ac-ac开关稳压电源专用芯片的研究与设计

《ac-ac开关稳压电源专用芯片的研究与设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、上海大学硕士学位论文AC-AC开关稳压电源专用芯片的研究与设计姓名：张源梁申请学位级别：硕士专业：微电子学与固体电子学指导教师：何一卿20090301上海大学硕士学位论文摘要随着电子技术的发展，集成电路的兴起，电子设备的种类越来越多，对电源的要求更加灵活多样。电子设备的小型化和低成本化使电源向轻、薄、小、高效、低成本、低噪声方向发展，开关电源的应用领域越来越广泛。本文设计了一种新型的AC．AC开关稳压电源及其控制芯片，用来实现直接的交流．交流稳压功能。首先基于DC．DC中的Buck．Boost变换器原理，根据设计要求，

2、设计了AC．AC开关稳压电源电路的拓扑结构以及控制参数，然后运用开关电源的通用设计算法一状态平均法，结合MATLAB软件验证了该电路可以实现直接的交流．交流变换，且根据不同的设计参数可以实现升压或者降压。控制电路采用脉宽调制(PwM)控制方式，对其控制原理首先进行了简单介绍，并指出了AC．ACBuck．Boost电路独有的控制特点和模块，在研究并设计了其特有的互补隔离驱动电路后，运用ORCAD软件的分立元件模型完成了整个电路系统的搭建与仿真。最后，在系统级的基础上，对控制芯片进行了设计，包括对各个模块如基准电压、运算放

3、大器、误差放大器、加法器、PWM比较器、振荡器、内部偏置电路、过流保护电路、过温保护电路等，利用Cadence仿真工具Spectre，在上华0．69mCMOS工艺下进行了设计和仿真，结果显示达到了预定的设计指标。文中最后对整个系统进行了闭环的分析与仿真，测试了输入电压变化对输出电压稳定性的影响，以及负载变化对输出电压所造成的影响等，仿真结果表明该系统满足了稳定输出电压的设计要求。关键词：开关电源交流．交流变换脉宽调制仿真上海大学硕士学位论文ABSTRACTWiththedevelopmentoftheelectroni

4、ctechnology,integratedcircuitsandtheelectronicsystemshavebecomemoreandmorepopular．Differentswitchpowersuppliesarerequiredinbroaderfields．Becausetheelectronicdevicesbecomemoreminimizedandcostlow,theswitchpowersupplieshavebeendevelopingtowardsthetrendoflighter,mor

5、eflexible，moreefficient，lowercost，andlowernoise．Inthispaper，anovelAC-ACswitchpowersupplyanditscontrollingchiparedesigned．ThisswitchpowersupplyCanconverttheACvoltagetoastabilizedACvoltagedirectly．ThebasictheoryofDC·-DCBuck··Boostconvertorisgivenfirstly,andthenthe

6、parametersoftheAC-ACconvertorarecalcultedaccordingtothedesigningrequirements．Thegeneraldesignalgorithmindesigningswitchpowersupplies，thestatespaceaveragemethod，hasbeenusedtoverifyitsfeasibilitybyMATLABsoftware．PWMcontrollingmodeisusedinthecircuit．Atfirst，thebasi

7、ctheoryofPWMcomtrollingmodeisintroduced．AndthespecialcontrollingcharacterofAC-ACBuck—Boostcircuithasbeenpointed．Afterresearchinganddesigningofaparticularcomplementisolateddrivecircuit，theORCADsoftwarehasbeenusedtodesignandsimulatethewholesystemcircuitassociately

8、．Finally,basedonthesimulationresultsofthesystemlevel，thetotalstructureofthecontrollingintegratedchipispresented，includingthedesignofvoltagereference，erroramplifier,ad