發(fā)布時間：2017-11-05 16:08

  本文關鍵詞：汽車發(fā)電機智能電子調節(jié)器ASIC設計

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【摘要】：交流發(fā)電機是汽車系統(tǒng)中必不可少的核心部分,而穩(wěn)定發(fā)電機電壓尤其重要。汽車越來越先進,用電設備也越來越多,這就需要電壓調節(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)。在分析國內外不同電壓調節(jié)器的基礎上,設計了智能型電壓調節(jié)器,在保留多功能調節(jié)器的基本調節(jié)功能外,還設計了數字智能控制電路,包括發(fā)動機沒啟動時的起始狀態(tài)勵磁電流控制,負載響應控制和PWM脈寬調制。在汽車還沒啟動的時保持30%的控制開關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。負載響應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載的情況下,導致輸出電壓的不穩(wěn)定。在進入正常速度后改由PWM控制來穩(wěn)定電壓,PWM方式能使調節(jié)頻率恒定,解決因調節(jié)頻率不穩(wěn)導致電壓擺動。電路還具有拋負載保護,相位故障檢測,過壓和欠壓檢測功能。為此,分析了M3型芯片的基準源,轉速檢測和電壓調節(jié)電路,MC33092的振蕩器和PWM電路,然后結合自己設計的電路,最終完成智能型電壓調節(jié)器芯片的設計。因為芯片的供電電壓較高,交流發(fā)電機輸出電壓不穩(wěn)定,所以采用雙極工藝,數字部分采用I2L工藝,能和雙極工藝兼容,降低成本,減小芯片面積。本次設計的核心是數字部分的負載響應控制和脈寬調制。通過對N溝道MOS功率管進行脈寬調制,達到穩(wěn)壓的目的。電路還有模擬部分的設計,包括基準電壓、比較器、振蕩器、過壓、欠壓和拋負載檢測。芯片外圍必須外接一個達林頓晶體管才能增大驅動電流,使報警燈工作。對各個模塊的管級電路用Spectre進行仿真驗證,結果達到了設計要求,最后用Virtuoso完成版圖。
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U463.631

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