IGBT专用驱动芯片中的BUCK型DC-DC转换器设计

发布时间：2018-02-25 17:44

  本文关键词： IGBT专用驱动芯片 DC-DC转换器 温度 全集成　出处：《西安理工大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：电力电子产业的蓬勃发展,促使IGBT专用驱动芯片在电动汽车等相关领域中占据了主导地位,为了使IGBT的驱动和保护电路等模块正常工作,则需要为其提供稳定可靠的电源支持。本文根据实际应用要求,设计了一款PWM调制和峰值电流控制的BUCK型DC-DC转换器,为电动汽车中小功率IGBT专用驱动芯片供电。本文主要完成了转换器整体系统的设计,包括功率级器件参数的选取以及控制环路的设计,由于实际应用对温度的特殊要求,对各子模块电路在不同温度下的性能进行了验证。同时为了更好的贴合应用要求,减少外围引脚,本文在设计中采用全片内LDO为低压控制环路供电,采用零功耗的数字全集成软启动电路完成系统上电初期的启动过程。本文所设计的BUCK型DC-DC转换器,输入电压范围9V-18V,固定输出电压5V,应用要求负载电流范围100mA-1A,固定工作频率2MHz。基于CSMC 0.25?m BCD工艺库对相关电路进行设计和仿真,结果显示,各模块电路以及整体系统在应用要求温度范围内均可以稳定工作,在应用要求的负载范围内,系统的转换效率均在80%以上,最高效率达到94.2%,满足设计指标要求。
[Abstract]:With the rapid development of power electronics industry, the IGBT special drive chip plays a leading role in electric vehicles and other related fields. In order to make the driving and protection circuits of IGBT work normally, It is necessary to provide stable and reliable power supply support. According to the practical application requirements, a BUCK type DC-DC converter with PWM modulation and peak current control is designed in this paper. This paper mainly completes the design of the converter system, including the selection of the parameters of the power level device and the design of the control loop. The performance of each sub-module circuit at different temperatures is verified. In order to better fit the application requirements and reduce the peripheral pins, the whole chip LDO is used to supply power for the low voltage control loop in the design. A digital fully integrated soft-start circuit with zero power consumption is used to complete the startup process of the system at the beginning of power up. The BUCK type DC-DC converter is designed in this paper. Input voltage range 9V-18V, fixed output voltage 5V, load current range 100mA-1A, fixed operating frequency 2MHz. Based on CSMC 0.25? The m BCD process library designs and simulates the related circuits. The results show that each module circuit and the whole system can work stably within the required temperature range of application, and the conversion efficiency of the system is above 80% within the required load range. The highest efficiency reaches 94.2, which meets the requirements of the design index.
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN322.8;TM46

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本文编号：1534541