一種快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)高精度的恒壓恒流反激式AC-DC變換器設(shè)計(jì).pdf

1、DESIGNOFARAPIDDYNAMICRESPONSEANDHIGH—PRECISIONFLYBACKCV／CCAC—DCCONVERTERAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYXUYangSupervisedbyAssociateProfessorCHANGChang—yuanandSeniorEnd“LIZU

2、—huanlornmneerLIu—SchoolofIntegratedCircuitsSoutheastUniversityApril2016摘要摘要近年來(lái)，隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，電子系統(tǒng)擁有越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，電子設(shè)備的類型也越來(lái)越豐富，人們的生活、工作與電子設(shè)備的關(guān)系日益密切。電源是任何電子產(chǎn)品都不可或缺的一部分，由于消費(fèi)電子產(chǎn)品強(qiáng)勁的需求，市場(chǎng)對(duì)電源模塊的要求也越來(lái)越高。針對(duì)于人們對(duì)便攜式電子產(chǎn)品的適配器、充電器的高要求，本文從

3、提高輸出精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力這兩個(gè)方面進(jìn)行了設(shè)計(jì)研究，提出了一種快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)高精度的恒壓恒流反激式AC—DC變換器。所設(shè)計(jì)的電路采用原邊反饋結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)的副邊反饋結(jié)構(gòu)相比，省去了光耦器件和精密穩(wěn)壓源，簡(jiǎn)化了外圍電路，成本得到了降低。本文中的變換器采用頻率調(diào)制模式(PFM)，恒壓輸出時(shí)芯片通過(guò)輔助繞組端檢測(cè)輸出電壓信息，并將其與基準(zhǔn)電壓通過(guò)誤差放大器進(jìn)行比較，得到的誤差電壓與采用數(shù)字輔助技術(shù)的恒壓模塊產(chǎn)生的指數(shù)波相切后生成信號(hào)控制開(kāi)關(guān)頻率，

4、實(shí)現(xiàn)恒定電壓輸出。補(bǔ)償模塊采用數(shù)字技術(shù)實(shí)時(shí)檢測(cè)開(kāi)關(guān)頻率大小，生成隨開(kāi)關(guān)頻率增大而減小的補(bǔ)償電流。補(bǔ)償電流從反饋端流出注入輔助繞組下拉電阻，實(shí)現(xiàn)對(duì)因充電線纜阻抗而造成的電壓損耗的補(bǔ)償；同時(shí)補(bǔ)償電流也注入原邊電流檢測(cè)端，對(duì)原邊峰值電壓進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，提高恒壓動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力。恒流輸出時(shí)，芯片從輔助繞組上檢測(cè)得到變壓器去磁時(shí)間大小，并依據(jù)去磁時(shí)問(wèn)調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)頻率，使去磁時(shí)間為開(kāi)關(guān)周期的一半，同時(shí)控制器芯片保持原邊峰值電壓不變，以此實(shí)現(xiàn)帶有電感補(bǔ)償功能的

5、恒流輸出，輸出精度不受變壓器原邊電感值波動(dòng)的影響。依據(jù)理論分析，論文給出了系統(tǒng)的電路和版圖設(shè)計(jì)。本文所設(shè)計(jì)的芯片采用華虹NEClgm5V／40VHVCMOS工藝進(jìn)行流片，并通過(guò)5V／I2A電路原型驗(yàn)證。測(cè)試結(jié)果表明：輸入電壓85～265V，最大靜態(tài)功耗為140mW。當(dāng)處丁恒壓模式時(shí)，輸出精度為士15％，線性調(diào)整率為士O5％，負(fù)載調(diào)整率士09％，效率在723％以上：負(fù)載由空載跳變至重載時(shí)輸出電壓的最低值為416V，下沖時(shí)間僅為74ms。恒