原邊反饋PWM控制的恒流恒壓輸出AC-DC變換器芯片XD1432的設(shè)計.pdf

1、當(dāng)今社會，電子設(shè)備已經(jīng)深入到人們的日常生活和工作中。而在電子設(shè)備中電源管理芯片正是由于體積小、重量輕，可靠性高，自身穩(wěn)壓范圍寬等優(yōu)點占據(jù)著非常重要的地位。隨著電子設(shè)備深入人們的日常生活和工作，對電源的高效性、低功耗、小型化等特點要求越來越高?；谏鲜鲆?，本論文以西安電子科技大學(xué)超高速電路設(shè)計與電磁兼容教育部重點實驗室的科研項目“恒流/恒壓AC-DC電源變換器的研究設(shè)計”為背景，設(shè)計了一款原邊反饋反激式PWM控制恒流恒壓輸出AC-DC變

2、換器芯片XD1432。
　　論文首先介紹了開關(guān)電源的發(fā)展歷程，國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀以及開關(guān)電源的發(fā)展背景，在此基礎(chǔ)上詳細(xì)介紹了開關(guān)電源的特點分類以及開關(guān)電源的工作原理和控制方式、反饋方式，為設(shè)計管理芯片做了充分的理論基礎(chǔ)。根據(jù)芯片功能設(shè)計和設(shè)計性能指標(biāo)要求提出了芯片XD1432詳細(xì)的系統(tǒng)級設(shè)計方案，并且完成關(guān)鍵子模塊電路的設(shè)計以及功能的仿真與驗證。
　　該芯片采用的是原邊反饋技術(shù)，省去了光電耦合器和TL431等元器件，減小了芯片面

3、積，節(jié)約了成本。該芯片內(nèi)部設(shè)計了縝密的控制電路和保護(hù)電路，包括欠壓鎖存、內(nèi)部電源產(chǎn)生電路、二階溫度補(bǔ)償?shù)膸痘鶞?zhǔn)、振蕩器、前沿消隱電路、誤差放大器、軟驅(qū)動電路、線纜補(bǔ)償以及過壓保護(hù)電路、過溫保護(hù)電路等電路。該芯片具有高精度的CC/CV特性，芯片在重載時工作在CC模式采用PFM，在輕重載時工作在CV模式采用PWM。該芯片具有軟啟動功能，系統(tǒng)經(jīng)過17ms的軟啟動時間，防止了剛啟動時產(chǎn)生的浪涌電流對電路元件產(chǎn)生損壞。該芯片使用了頻率抖動技術(shù)，

4、頻率抖動可以調(diào)節(jié)振蕩的頻率，從而消除噪聲，并且可以改善產(chǎn)生的EMI，使之減小,簡化設(shè)計。該芯片還在柵極驅(qū)動輸出端設(shè)置了16V的箝位電路，有效的保護(hù)了內(nèi)置高壓功率MOSFET開關(guān)管。該芯片還使用了可編程的輸出線纜壓降補(bǔ)償，極大地提高了負(fù)載調(diào)整率。
　　本文設(shè)計的原邊反饋反激式PWM控制恒流恒壓輸出AC-DC變換器XD1432芯片基于1μm40V BCD工藝，工作在電流不連續(xù)導(dǎo)通(DCM)模式，采用Cadence Spectre仿真了