原邊反饋反激變換器電壓采樣電路的研究設(shè)計(jì).pdf

1、新型電子設(shè)備對(duì)供電的要求越來越高，開關(guān)電源因其具高效率、低成本、高集成度的特點(diǎn)迅速地占領(lǐng)了市場。得益于低成本和良好的輸入輸出隔離特性，反激變換器在小功率交流-直流(AC-DC)應(yīng)用場合得到了廣泛采用。與傳統(tǒng)反激變換器相比，原邊反饋反激變換器使用的元件少，結(jié)構(gòu)簡單，能夠減小體積和成本，被廣大開關(guān)電源設(shè)計(jì)工程師所青睞。
　　本文的主要工作是研究原邊反饋反激變換器的工作原理以及電壓采樣原理，針對(duì)次邊整流二極管正向壓降對(duì)采樣電壓的影響，設(shè)

2、計(jì)了一種能夠降低采樣誤差的電壓采樣電路，同時(shí)針對(duì)采樣電壓可能過高的情況設(shè)計(jì)了一種鎖定模式過壓保護(hù)電路。
　　本文首先介紹了線性穩(wěn)壓器和開關(guān)型穩(wěn)壓器的基本原理，分析了常見變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。并對(duì)穩(wěn)態(tài)工作下的反激變換器的連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)和不連續(xù)導(dǎo)通模式(DCM)進(jìn)行分析和對(duì)比。分析了反激變換器的工作原理，對(duì)傳統(tǒng)反激變換器電壓采樣原理和原邊反饋反激變換器的電壓采樣原理進(jìn)行對(duì)比，并總結(jié)了其優(yōu)缺點(diǎn)。通過公式推導(dǎo)分析了次邊整流二極管對(duì)反饋電

3、壓的影響，對(duì)電壓采樣電路進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，劃分為采樣信號(hào)生成電路、采樣保持及電流過零檢測電路和過壓鎖定電路三個(gè)子模塊。
　　然后對(duì)子模塊中的電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過采樣信號(hào)生成電路將采樣位置控制在次邊整流二極管正向電流為零時(shí)進(jìn)行采樣，以降低整流二極管正向壓降引起的采樣誤差。通過溫度補(bǔ)償電路對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償，降低了整流二極管的負(fù)溫度系數(shù)對(duì)反饋電壓的影響。零電流檢測電路能夠檢測電路進(jìn)入諧振狀態(tài)的位置并給采樣信號(hào)生成電路提供參考信號(hào)。為了避免電壓過高

4、造成電子設(shè)備損壞，采樣電路內(nèi)部包含帶鎖定模式的過壓保護(hù)電路，當(dāng)采樣電壓過高時(shí)關(guān)閉芯片輸出。
　　最后對(duì)電路進(jìn)行仿真，電路通過0.5μm BICMOS工藝設(shè)計(jì)和仿真，仿真結(jié)果表明采樣時(shí)整流二極管正向壓降僅-42.6mV，有效降低了由二極管引起的誤差，采樣信號(hào)生成電路能夠在二極管正向電流為零時(shí)發(fā)出采樣信號(hào)，采樣保持及零電流檢測電路能夠準(zhǔn)確檢測次邊整流二極管電流的過零位置并對(duì)電壓進(jìn)行采樣。當(dāng)采樣電壓持續(xù)高于2.8V時(shí)，鎖定電路能夠關(guān)閉P