DC-DC反激拓扑二次侧同步整流控制芯片的实现

论文摘要

开关电源的核心是DC-DC变换器,而DC-DC变换器追求的一个重要方面就是降低DC-DC变换的损耗,提高DC-DC变换的效率。在DC-DC变换器的损耗中,以前的肖特基二极管整流损耗占据很大部分,用导通电阻更低的MOSFET整流可以明显降低损耗,提高效率。本文设计了一款应用于反激变换的同步MOSFET整流芯片来控制同步MOSFET整流管。反激同步MOSFET整流的关键技术是:1如何合理控制死区时间死区时间是指反激变换中,主开关管和整流管都处于截止状态的时间。在肖特基二极管反激整流中,几乎不存在死区时间问题。而在同步MOSFET整流中,在CCM模式死区时间段,同步MOSFET整流管的体内二极管是导通的。如果死区时间太短的话,会造成副边短路,负载得不到能量;如果死区时间太长的话,会使同步整流MOSFET管过早断开,从而降低效率。所以芯片需要设计自动跟踪死区时间电路。2倒流损耗当高频脉冲变压器的副边能量放完时,如果同步整流MOSFET管还处于导通状态的话,由于同步整流MOSFET管双向导通性,储能电容C的能量通过同步整流MOSFET管反向倒流,造成不必要的能量浪费。所以要在高频脉冲变压器的副边能量放完时,同步整流MOSFET管必须断开。3抑制寄生振荡当同步整流MOSFET管导通时,高频脉冲变压器的副边绕组和同步整流MOSFET管的寄生电容发生的谐振可能会使同步整流MOSFET管刚一导通又马上截止。所以要设计一种电路保证同步整流MOSFET管可靠导通。本文设计的这款反激变换的同步MOSFET整流芯片较好的解决上述问题。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 本课题的背景
• 1.2 同步整流技术的意义
• 1.3 同步整流技术的发展动态
• 1.4 本论文所做的工作
• 第二章 开关电源绪论
• 2.1 开关稳压电源和线性串联稳压电源
• 2.2 开关电源的分类
• 2.3 开关电源的电气性能参数
• 2.4 开关电源技术的发展
• 2.5 开关电源的新技术－同步整流电路
• 2.5.1 同步整流技术与传统整流技术的对比
• 2.5.2 功率MOSFET 器件
• 2.5.3 同步整流的拓扑
• 2.5.4 同步整流驱动方式
• 2.5.5 同步整流的关键技术
• 第三章 同步整流芯片的设计
• 3.1 本研究主题范围内面临的问题
• 3.2 芯片介绍
• 3.3 POWER 模块
• 3.4 LDO 模块
• 3.5 带隙基准模块
• 3.6 偏置电压产生电路
• 3.7 UVLO 模块
• 3.8 电流源模块（IRT,2XIRT,5XIRT）
• 3.9 ONE SHOT 模块
• 3.9.1 延时子模块（delay circuit）
• 3.9.2 DFF（主从D 触发器）子模块
• 3.9.3 上升沿采样子模块（Posedge Sample）
• 3.9.4 Adjust Saw Circuit 子模块
• 3.10 NAND3 模块
• 3.11 CLEAR 模块
• 3.11.1 RI-DET 子模块
• 3.12 LOGIC 模块
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间取得的研究成果