有過壓、欠壓和過溫保護(hù)功能。本論文主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:1.三相電機(jī)整流驅(qū)動(dòng)芯片指標(biāo)分析。根據(jù)項(xiàng)目指標(biāo)要求確定了各模塊的指標(biāo)、功能和芯片架構(gòu)。根據(jù)芯片典型應(yīng)用電路,確定芯片外圍器件:電阻、電容和自舉二極管的選取原則。2.三相電機(jī)整流驅(qū)動(dòng)芯片各模塊原理分析與設(shè)計(jì)。基于國外某0.35μm BCD工藝,利用Cadence IC工具進(jìn)行了模塊的設(shè)計(jì)與仿真。本論文主要對(duì)芯片中的電源模塊、柵驅(qū)動(dòng)模塊、電流檢測(cè)模塊、保護(hù)電路和振蕩器等模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)并給出仿真結(jié)果。3.三相電機(jī)整流驅(qū)動(dòng)芯片版圖設(shè)計(jì)與樣品測(cè)試。對(duì)芯片制造廠提供的工藝進(jìn)行研究,總結(jié)了一些版圖設(shè)計(jì)注意事項(xiàng),完成芯片部分版圖設(shè)計(jì),芯片面積為2mm×2mm。對(duì)流片樣品進(jìn)行了模塊功能測(cè)試,包括LDO性能測(cè)試、柵驅(qū)動(dòng)性能測(cè)試和最小導(dǎo)通時(shí)間等測(cè)試,并對(duì)系統(tǒng)整流功能進(jìn)行驗(yàn)證。各模塊測(cè)試結(jié)果都符合設(shè)計(jì)指標(biāo),芯片單相整流功能正常。
【圖文】：