DC-DC反激拓扑二次侧同步整流控制芯片的实现

摘要

开关电源的核心是DC-DC变换器,而DC-DC变换器追求的一个重要方面就是降低DC-DC变换的损耗,提高DC-DC变换的效率。在DC-DC变换器的损耗中,以前的肖特基二极管整流损耗占据很大部分,用导通电阻更低的MOSFET整流可以明显降低损耗,提高效率。本文设计了一款应用于反激变换的同步MOSFET整流芯片来控制同步MOSFET整流管。 反激同步MOSFET整流的关键技术就是： 1：如何合理控制死区时间死区时间是指反激变换中,主开关管和整流管都处于截止状态的时间。在肖特基二极管反激整流中,几乎不存在死区时间问题。而在同步MOSFET整流中,多了一个栅极,这样就产生了死区时间。如果死区时间太短的话,会造成副边短路,负载得不到能量；如果死区时间太长的话,会使同步整流MOSFET管过早断开,从而降低效率。所以芯片需要设计自动跟踪死区时间电路。 2：倒流损耗 当高频脉冲变压器的副边能量放完时,如果同步整流MOSFET管还处于导通状态的话,由于同步整流MOSFET管双向导通性,储能电容C的能量通过同步整流MOSFET管反向倒流,造成不必要的能量浪费。所以要在高频脉冲变压器的副边能量放完时,同步整流MOSFET管必须断开。 3：抑制寄生振荡当同步整流MOSFET管导通时,高频脉冲变压器的副边绕组和同步整流MOSFET管的寄生电容发生的谐振可能会使同步整流MOSFET管刚一导通又马上截止。所以要设计一种电路保证同步整流MOSFET管可靠导通。 本文设计的这款反激变换的同步MOSFET整流芯片较好的解决上述问题。

目录

文摘

英文文摘

第一章引言

1.1该课题的实用价值

1.2本研究主题范围内面临的问题

1.3本论文的任务

第二章开关电源绪论

2.1开关稳压电源和线性串联稳压电源

2.2开关电源的分类

2.3开关电源的电气性能参数

2.4开关电源技术的发展

2.5开关电源的新技术—同步整流电路

2.5.1同步整流技术与传统整流技术的对比

2.5.2功率MOSFET器件

2.5.3同步整流的拓扑

2.5.4同步整流驱动方式

2.5.5同步整流的关键技术

第三章同步整流芯片的设计

3.1芯片介绍

3.2 POWER模块

3.3 LDO模块

3.4带隙基准模块

3.5偏置电压产生电路

3.6 UVLO模块

3.7电流源模块(IRT，2XIRT，5XIRT)

3.8 ONE SHOT模块

3.8.1延时子模块(delay circuit)

3.8.2 DFF(主从D触发器)子模块

3.8.3上升沿采样子模块(Posedge Sample)

3.8.4 Adjust Saw Circuit模块

3.9 NAND3模块

3.10 CLEAR模块

3.10.1 RI-DET子模块

3.11 LOGIC模块

3.12 DRIVE模块

第四章整个电路测试与性能参数

4.1测试

4.2性能参数

第五章总结

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果