原邊反饋反激變換器電壓采樣電路的研究設計.pdf

1、新型電子設備對供電的要求越來越高，開關電源因其具高效率、低成本、高集成度的特點迅速地占領了市場。得益于低成本和良好的輸入輸出隔離特性，反激變換器在小功率交流-直流(AC-DC)應用場合得到了廣泛采用。與傳統(tǒng)反激變換器相比，原邊反饋反激變換器使用的元件少，結構簡單，能夠減小體積和成本，被廣大開關電源設計工程師所青睞。
　　本文的主要工作是研究原邊反饋反激變換器的工作原理以及電壓采樣原理，針對次邊整流二極管正向壓降對采樣電壓的影響，設

2、計了一種能夠降低采樣誤差的電壓采樣電路，同時針對采樣電壓可能過高的情況設計了一種鎖定模式過壓保護電路。
　　本文首先介紹了線性穩(wěn)壓器和開關型穩(wěn)壓器的基本原理，分析了常見變換器拓撲結構。并對穩(wěn)態(tài)工作下的反激變換器的連續(xù)導通模式(CCM)和不連續(xù)導通模式(DCM)進行分析和對比。分析了反激變換器的工作原理，對傳統(tǒng)反激變換器電壓采樣原理和原邊反饋反激變換器的電壓采樣原理進行對比，并總結了其優(yōu)缺點。通過公式推導分析了次邊整流二極管對反饋電

3、壓的影響，對電壓采樣電路進行結構設計，劃分為采樣信號生成電路、采樣保持及電流過零檢測電路和過壓鎖定電路三個子模塊。
　　然后對子模塊中的電路進行設計，通過采樣信號生成電路將采樣位置控制在次邊整流二極管正向電流為零時進行采樣，以降低整流二極管正向壓降引起的采樣誤差。通過溫度補償電路對其進行補償，降低了整流二極管的負溫度系數(shù)對反饋電壓的影響。零電流檢測電路能夠檢測電路進入諧振狀態(tài)的位置并給采樣信號生成電路提供參考信號。為了避免電壓過高

4、造成電子設備損壞，采樣電路內(nèi)部包含帶鎖定模式的過壓保護電路，當采樣電壓過高時關閉芯片輸出。
　　最后對電路進行仿真，電路通過0.5μm BICMOS工藝設計和仿真，仿真結果表明采樣時整流二極管正向壓降僅-42.6mV，有效降低了由二極管引起的誤差，采樣信號生成電路能夠在二極管正向電流為零時發(fā)出采樣信號，采樣保持及零電流檢測電路能夠準確檢測次邊整流二極管電流的過零位置并對電壓進行采樣。當采樣電壓持續(xù)高于2.8V時，鎖定電路能夠關閉P