单片恒流恒压AC-DC变换器XD9527的设计

论文摘要

交流-直流（AC-DC）电源转换器是一种利用半导体器件作为开关,通过控制开关管的关断与导通,将交流电能转换成直流电能的电路。它具有转换效率高、小型化、功耗低以及输入范围宽等众多优点,所以应用范围比较广泛。本论文基于西安电子科技大学CAD研究所的科研项目“恒流／恒压AC-DC电源转换器的研究”,设计了一款反激式结构的恒流恒压AC-DC转换器XD9527,该芯片主要应用于便携式电源适配器和LED驱动等。传统的恒流恒压AC-DC控制器要想达到恒流恒压的目的都得通过光耦和次级环路控制电路的作用,这样不但使得外围应用电路变得复杂,而且增加了成本。针对上述缺点,本文设计了一个基于辅助绕组反馈,采用脉冲频率调制（PFM）恒流和跳周期模式（PSM）恒压的AC-DC转换芯片,这样能够简化外围电路和降低成本,使得该芯片在同类芯片当中具有较高的性价比。本文设计的恒流恒压AC-DC控制器XD9527采用700V BCD工艺,工作于断续导通模式（DCM）,采用峰值电流模控制,同时该芯片能够实现频率抖动来减小EMI,结构简单,能够简化应用电路,大大降低应用电路成本等特点。通过应用电路测试,改变负载,测得恒流点为1A,恒压点为4.8V,恒流时电流纹波控制在5%以内,恒压时电压纹波在4%以内。测试结果表明该芯片具有很好的恒流恒压功能,各项指标较好地达到了预期的设计要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 电源管理类芯片的前景
• 1.2 开关电源的分类
• 1.3 本论文的工作安排
• 第二章 开关电源的几种基本架构
• 2.1 BUCK型开关电源转换器
• 2.2 BOOST型开关电源转换器
• 2.3 BUCK-BOOST型开关电源转换器
• 2.4 反激（FLYBACK）开关电源变换器
• 第三章 XD9527变换器的系统设计与研究
• 3.1 XD9527芯片功能设计要求和性能指标
• 3.2 系统架构设计及其主要模块功能
• 3.3 芯片工作原理和工艺选择
• 第四章 关键子模块电路设计与仿真
• 4.1 带隙基准电压产生电路
• 4.2 过温保护电路
• 4.3 恒流控制电路
• 4.4 频率抖动电路
• 第五章 芯片应用电路测试
• 5.1 应用背景
• 5.2 应用电路设计
• 5.3 电路测试结果
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 在读期间研究成果