反激式AC-DC轉換器的研究與設計.pdf

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