原边反馈pwm控制的恒流恒压输出acdc变换器芯片xd1432的设计

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1、学校代码10701学号1202121264分类TN82号TN43密级公开西安电子科技大学硕士学位论文原边反馈PWM控制的恒流恒压输出AC/DC变换器芯片XD1432的设计作者姓名：杨敏领域：电子与通信工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：来新泉教授企业导师姓名、职称：李红艳高工提交日期：2014年11月DesignofPrimarySideFeedbackPWMControlAC/DCConverterXD1432withConstantCurrentandConstantVoltageOutputAthesiss

2、ubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicsandCommunicationEngineeringByYangMinSupervisor:LaiXin-QuanLiHong-YanNovember2014西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中

3、特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布

4、论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要当今社会，电子设备已经深入到人们的日常生活和工作中。而在电子设备中电源管理芯片正是由于体积小、重量轻，可靠性高，自身稳压范围宽等优点占据着非常重要的地位。随着电子设备深入人们的日常生活和工作，对电源的高效性、低功耗、小型化等特点要求越来越高。基于上述要求，本论文以西安电子科技大学超高速电路设计与电

5、磁兼容教育部重点实验室的科研项目“恒流/恒压AC-DC电源变换器的研究设计”为背景，设计了一款原边反馈反激式PWM控制恒流恒压输出AC-DC变换器芯片XD1432。论文首先介绍了开关电源的发展历程，国内外发展现状以及开关电源的发展背景，在此基础上详细介绍了开关电源的特点分类以及开关电源的工作原理和控制方式、反馈方式，为设计管理芯片做了充分的理论基础。根据芯片功能设计和设计性能指标要求提出了芯片XD1432详细的系统级设计方案，并且完成关键子模块电路的设计以及功能的仿真与验证。该芯片采用的是原边反馈技术，省去了光电耦合器

6、和TL431等元器件，减小了芯片面积，节约了成本。该芯片内部设计了缜密的控制电路和保护电路，包括欠压锁存、内部电源产生电路、二阶温度补偿的带隙基准、振荡器、前沿消隐电路、误差放大器、软驱动电路、线缆补偿以及过压保护电路、过温保护电路等电路。该芯片具有高精度的CC/CV特性，芯片在重载时工作在CC模式采用PFM，在轻重载时工作在CV模式采用PWM。该芯片具有软启动功能，系统经过17ms的软启动时间，防止了刚启动时产生的浪涌电流对电路元件产生损坏。该芯片使用了频率抖动技术，频率抖动可以调节振荡的频率，从而消除噪声，并且可以

7、改善产生的EMI，使之减小,简化设计。该芯片还在栅极驱动输出端设置了16V的箝位电路，有效的保护了内置高压功率MOSFET开关管。该芯片还使用了可编程的输出线缆压降补偿，极大地提高了负载调整率。本文设计的原边反馈反激式PWM控制恒流恒压输出AC-DC变换器XD1432芯片基于1µm40VBCD工艺，工作在电流不连续导通(DCM)模式，采用CadenceSpectre仿真了芯片的各模块并验证了整体芯片的性能。通过外围电路的仿真，测得恒流电流约为1.25A，测试结果表明该芯片具有良好的恒流恒压能力，性能指标和电路功能都达到

8、了设计要求。关键词：反激式，恒流恒压，原边反馈，线缆压降补偿论文类型：技术论文I西安电子科技大学硕士学位论文IIABSTRACTABSTRACTInthissociety,electronicdevicesgetclosetopeople'sdailylifeandwork.Andpowermanagementchipisvery