一种跳周期模式反激式开关电源的分析与设计-analysis and design of a flyback switching power supply with jump cycle mode.docxVIP

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2018-06-03 发布于上海
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一种跳周期模式反激式开关电源的分析与设计-analysis and design of a flyback switching power supply with jump cycle mode.docx

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一种跳周期模式反激式开关电源的分析与设计-analysis and design of a flyback switching power supply with jump cycle mode

摘要随着整个社会的发展，人们对于电源管理芯片的应用要求越来越高，市场上对于AC/DC电源芯片的需求量也越来越大，国内厂商纷纷推出自己的AC/DC产品希望能够从国外公司手中夺取属于自己的市场份额。国内同类产品与国外公司产品相比还存在着一定缺陷，但随着投入的不断加大，这方面的差距也在迅速缩小。反激式AC/DC电源产品对设计和工艺要求相对较高，一般来说市场上性能较好的产品具有高集成度、低成本、高效率、低功耗等特点，对于特定的应用还要求具有原边反馈、无光耦合器件，可以恒流恒压输出，超低空载功耗等特点。目前这类芯片被广泛应用于锂电池充电、LED驱动、电源适配器等需要市电输入，100W以下功率输出的应用中。目前，跳周期调制模式是小功率输出、低成本电源芯片中比较受欢迎的一种调制方式，这种调制模式固定脉宽、固定周期，但会跳过一定周期。跳周期模式具有在轻载下效率相对较高，频率特性好，负载响应速度快，功率管开关次数少等优点。本文设计了一款用于AC/DC转换的跳周期模式反激式变换器芯片，输入为85～265VAC交流，输出为5W，可用于锂电池充电器和LED驱动等电路中。本论文首先阐述了各种开关电源的拓补结构，并对比研究了跳周期模式下的反激式变换器的一些优缺点，然后针对课题要求进行了整体架构的设计。本论文完成了相关一些单元的子模块分析、设计工作，并用HSPICE进行了仿真，在对整体电路进行了仿真之后进行了版图的绘制工作。本论文所设计的芯片有幸进行了流片，测试结果表明，芯片功能正常，各项设计指标基本满足SPEC的要求。关键词：反激式变换器，跳周期调制，AC/DC开关电源，小功率ABSTRACTABSTRACTWiththedevelopmentofthesociety,applicationrequirementsofPowerManagementIntegratedCircuitanddemandsofAC/DCpowercircuitareincreasing.DomesticmanufacturerspromotetheirAC/DCproductiontogainlargermarketsharefromforeigncompanies.ComparedwiththeforeignAC/DCproduction,domesticproductionhassomedefects.Butwiththeincreasinginvestmentinput,thetechnologygaphasbeennarrowed.FlybackAC/DCproductionhashighrequirementofdesignandquality,high-performancedproductionhadthefeaturesofhighintegration,lowcost,highefficiencyandlowpowerconsumption.Atpresent,thiscircuitisappliedtolithiumbatterycharger,LEDdriverandadapter,whichneedutilitypowerinputandhavepoweroutputoflessthan100W.Pulseskipmodulationisapopularstylewhichappliedtolowpoweroutputandlowcostcircuits.Thismodulationstylehasthemeritsofhighefficiency,stablefrequencyresponse,highresponsespeedandlowuseratioofswitch.ThispaperintroducesaflybackconvertecircuitwhichismodulatedbypulseskipstyleandappliedtoAC/DCconverter.Theinputis85～265VACandoutputis5w,itcanbeappliedtolithiumbatterychargerandLEDdriver.Modularanalysis,contrastiveanalysisanddesignworkofthiscircuitisintroducedinthispaper.Throughthetapeouttest,functionandperformanceofthiscircuithavereachedthedemanddesignedandmettherequirementsofSPEC.Keywords:flybackconverter,PSM,AC/DCswitchingmodepowersupply,lowpo