反激式AC-DC轉(zhuǎn)換器的研究與設(shè)計.pdf

1、反激式AC/DC轉(zhuǎn)換器具有成本低、可靠性高、輸出電壓精度高且能夠提供單路和多路隔離輸出電壓等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于小功率電源領(lǐng)域。如今，隨著人們節(jié)能環(huán)保意識的增強，眾多發(fā)達(dá)國家都已經(jīng)提出了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，如美國的“能源之星”、歐盟的CE(CONFORMITE EUROPEENNE，CE)認(rèn)證等，均對開關(guān)電源的效率及待機功耗提出了較高的要求，所以對反激AC/DC轉(zhuǎn)換器效率以及待機功耗的研究具有極其重要的意義。
　　采用脈沖寬度調(diào)制(Puls

2、e Width Modulation，PWM)方式的反激式AC/DC在負(fù)載較輕時，開關(guān)損耗在總損耗中的比例上升，導(dǎo)致效率降低。為了解決反激式AC/DC輕載效率低的問題，該控制芯片采用脈沖寬度調(diào)制和跨周期調(diào)制(Pulse Skipping Modulation，PSM)切換的方式，即在重載下采用脈沖寬度調(diào)制，隨著負(fù)載的變輕，系統(tǒng)采用一種降頻模式的PWM調(diào)制，即進(jìn)入綠色(Green)模式，降低開關(guān)損耗，若此時負(fù)載繼續(xù)變輕，系統(tǒng)采用跨周期調(diào)制

3、，有效地降低開關(guān)頻率，減小功率管的開關(guān)損耗，提高輕載下的效率。此外，采用單一頻率PWM調(diào)制方式的開關(guān)電源，高頻開關(guān)波形的各次諧波較窄而且離散，幅值在開關(guān)頻率處最高，產(chǎn)生嚴(yán)重的電磁干擾(Electromagnetic Interference，EMI)問題。頻率抖動(frequency jitter)技術(shù)可以降低電磁干擾的影響，即轉(zhuǎn)換器不是在固定頻率下工作，而是以變化的頻率工作，分散諧波干擾能量，有效地降低EMI發(fā)射的峰值，減小EMI的影

4、響。
　　本論文基于上華0.5μm18V CMOS工藝，采用Cadence EDA工具，設(shè)計了一款具有PWM/PSM切換功能的反激式AC/DC控制芯片。輸入交流電壓范圍為85～265V，輸出電壓為30V，啟動電流<20μA，效率大于80％，工作頻率68kHz，負(fù)載調(diào)整率<1.5％；仿真結(jié)果顯示：啟動電流為12.75μA，最高效率為81.5％，輕載時效率為79.6％，負(fù)載調(diào)整率為1.26％。仿真結(jié)果與設(shè)計目標(biāo)基本吻合，本設(shè)計可以為今