一款反激式恒流/恒压AC-DC控制器XD1568的设计
发布时间：2020-12-25 14:24
便携式产品如智能手机、平板电脑等在近年来飞速发展,而对其充电设备也不可避免地提出了更高的要求。反激式开关电源在低功耗方面毫无疑问是目前最流行的拓扑结构,另外其还具有低成本、结构简单和电气隔离等优势,是电源适配器和LED驱动器等中小功率设备的首选。本文设计了一款反激式恒流/恒压输出AC-DC控制器XD1568。其采用光耦来实现恒压,这样可改善大的负载阶跃下的瞬态响应,并通过原边反馈来实现恒流。该设备使用了光耦反馈和辅助绕组,可以实现输出电压和电流的高精度控制。带谷值开关的断续模式,降低了开关损耗。调幅和调频两种模式的使用使得在全负载范围内都具有高的转换效率。本文首先简述了开关电源的基本情况,以及反激式开关电源的应用背景;接着介绍了反激式变换器的隔离演变,反激式变换器的基本原理以及几种常见的控制方式;在上述原理分析的基础上,提出了XD1568的主要功能特性,并对恒流、恒压、谷值开关、线电压补偿的原理进行了详细介绍;功能模块介绍后,接着对一些关键子模块进行了电路设计、原理分析和功能仿真验证;最后给出了典型应用电路,并对一些重要的外围做了说明。XD1568采用0.35um 5V/40V/700...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 开关电源综述
1.2.1 开关电源定义
1.2.2 开关电源现状
1.2.3 开关电源发展方向
1.3 应用背景
1.4 本论文主要研究内容和章节安排
第二章 反激式开关电源基础知识
2.1 反极性变换器的基本原理
2.1.1 反极性变换器电路的获得
2.1.2 反极性变换器的等效变换
2.1.3 反极性变换器的隔离演化
2.1.4 变压器的等效电路
2.2 反激式开关电源的基本原理
2.2.1 连续导通模式
2.2.2 临界导通模式
2.2.3 断续传导模式
2.3 系统调制模式
2.3.1 脉冲宽度调制（PWM）
2.3.2 脉冲频率调制（PFM）
2.3.3 跳周期调制（PSM）
2.4 反馈环路控制模式
2.4.1 电压控制模式
2.4.2 电流控制模式
2.4.3 平均电流控制模式
2.5 小结
第三章 设计指标及功能模块简介
3.1 XD1568的主要特点和应用信息
3.1.1 XD1568的主要特点
3.1.2 XD1568的主要应用领域
3.1.3 XD1568的引脚定义
3.1.4 XD1568最大额定值范围
3.1.5 XD1568电气特性指标
3.2 XD1568功能模块和工作原理简介
3.2.2 高压启动
3.2.3 恒压控制
3.2.4 恒流控制
3.2.5 谷值开关
3.2.6 线电压补偿和BNO检测
3.3 小结
第四章 XD1568子模块的设计和仿真
4.1 电压基准
4.1.1 带隙基准的原理
4.1.2 实际电路的设计与实现
4.1.3 电压基准仿真结果
4.1.4 电压基准版图
4.2 电流基准
4.2.1 电流基准的设计与实现
4.2.2 电流基准仿真结果
4.3 欠压锁存
4.3.1 欠压锁存的设计与实现
4.3.2 欠压锁存仿真结果
4.3.3 欠压锁存版图
4.4 小结
第五章 XD1568的版图与应用电路的设计
5.1 版图平面布局
5.2 外围应用电路的设计
5.2.2 输入输出p型滤波器
5.2.3 变压器
5.2.4 RCD箝位
5.3 仿真验证
5.4 小结
第六章 结论
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]开关电源技术发展之浅见[J]. 叶知秋,王卫龙,马睿. 电子制作. 2014(06)
[2]开关电源的交流和时域仿真研究[J]. 印叶婷. 机械制造. 2012(09)
[3]基于伏秒平衡原理的Buck-Boost变换器分析[J]. 王学梅,易根云,丘东元,张波. 电气电子教学学报. 2012(02)
[4]反激式变换器DCM与CCM模式的分析与比较[J]. 孟建辉,刘文生. 通信电源技术. 2010(06)
[5]基于自适应斜坡补偿的双环电流模DC/DC混沌控制[J]. 来新泉,李祖贺,袁冰,王慧,叶强,赵永瑞. 物理学报. 2010(04)
[6]基于0.5μm BCD工艺的欠压锁存电路设计[J]. 王伟,李富华,谢卫国. 现代电子技术. 2009(20)
[7]开关电源高频变换电路结构与分析[J]. 赵德申,胡雪梅. 装备制造技术. 2007(06)
[8]片上网络拓朴优化:在离散平面上布局与布线[J]. 马立伟,孙义和. 电子学报. 2007(05)
[9]电流控制型开关电源[J]. 刘岩,常佶,田立欣. 现代电子技术. 2001(10)
[10]开关电源输出纹波抑制措施的研究[J]. 杜中义. 电力电子技术. 1996(04)
博士论文
[1]高效率高功率密度通信模块电源技术的研究[D]. 任小永.南京航空航天大学 2008
硕士论文
[1]开关电源电路设计及其高压功率器件研制[D]. 江凌峰.厦门大学 2014
[2]一款反激式峰值电流模PWMAC-DC转换器XD1230的设计[D]. 刘从.西安电子科技大学 2013
[3]基于同步整流技术的高效DC-DC变换器芯片的设计[D]. 路小月.西安科技大学 2012
[4]宽范围输入FB-ZVZCS-PWM变换器的研究[D]. 王立伟.哈尔滨工业大学 2010
[5]一种临界导通模式功率因数校正电路设计[D]. 方磊.西安电子科技大学 2009
[6]推挽正激零电流转换DC/DC变换器的研究与实现[D]. 赵俊宝.哈尔滨工业大学 2007
[7]混合集成电路5V/1A DC/DC变换器的研究与设计[D]. 王志勇.西安电子科技大学 2006
[8]微型计算机开关电源电磁兼容分析与测试[D]. 余韬.华中科技大学 2005
本文编号：2937824
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 开关电源综述
1.2.1 开关电源定义
1.2.2 开关电源现状
1.2.3 开关电源发展方向
1.3 应用背景
1.4 本论文主要研究内容和章节安排
第二章 反激式开关电源基础知识
2.1 反极性变换器的基本原理
2.1.1 反极性变换器电路的获得
2.1.2 反极性变换器的等效变换
2.1.3 反极性变换器的隔离演化
2.1.4 变压器的等效电路
2.2 反激式开关电源的基本原理
2.2.1 连续导通模式
2.2.2 临界导通模式
2.2.3 断续传导模式
2.3 系统调制模式
2.3.1 脉冲宽度调制（PWM）
2.3.2 脉冲频率调制（PFM）
2.3.3 跳周期调制（PSM）
2.4 反馈环路控制模式
2.4.1 电压控制模式
2.4.2 电流控制模式
2.4.3 平均电流控制模式
2.5 小结
第三章 设计指标及功能模块简介
3.1 XD1568的主要特点和应用信息
3.1.1 XD1568的主要特点
3.1.2 XD1568的主要应用领域
3.1.3 XD1568的引脚定义
3.1.4 XD1568最大额定值范围
3.1.5 XD1568电气特性指标
3.2 XD1568功能模块和工作原理简介
3.2.2 高压启动
3.2.3 恒压控制
3.2.4 恒流控制
3.2.5 谷值开关
3.2.6 线电压补偿和BNO检测
3.3 小结
第四章 XD1568子模块的设计和仿真
4.1 电压基准
4.1.1 带隙基准的原理
4.1.2 实际电路的设计与实现
4.1.3 电压基准仿真结果
4.1.4 电压基准版图
4.2 电流基准
4.2.1 电流基准的设计与实现
4.2.2 电流基准仿真结果
4.3 欠压锁存
4.3.1 欠压锁存的设计与实现
4.3.2 欠压锁存仿真结果
4.3.3 欠压锁存版图
4.4 小结
第五章 XD1568的版图与应用电路的设计
5.1 版图平面布局
5.2 外围应用电路的设计
5.2.2 输入输出p型滤波器
5.2.3 变压器
5.2.4 RCD箝位
5.3 仿真验证
5.4 小结
第六章 结论
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]开关电源技术发展之浅见[J]. 叶知秋,王卫龙,马睿. 电子制作. 2014(06)
[2]开关电源的交流和时域仿真研究[J]. 印叶婷. 机械制造. 2012(09)
[3]基于伏秒平衡原理的Buck-Boost变换器分析[J]. 王学梅,易根云,丘东元,张波. 电气电子教学学报. 2012(02)
[4]反激式变换器DCM与CCM模式的分析与比较[J]. 孟建辉,刘文生. 通信电源技术. 2010(06)
[5]基于自适应斜坡补偿的双环电流模DC/DC混沌控制[J]. 来新泉,李祖贺,袁冰,王慧,叶强,赵永瑞. 物理学报. 2010(04)
[6]基于0.5μm BCD工艺的欠压锁存电路设计[J]. 王伟,李富华,谢卫国. 现代电子技术. 2009(20)
[7]开关电源高频变换电路结构与分析[J]. 赵德申,胡雪梅. 装备制造技术. 2007(06)
[8]片上网络拓朴优化:在离散平面上布局与布线[J]. 马立伟,孙义和. 电子学报. 2007(05)
[9]电流控制型开关电源[J]. 刘岩,常佶,田立欣. 现代电子技术. 2001(10)
[10]开关电源输出纹波抑制措施的研究[J]. 杜中义. 电力电子技术. 1996(04)
博士论文
[1]高效率高功率密度通信模块电源技术的研究[D]. 任小永.南京航空航天大学 2008
硕士论文
[1]开关电源电路设计及其高压功率器件研制[D]. 江凌峰.厦门大学 2014
[2]一款反激式峰值电流模PWMAC-DC转换器XD1230的设计[D]. 刘从.西安电子科技大学 2013
[3]基于同步整流技术的高效DC-DC变换器芯片的设计[D]. 路小月.西安科技大学 2012
[4]宽范围输入FB-ZVZCS-PWM变换器的研究[D]. 王立伟.哈尔滨工业大学 2010
[5]一种临界导通模式功率因数校正电路设计[D]. 方磊.西安电子科技大学 2009
[6]推挽正激零电流转换DC/DC变换器的研究与实现[D]. 赵俊宝.哈尔滨工业大学 2007
[7]混合集成电路5V/1A DC/DC变换器的研究与设计[D]. 王志勇.西安电子科技大学 2006
[8]微型计算机开关电源电磁兼容分析与测试[D]. 余韬.华中科技大学 2005
本文编号：2937824
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