隨著經(jīng)濟的發(fā)展、社會的進步,用電設(shè)備趨于大型化和復雜化,節(jié)能環(huán)保意識深入人心,整流、變頻和開關(guān)電源設(shè)備得到廣泛應用,電網(wǎng)中出現(xiàn)越來越多的非正弦剩余漏電電流和諧波電流,傳統(tǒng)的AC型剩余漏電保護器經(jīng)常出現(xiàn)誤觸發(fā)或者漏電拒動的現(xiàn)象,造成大量的財產(chǎn)損失和人員傷亡,已經(jīng)滿足不了市場需求。因此,對交流和脈動直流漏電都能確保脫扣的A型漏電保護器得到大力推廣。為了滿足市場應用的需求,本文主要解決A型漏電保護器專用控制芯片漏電跳閘閾值離散大的問題。本文主要的研究工作和創(chuàng)新點為：1.分析了A型漏電保護器專用控制芯片的工作原理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作流程,以及芯片各個組成模塊對漏電跳閘閾值離散帶來的影響。結(jié)合市場應用需求和性能指標,給出了系統(tǒng)解決方案。2.對芯片的模擬電路部分進行了優(yōu)化設(shè)計。分析了集成電路設(shè)計過程中的不匹配因素,包括系統(tǒng)失調(diào)和隨機失調(diào)；介紹了減小運放輸入失調(diào)電壓的方法,并完成了斬波穩(wěn)定運算放大器的設(shè)計；分析了振蕩電路的振蕩頻率PVT離散因素和補償方案,提出了創(chuàng)新的振蕩頻率PVT補償?shù)奈搽娏餍铜h(huán)形振蕩電路。3.對芯片的數(shù)字部分進行優(yōu)化設(shè)計。根據(jù)電流互感器感應出的漏電波形的特征,優(yōu)化設(shè)計了數(shù)字判別算法,...

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
縮略詞表
1 緒論
    1.1 課題的背景及意義
    1.2 A型漏電保護器的發(fā)展歷程和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 已往的研究
        1.2.2 最新的研究成果
    1.3 本論文的主要工作和組織結(jié)構(gòu)
        1.3.1 本論文的主要研究內(nèi)容
        1.3.2 本論文的組織結(jié)構(gòu)
2 芯片的系統(tǒng)設(shè)計
    2.1 A型漏電保護器的工作原理
    2.2 A型漏電保護器專用集成電路芯片ZDAB的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    2.3 ZDAB實現(xiàn)漏電保護的過程
    2.4 ZDAB電路各模塊對漏電脫扣閾值離散的影響
    2.5 ZDAB的設(shè)計指標
    2.6 本章小結(jié)
3 芯片的電路設(shè)計與實現(xiàn)
    3.1 低輸入失調(diào)電壓運放的設(shè)計
        3.1.1 集成電路設(shè)計中的不匹配因素
        3.1.2 運放的輸入失調(diào)電壓
        3.1.3 減小運放輸入失調(diào)電壓的技術(shù)
        3.1.4 ZDAB斬波穩(wěn)定運放的設(shè)計
    3.2 參考電壓產(chǎn)生電路設(shè)計
    3.3 PVT補償?shù)恼袷庪娐?br>        3.3.1 片上振蕩電路頻率PVT補償方法
        3.3.2 抗PVT變化的尾電流型環(huán)形振蕩電路
        3.3.3 溫度離散很低的振蕩電路
    3.4 優(yōu)化的A型漏電電流判別算法
        3.4.1 算法原理
        3.4.2 算法的實現(xiàn)電路
    3.5 ZDAB整體功能后仿真
    3.6 本章小結(jié)
4 芯片的物理實現(xiàn)及測試
    4.1 版圖中襯底耦合效應
    4.2 版圖中減小失配的設(shè)計規(guī)則
    4.3 芯片版圖的設(shè)計
    4.4 芯片的封裝
    4.5 芯片的測試
        4.5.1 芯片的測試電路圖
        4.5.2 PVT補償環(huán)振測試
        4.5.3 ZDAB漏電跳閘值的測試
        4.5.4 斬波穩(wěn)定運放性能測試
        4.5.5 M54133的測試
    4.6 測試結(jié)果對比總結(jié)
        4.6.1 PVT補償環(huán)振與國際最新文獻對比
        4.6.2 ZDAB測試結(jié)果與M54133測試結(jié)果對比
        4.6.3 ZDAB測試結(jié)果與設(shè)計指標的總結(jié)
    4.7 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
作者簡歷及在學期間所取得的科研成果



本文編號：3820922