一種快速動態(tài)響應高精度的恒壓恒流反激式AC-DC變換器設計.pdf

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

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

3、提高輸出精度和動態(tài)響應能力這兩個方面進行了設計研究，提出了一種快速動態(tài)響應高精度的恒壓恒流反激式AC—DC變換器。所設計的電路采用原邊反饋結構，與傳統(tǒng)的副邊反饋結構相比，省去了光耦器件和精密穩(wěn)壓源，簡化了外圍電路，成本得到了降低。本文中的變換器采用頻率調(diào)制模式(PFM)，恒壓輸出時芯片通過輔助繞組端檢測輸出電壓信息，并將其與基準電壓通過誤差放大器進行比較，得到的誤差電壓與采用數(shù)字輔助技術的恒壓模塊產(chǎn)生的指數(shù)波相切后生成信號控制開關頻率，

4、實現(xiàn)恒定電壓輸出。補償模塊采用數(shù)字技術實時檢測開關頻率大小，生成隨開關頻率增大而減小的補償電流。補償電流從反饋端流出注入輔助繞組下拉電阻，實現(xiàn)對因充電線纜阻抗而造成的電壓損耗的補償；同時補償電流也注入原邊電流檢測端，對原邊峰值電壓進行動態(tài)調(diào)節(jié)，提高恒壓動態(tài)響應能力。恒流輸出時，芯片從輔助繞組上檢測得到變壓器去磁時間大小，并依據(jù)去磁時問調(diào)節(jié)開關頻率，使去磁時間為開關周期的一半，同時控制器芯片保持原邊峰值電壓不變，以此實現(xiàn)帶有電感補償功能的

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)的電路和版圖設計。本文所設計的芯片采用華虹NEClgm5V／40VHVCMOS工藝進行流片，并通過5V／I2A電路原型驗證。測試結果表明：輸入電壓85～265V，最大靜態(tài)功耗為140mW。當處丁恒壓模式時，輸出精度為士15％，線性調(diào)整率為士O5％，負載調(diào)整率士09％，效率在723％以上：負載由空載跳變至重載時輸出電壓的最低值為416V，下沖時間僅為74ms。恒