三相电机整流驱动芯片的设计

发布时间：2020-04-19 20:31

【摘要】：整流器是电路系统中出现较早的一种,它的作用是将交流AC电能变为直流DC电能供给直流用电设备。整流器可按交流输入相数分为单相电路和多相电路。三相桥式整流电路为本文研究重点。随着汽车电子的发展,车上电子设备越来越多,汽车蓄电池给这些电子设备供电。车内发电机经过整流器整流后对蓄电池和电子设备进行供电,因此,研究如何高效率的将发电机产生的AC电能转化为DC电能是非常有必要的。高性能的整流器可以显著提高发电效率,减小汽车二氧化碳的排放,实现节能减排的目标。本文设计的一款三相电机整流驱动芯片,采用同步整流技术,利用驱动芯片配合功率MOSFTEs的方式取代传统二极管整流。该驱动芯片工作电压7~18V,芯片静态功耗200μA,工作频率范围为60Hz-2.1KHz,具有过压、欠压和过温保护功能。本论文主要包括以下几个方面的内容:1.三相电机整流驱动芯片指标分析。根据项目指标要求确定了各模块的指标、功能和芯片架构。根据芯片典型应用电路,确定芯片外围器件:电阻、电容和自举二极管的选取原则。2.三相电机整流驱动芯片各模块原理分析与设计。基于国外某0.35μm BCD工艺,利用Cadence IC工具进行了模块的设计与仿真。本论文主要对芯片中的电源模块、栅驱动模块、电流检测模块、保护电路和振荡器等模块进行设计并给出仿真结果。3.三相电机整流驱动芯片版图设计与样品测试。对芯片制造厂提供的工艺进行研究,总结了一些版图设计注意事项,完成芯片部分版图设计,芯片面积为2mm×2mm。对流片样品进行了模块功能测试,包括LDO性能测试、栅驱动性能测试和最小导通时间等测试,并对系统整流功能进行验证。各模块测试结果都符合设计指标,芯片单相整流功能正常。
【图文】：

汽车三相发电机系统

三相整流电路波形
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN402;TM30

【参考文献】

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本文编号：2633709