一款基于原边反馈的恒流恒压输出AC/DC转换器芯片XD3037的设计

摘要

本论文将科研项目与实际应用相结合,以AC/DC开关电源的基本原理为基础,针对非常新颖的原边反馈技术,设计了一款AC/DC转换器芯片XD3037。
　　论文首先详细地介绍了AC/DC转换器的基本工作原理和控制模式,为芯片XD3037的设计做了充分的理论准备,然后根据其应用环境制定出了芯片功能和特性指标设计要求,最后根据设计要求提出了详尽的系统设计方案,并完成了对该设计方案的具体电路实现。XD3037采用电流反馈脉宽调制的控制方式来实现恒流恒压输出的工作模式,极大地提高了系统的动态响应性能和转换效率。设计绿色模式控制电路,该电路通过检测负载反馈端电压自动控制系统开关频率,使系统在轻载情况下自动进入绿色模式,大大地降低了系统轻载功耗,实现了宽负载范围内的高转换效率。其特有的频率抖动控制机制可以扩展时钟振荡频谱,降低了整个系统的电磁干扰。论文对XD3037内部的主要模块的功能做了详细介绍,并对其工作原理进行了详尽分析。
　　XD3037基于0.5μm BCD工艺设计,并利用Cadence和Hspice仿真软件对其子模块和整体电路进行仿真验证。仿真结果表明,该芯片具有良好的恒流恒压输出能力,其电路功能和各项特性指标均达到了设计要求。

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第一章 绪论

1.1 开关电源概述

1.2 开关电源技术的发展趋势

1.3 论文研究内容与章节安排

第二章 AC/DC转换器基本原理介绍

2.1 AC/DC转换器的基本原理

2.2 反激式转换器稳态分析

2.3 系统控制模式的选择

2.4 AC/DC转换器中高频变压器的设计

第三章 芯片XD3037的系统设计

3.1 芯片XD3037的整体设计要求

3.2 芯片XD3037的系统功能设计及主要功能描述

3.3 芯片XD3037的整体工作原理分析

第四章 芯片XD3037主要模块设计与仿真验证

4.1 带隙基准电压源模块

4.2 过压保护模块

4.3 放电时间检测模块

4.4 误差放大器模块

4.5 振荡器模块

4.6 过温保护及温度补偿模块

4.7 线缆压降补偿模块

第五章 芯片XD3037整体电路性能仿真验证

5.1 芯片XD3037恒流环路性能仿真验证

5.2 芯片XD3037恒压环路性能仿真验证

5.3 芯片XD3037主要电特性指标仿真结果

结束语

致谢

参考文献

在读期间研究成果