本文關(guān)鍵詞：汽車發(fā)電機(jī)智能電子調(diào)節(jié)器ASIC設(shè)計(jì)

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【摘要】：交流發(fā)電機(jī)是汽車系統(tǒng)中必不可少的核心部分,而穩(wěn)定發(fā)電機(jī)電壓尤其重要。汽車越來越先進(jìn),用電設(shè)備也越來越多,這就需要電壓調(diào)節(jié)器的性能要不斷提高,從而穩(wěn)定整個汽車的供電系統(tǒng)。在分析國內(nèi)外不同電壓調(diào)節(jié)器的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了智能型電壓調(diào)節(jié)器,在保留多功能調(diào)節(jié)器的基本調(diào)節(jié)功能外,還設(shè)計(jì)了數(shù)字智能控制電路,包括發(fā)動機(jī)沒啟動時的起始狀態(tài)勵磁電流控制,負(fù)載響應(yīng)控制和PWM脈寬調(diào)制。在汽車還沒啟動的時保持30%的控制開關(guān)管的占空比能使磁場線圈有一定的電流,增加啟動時輸出電壓的上升速度。負(fù)載響應(yīng)控制能讓平均勵磁電流大小保持一定的速度增加,解決了汽車在低速重負(fù)載的情況下,導(dǎo)致輸出電壓的不穩(wěn)定。在進(jìn)入正常速度后改由PWM控制來穩(wěn)定電壓,PWM方式能使調(diào)節(jié)頻率恒定,解決因調(diào)節(jié)頻率不穩(wěn)導(dǎo)致電壓擺動。電路還具有拋負(fù)載保護(hù),相位故障檢測,過壓和欠壓檢測功能。為此,分析了M3型芯片的基準(zhǔn)源,轉(zhuǎn)速檢測和電壓調(diào)節(jié)電路,MC33092的振蕩器和PWM電路,然后結(jié)合自己設(shè)計(jì)的電路,最終完成智能型電壓調(diào)節(jié)器芯片的設(shè)計(jì)。因?yàn)樾酒墓╇婋妷狠^高,交流發(fā)電機(jī)輸出電壓不穩(wěn)定,所以采用雙極工藝,數(shù)字部分采用I2L工藝,能和雙極工藝兼容,降低成本,減小芯片面積。本次設(shè)計(jì)的核心是數(shù)字部分的負(fù)載響應(yīng)控制和脈寬調(diào)制。通過對N溝道MOS功率管進(jìn)行脈寬調(diào)制,達(dá)到穩(wěn)壓的目的。電路還有模擬部分的設(shè)計(jì),包括基準(zhǔn)電壓、比較器、振蕩器、過壓、欠壓和拋負(fù)載檢測。芯片外圍必須外接一個達(dá)林頓晶體管才能增大驅(qū)動電流,使報警燈工作。對各個模塊的管級電路用Spectre進(jìn)行仿真驗(yàn)證,結(jié)果達(dá)到了設(shè)計(jì)要求,最后用Virtuoso完成版圖。
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.631

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