反激式AC-DC轉換器的研究與設計.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、反激式AC/DC轉換器具有成本低、可靠性高、輸出電壓精度高且能夠提供單路和多路隔離輸出電壓等優(yōu)點,被廣泛應用于小功率電源領域。如今,隨著人們節(jié)能環(huán)保意識的增強,眾多發(fā)達國家都已經提出了相應的標準,如美國的“能源之星”、歐盟的CE(CONFORMITE EUROPEENNE,CE)認證等,均對開關電源的效率及待機功耗提出了較高的要求,所以對反激AC/DC轉換器效率以及待機功耗的研究具有極其重要的意義。
  采用脈沖寬度調制(Puls

2、e Width Modulation,PWM)方式的反激式AC/DC在負載較輕時,開關損耗在總損耗中的比例上升,導致效率降低。為了解決反激式AC/DC輕載效率低的問題,該控制芯片采用脈沖寬度調制和跨周期調制(Pulse Skipping Modulation,PSM)切換的方式,即在重載下采用脈沖寬度調制,隨著負載的變輕,系統(tǒng)采用一種降頻模式的PWM調制,即進入綠色(Green)模式,降低開關損耗,若此時負載繼續(xù)變輕,系統(tǒng)采用跨周期調制

3、,有效地降低開關頻率,減小功率管的開關損耗,提高輕載下的效率。此外,采用單一頻率PWM調制方式的開關電源,高頻開關波形的各次諧波較窄而且離散,幅值在開關頻率處最高,產生嚴重的電磁干擾(Electromagnetic Interference,EMI)問題。頻率抖動(frequency jitter)技術可以降低電磁干擾的影響,即轉換器不是在固定頻率下工作,而是以變化的頻率工作,分散諧波干擾能量,有效地降低EMI發(fā)射的峰值,減小EMI的影

4、響。
  本論文基于上華0.5μm18V CMOS工藝,采用Cadence EDA工具,設計了一款具有PWM/PSM切換功能的反激式AC/DC控制芯片。輸入交流電壓范圍為85~265V,輸出電壓為30V,啟動電流<20μA,效率大于80%,工作頻率68kHz,負載調整率<1.5%;仿真結果顯示:啟動電流為12.75μA,最高效率為81.5%,輕載時效率為79.6%,負載調整率為1.26%。仿真結果與設計目標基本吻合,本設計可以為今

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