开关电源中保护电路的研究与设计

发布时间：2017-09-16 07:40

  本文关键词：开关电源中保护电路的研究与设计

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【摘要】：开关电源作为现在电源市场的主流产品,越来越受到广大设计师的重视。据统计,开关电源在正常工作时损坏的几率是很小的,损坏一般发生在恶劣环境和突发状况。对芯片进行设计时,在满足芯片的电气特性的同时,必须设计保护电路,以保证芯片在特殊情况下也能安全可靠地工作。本文的主要工作就是对开关电源中保护电路中欠压保护电路和过流保护电路进行研究与设计,主要内容及创新性成果归纳如下：1.传统欠压保护电路由于采用基准电压作为比较电压,因此不能应用于电源最小工作电压较低的情况下,针对传统欠压保护电路存在的不足,提出一款能够应用在电源最小工作电压较低情况的欠压保护电路。该电路运用温度补偿原理,所设计的电路的宽温度范围内,欠压阈值门限随温度漂移较小。2.针对欠压保护电路占用面积相对较大的不足,设计了一款占用面积较小的欠压保护电路。该电路减少了电阻的个数和总体阻值,减小了模块的面积,同时也能够应用于电源最小工作电压较低的情况下。3.针对传统过流保护电路过流阈值门限随温度变化较大的不足,设计了一种随温度漂移小的过流保护电路。该电路采用PTAT电流与具有正温度系数的整流管导通电阻进行补偿,所设计的电路在宽温度范围内,过流门限变化较小。4.对放大器作为比较器使用时的各个指标进行了详细的分析与推导,包括ICMR、 CMRR、PSRR、DC gain、IOV等,同时对各个指标进行仿真。本文采用Hspice及Cadence进行仿真,验证其结果的正确性。
【关键词】：降压型 开关电源 欠压保护 过流保护
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN86
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 课题研究背景10
• 1.2 开关电源概况10-15
• 1.2.1 开关电源的分类11-12
• 1.2.2 开关电源的应用12
• 1.2.3 开关电源国内外研究现状12-14
• 1.2.4 开关电源发展趋势14-15
• 1.3 半导体器件简介15
• 1.4 本文的主要工作15-17
• 第二章 Buck型DC-DC开关电源介绍17-27
• 2.1 BUCK开关电源工作原理17-20
• 2.2 开关电源中的保护电路20-26
• 2.2.1 保护电路概述20-22
• 2.2.2 欠压保护电路22-23
• 2.2.4 过流保护电路23-26
• 2.3 本章小结26-27
• 第三章 欠压保护电路的设计27-53
• 3.1 传统欠压保护电路27-40
• 3.1.1 基本工作原理27-28
• 3.1.2 关键电路分析与仿真28-38
• 3.1.3 电路仿真分析38-40
• 3.2 欠压保护电路(一)40-46
• 3.2.1 基本工作原理40-42
• 3.2.2 关键电路分析与仿真42-44
• 3.2.3 电路仿真分析44-46
• 3.3 欠压保护电路(二)46-51
• 3.3.1 基本工作原理46-50
• 3.3.2 电路仿真分析50-51
• 3.4 欠压保护电路性能比较51-52
• 3.5 本章小结52-53
• 第四章 过流保护电路53-65
• 4.1 传统过流保护电路53-54
• 4.2 新型过流保护电路54-64
• 4.2.1 基本工作原理54-57
• 4.2.2 关键电路分析-过流采样部分57-59
• 4.2.3 关键电路分析与仿真-偏置电流59-61
• 4.2.4 电路的仿真原理图61-62
• 4.2.5 电路仿真分析62-64
• 4.3 过流保护电路性能比较64
• 4.4 本章小结64-65
• 结论与未来的工作65-66
• 致谢66-67
• 参考文献67-73
• 攻读硕士期间发表的论文73

【参考文献】

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本文编号：861764