無光耦原邊反饋反激式開關(guān)電源的設(shè)計研究.pdf

1、全球性的能源危機使得高性能、低成本的電源管理方案備受關(guān)注。高效率、低能耗的開關(guān)電源芯片逐漸替代傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓器芯片，成為電源管理芯片研究的主流趨勢。在要求電氣隔離的中、小功率應(yīng)用場合中，反激型DC-DC變換器是電源應(yīng)用工程師的首選拓撲。通常，隔離式反激型開關(guān)電源通過光耦合器件或者輔助繞組實現(xiàn)反饋控制。該方案外圍電路復(fù)雜、調(diào)試過程繁瑣并且成品良率低，導(dǎo)致電源系統(tǒng)無法實現(xiàn)量產(chǎn)。
　　 本文設(shè)計了一款基于先進Bicmos高壓工藝的隔離

2、式反激型開關(guān)電源芯片，它具有高集成度、最簡外圍電路、最優(yōu)整機效率等優(yōu)點。該方案無須光耦合器件或者輔助繞組，只需要通過簡單的設(shè)計兩個電阻值和變壓器的匝數(shù)比就可以獲得穩(wěn)定的電壓輸出。該電源管理芯片允許的工作電壓操作范圍為3～40V，該電壓接入變壓器的原邊側(cè)作為開關(guān)電源的輸入電壓，變壓器的副邊側(cè)接入負載作為開關(guān)電源的輸出電壓，通過原邊側(cè)的電感電壓反饋調(diào)節(jié)副邊側(cè)的輸出電壓，該反饋方式稱為原邊反饋。
　　 論文首先比較電流連續(xù)和電流斷續(xù)、

3、PWM和PFM、電流控制和電壓控制三組工作模式各自不同的優(yōu)缺點，提出了一種使用邊界模式、PFM、電流型的新穎控制方案。該方案介于電流斷續(xù)和電流斷續(xù)的工作模式之間，既能減少磁性變壓器的體積，又可以降低EMI干擾。接著，設(shè)計和分析為實現(xiàn)該方案所需的帶隙基準電壓、運算放大器和功率推挽驅(qū)動模塊。為了保證芯片能夠可靠的工作，該電源管理芯片內(nèi)部集成了軟啟動、欠電壓鎖定、功率管限流保護功能。最后，使用EDA軟件對各個子電路模塊和整體電路進行功能和性能