開關電源中張弛振蕩器的研究與設計.pdf

1、開關電源以其小體積、高效率等優(yōu)勢，廣泛應用于通訊、電子、雷達、導航和生物醫(yī)學等領域。產(chǎn)生時鐘信號的振蕩器則是開關電源的關鍵電路，其性能優(yōu)劣直接影響電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性。隨著半導體技術快速發(fā)展，要求電源系統(tǒng)趨向多功能、小型封裝、低功耗、更短的設計周期。因此，在日益縮小的芯片面積上，提高振蕩器性能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性是設計者面臨的嚴峻挑戰(zhàn)。
　　本文從上述角度出發(fā)，以提高開關電源的頻率穩(wěn)定性和拓展振蕩器電路功能為目的，對振蕩器的電路結構和電路

2、功能擴展進行研究。本文的設計目標為:振蕩器的中心頻率為310KHz，隨電源電壓在2.5～5.5V變化和溫度在-40～80℃變化產(chǎn)生的頻率的偏移在4％以內(nèi)。本文的主要研究工作歸納如下:
　　(1)歸納并分析了振蕩器在開關電源中的應用，引入了張弛振蕩器結構。對比開關電源中常用的張弛振蕩器，結合對振蕩器穩(wěn)定性的要求，提出了本文所設計的振蕩器結構。為了保證振蕩器頻率穩(wěn)定性，對振蕩器的核心電路進行了精心設計，并針對這些關鍵電路進行了容差分析

3、。分析比較器傳輸時延的因素，設計了快速比較器電路;增添基準電路分別對充放電電流和比較器的門限進行補償，實現(xiàn)了振蕩頻率在很寬的溫度范圍和電壓范圍達到高穩(wěn)定。
　　(2)提出了張弛振蕩器功能擴展電路。針對電流模式中亞諧波振蕩問題，通過斜坡補償理論分析，提出了自適應斜坡補償電路;為了消除多個接近開關電源并聯(lián)、串聯(lián)系統(tǒng)下的差頻噪聲，設計用簡單的接口模塊整形外同步信號，實現(xiàn)外同步功能;為了有效的抑制電磁干擾現(xiàn)象，分析了頻率抖動原理，采用頻率