帶恒流-恒壓功能AC-DC高度集成化XD1456芯片的設計.pdf

1、盡管開關電源的興起時間比較遲，但自從其誕生以后就改變了世界的面貌，給人們生活帶來了活力，目前生活當中可以說無處不在，所以對它的研究受到各國科研人員的重視，并且其發(fā)展之快，主要表現(xiàn)在開關頻率、使用的效率及體積大小，隨著各種各樣的電子設備不斷推出，在使用方便的同時，對電源變化器的體積和使用效率要求越來越高。本文基于西安電子科技大學電路CAD研究所科研項目“電源管理類集成電路關鍵技術的理論研究與設計”，設計與實現(xiàn)了帶恒流/恒壓功能AC/DC高

2、度集成化XD1456芯片的設計。
　　本文所研究的是在能實現(xiàn)恒流/恒壓功能的同時提高變化器的使用效率，同時此芯片采用高度集成技術來降低產品的體積大小。此芯片里采用多種方式來降低芯片的功耗，利用PFM模式實現(xiàn)了精準的恒流輸出，采用了 PSM模式且用數(shù)字化設計實現(xiàn)恒壓功能，使其設計周期縮短。由于采用開關狀態(tài)控制，所以不需要考慮環(huán)路穩(wěn)定性補償，因此用此方法可以提高變化器的頻率，此芯片采用了先進的補償技術，使輸出值更加精確，芯片內部采用自

3、恢復保護措施，在芯片遇到故障時，具有延遲重啟功能，調高了使用的效率，為了減少成本，芯片的外圍采用了電感耦合反饋方式，同時輸出精度也達到用戶的要求，為了提高待機時的使用效率，采用了偏置供電的方式，所以此芯片在整個負載的范圍內，其轉化效率都很高，很容易達到國際要求的效率指標。
　　在設計電路時，首先利用理論知識對電路的所要得到的結果進行計算，由于電路設計中，最重要的是對電路中的基準進行設計，因為基準設計的精確度影響著后面電路模塊的準確

4、性，其次重要的電路模塊是實現(xiàn)恒流的電路，為了能實現(xiàn)精準的恒流，電路對各種影響恒流精度的現(xiàn)象進行補償，最后就是對恒壓進行設計，為了使客戶端的輸出電壓是定值，芯片設計了線纜壓降補償電路，線纜補償電路設計是根據(jù)開關占空比和分段限流點來改變恒壓比較器的閾值電壓，此方法使輸出恒壓精度遠大于設計指標。為了提高芯片的使用感受，在實現(xiàn)恒壓方法中，先對采樣限流點逐漸降低以減小輸出功率來實現(xiàn)恒壓。為了芯片在投片生產后在各種條件下都能正常工作而且不被損害的條

5、件下，芯片內部設計了保護模塊，如過溫保護，利用遲滯比較器實現(xiàn)過溫保護，利用分流方法實現(xiàn)過壓保護。
　　本論文首先對如今的電源技術及以后的發(fā)展方向做了簡要的分析，然后對不同類型的變換器的工作過程做了詳細的說明，緊接著對不同的外圍拓補結構做了比較，再往后對變換器的功耗來源及減少功耗的方法做了介紹，然后又對外圍元器件的選擇做了說明，接著對芯片的電氣指標作了要求，進一步根據(jù)指標設計相應的電路并通過仿真進行驗證，最后對芯片所要實現(xiàn)的恒流/恒