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一种高性能连续导通模式的PFC电路设计

众所周知,AC交流电源的供电系统在应用过程中便会引入谐波电流。而谐波电流会带来很多问题,例如电压的失真,热噪声,降低线电压所能提供的能量等。存在的问题和相关出台的标准或者建议使工业界越发认识到供电电源使用功率因数校正器(PFC)的重要性。其中有源功率因数校正器(APFC)更是我们的主要的研发对象。随着近年来液晶电视、台式电脑、笔记本电脑的广泛普及,高性能、大功率、高集成度的PFC控制芯片的研发日益受到人们的重视。本论文详细介绍了一种高性能连续导通模式的PFC芯片AE6931的电路设计过程,分析了平均电流控制策略的具体方法和优点。针对传统大功率PFC功耗高,瞬态响应慢的缺点,提出了一种具有省电工作模式的设计办法,设计了一种具有低带宽滤波功能和快速平滑输出瞬态响应能力的多输出矢量误差放大器。为了增强芯片的集成度和对噪声的免疫力,采用一种新颖的开关充电式乘除法器技术。本论文对芯片各个模块电路进行了详细的分析,设计和优化。并采用宁波中纬  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

电子科技大学
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一种快速响应、低噪声低压差线性稳压器的设计与研究

供电和电源调整是电气系统中最基本的功能。电源管理芯片的作用就是将这些不可预测、有噪声的电源电压调整为稳定的、精确的、与负载无关的供电电压,将这些有害的纹波衰减到更低的、可接受的程度。随着半导体工艺与技术的发展,电源管理芯片也将向着高集成度或者片上系统集成发展,如何实现低噪声、低功耗、低电源电压供给、快速瞬态响应、高稳定性和高集成度的电源管理芯片将成为设计研究的重点。本文将采用0.6μm、12V双极型工艺,以Candence公司的Spectre仿真软件为基础,仿真设计了一款快速响应、低噪声低压差线性稳压器LDO。该LDO其输入电压范围为3~12V,额定输出电压2.5V,负载范围为1mA~3.5A。首先,采用新型的对称结构的两级共射-共基误差放大器,及电阻负载,提高电路的共模抑制比和电源电压抑制比,降低LDO噪声。在负载电流为400mA下,10Hz~100kHz频带内,芯片的输出噪声电压为4.78μV/√Hz,转折频率为1Hz。其次...  (本文共84页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安电子科技大学
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基于高温工艺的低压差线性稳压器设计

高温电子器件在石油和天然气勘探领域广泛应用,在航空设备、车载设备上的需求也日益突出,产品主要应用于:车载(引擎、制动系统、发动机)、航天及空间应用(火箭探测器、载人航天)等应用领域。在高温信号采集系统中,对高温线性稳压器有着广泛的应用需求。在载人航天、火箭探测领域,处理火箭的高温传感器数据、动力系统的发动机控制系统都是高温器件的潜在应用场景,解决控制系统高温可靠性问题。本文基于XFAB公司的一种专门针对汽车电子应用的高温工艺XA035工艺,运用Cadence工具设计了一款可工作在高温环境下、高稳定性、200mA负载电流的低压差线性稳压器。其输入电压范围支持5.5V~30V,输出固定5V,工作温度温度范围为-55℃~175℃,支持限流、过压和过温保护功能。电路主要由基准电压VREF、误差放大器EA、功率管、分压电阻、过温保护OTP、过压保护OVP、限流保护OCP等电路组成。本文首先对低压差线性稳压器的基本原理和性能参数进行了研究,...  (本文共130页) 本文目录 | 阅读全文>>

辽宁大学
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基于电流模式BUCK型开关电源的低功耗误差放大器设计

开关电源具有稳压范围宽、微型化、高效率等许多优点,因此被大量地使用在多个领域的各种电子产品中。特别是最近几年,由于便携式电子设备的广泛应用,开关电源在研发方面也面临着许多新的挑战,尤其是对电路的稳定性和低功耗等性能指标要求更严格。作为开关电源的核心电路,误差放大器(Error Amplifier)的增益和带宽等特性直接影响整个系统的负载调整性及响应速度等动态特性,因此高性能低功耗误差放大器的设计在开关电源电路中起到至关重要的作用。本论文基于0.5μm BCD工艺设计了一种适用于电流模式控制降压型(BUCK型)开关电源的低功耗误差放大器。文中主要内容包括:第一,对开关电源的一些概念、发展历史、国内外发展现状以及未来发展方向做一些简单的介绍;第二,对BUCK型电路结构以及工作原理、电压模式和电流模式几个方面做了分析;第三,在理论分析的基础上,根据系统的设计要求完成了误差放大器电路的设计,提出了符合设计指标的具体的晶体管级电路结构,并...  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安电子科技大学
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无线充电芯片中高效电流模同步降压型DC-DC模块设计

随着自然资源的使用殆尽,能源问题越来越受到各国关注。近年来,清洁能源产业持续繁荣,促进了诸如电动汽车等产业的发展。快速增长的电动汽车以及手持电子设备对方便快捷以及可靠的充电方式提出了越来越高的要求。无线充电方式由于安全性高、占用空间小、便于维护以及兼容性好等特点而备受关注。在无线充电芯片中,由于前级输出电压并不适合内部各个电路模块的控制,因而需要一个降压变换器对输入电压进行调制,产生合适的电源电平,从而使得无线充电芯片内部模块正常工作。基于上述背景,针对无线充电芯片的特殊需求,本文的主要研究目标是设计一个集成于无线充电芯片内部的高转换效率的降压变换器模块。本文首先分析了DC-DC转换器中的电感伏秒平衡以及电容充电平衡两个基本原理,并在此基础上得出了DC-DC转换器中的基本关系。随后,简要分析了DC-DC的拓扑结构、调制方式、控制方式、损耗源以及次斜坡振荡发生的原因及解决办法。紧接着,采用状态空间平均方法对转换器进行了系统建模,在...  (本文共92页) 本文目录 | 阅读全文>>

华侨大学
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高效率亮度可调LED驱动电路设计

随着消费类便携式电子设备的迅速发展,具有高功率密度、高转换效率、体积小等优势的开关电源产品的应用越来越广,LED灯寿命较长、耗电量小,已经成为节能时代的发展方向,能量转换效率高的LED驱动电路就显得愈加重要。本文对基于电流模Boost DC-DC转换器的高效率亮度可调的LED驱动电路进行了研究和实现。本论文分析了常见拓扑结构的DC-DC转换器的工作原理、调制模式和反馈控制模式,根据应用需求选择脉宽调制(PWM)电流模升压型转换器作为本文架构,在此基础上采用空间状态平均法对转换器的稳定性和补偿进行分析,确定了补偿方法和关键模块的性能指标,并采用Matlab/Simulink对系统进行了建模仿真验证;对电流模中影响系统稳定的关键问题次谐波振荡现象的产生原因、补偿的方法、补偿对系统性能的影响进行了深入探讨后,提出采用分段斜坡补偿思想解决系统稳定性和过补偿对系统响应速度的影响;最后,在系统建模分析的基础上,设计了一款基于电流模升压型DC...  (本文共104页) 本文目录 | 阅读全文>>