本文關(guān)鍵詞：有源橋式整流器的開關(guān)控制芯片設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 功率MOSFET 橋式整流 同步整流 過零檢測 柵驅(qū)動

【摘要】：當(dāng)今社會,能源日益緊缺,為了響應(yīng)國家節(jié)能減排的號召,電子領(lǐng)域也興起了一股研究開發(fā)節(jié)能高效型電路結(jié)構(gòu)的熱潮。眾所周知,傳統(tǒng)的無源二極管橋式整流器在電力、電訊系統(tǒng)中應(yīng)用十分廣泛,然而在高功率應(yīng)用中,二極管會消耗大量的功率,而且當(dāng)采用低電壓輸入時,兩個固有的二極管壓降將大幅削減工作電壓,另外二極管的發(fā)熱損耗問題也不容小視。針對以上問題,本文基于600V BCD工藝設(shè)計(jì)了一款有源橋式整流器的開關(guān)控制芯片。有源橋式整流器采用低損耗的N型功率MOSFET管替代了傳統(tǒng)二極管,從而大大降低了整流電路的功率損耗并且也一定程度地增加了可用電壓,電源效率的提升使得對散熱的要求大大降低,因此也免除了笨重的散熱器,從而可使電源尺寸縮小。與傳統(tǒng)二極管全橋整流相比,有源橋式整流可實(shí)現(xiàn)高空間利用率和電源效率的整流,有很高的應(yīng)用價值,這也正是本論文的創(chuàng)新點(diǎn)所在。本文首先分析各簡單整流結(jié)構(gòu)的基本原理,了解同步整流技術(shù)以及過零檢測技術(shù),確立了有源橋式整流器的工作模式,提出了芯片的整體模塊結(jié)構(gòu),并詳細(xì)闡述了本芯片設(shè)計(jì)中一些關(guān)鍵部分的設(shè)計(jì)思路。隨后分別對過零檢測模塊和柵驅(qū)動模塊進(jìn)行詳細(xì)地分析與設(shè)計(jì),特別是柵驅(qū)動模塊,內(nèi)部子單元眾多,本文分別對柵驅(qū)動模塊的輸入級、死區(qū)時間產(chǎn)生、高端電平位移、低端延時匹配、欠壓保護(hù)和輸出級這六個子單元進(jìn)行詳細(xì)地分析與設(shè)計(jì),并分別進(jìn)行了仿真。在完成各個模塊及模塊內(nèi)部子單元的分析設(shè)計(jì)后,利用仿真軟件對有源橋式整流器的整體電路進(jìn)行仿真,以確保其整流功能滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)。最后給出了本設(shè)計(jì)成功利用功率MOSFET代替?zhèn)鹘y(tǒng)整流二極管實(shí)現(xiàn)橋式整流的結(jié)果。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì),作者驗(yàn)證了有源橋式整流的可行性,雖然芯片內(nèi)部設(shè)計(jì)還有些許不完善的地方,但也實(shí)現(xiàn)了減少功耗的目的,相信不久的未來,各種新型節(jié)能整流結(jié)構(gòu)會越來越有市場,發(fā)展的速度也會越來越快。
【關(guān)鍵詞】：功率MOSFET 橋式整流 同步整流 過零檢測 柵驅(qū)動
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM461;TN402
【目錄】：

• 摘要5-6
• abstract6-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 課題的背景與研究意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展的歷史與現(xiàn)狀10-12
• 1.3 本論文的結(jié)構(gòu)安排12-14
• 第二章 芯片整體電路的分析與設(shè)計(jì)14-25
• 2.1 傳統(tǒng)整流電路拓?fù)?/span>14-18
• 2.1.1 半波整流電路14-15
• 2.1.2 全波整流電路15-16
• 2.1.3 橋式整流電路16-18
• 2.2 同步整流技術(shù)18-20
• 2.2.1 功率MOSFET簡介18-19
• 2.2.2 同步整流原理19-20
• 2.3 過零檢測技術(shù)20-21
• 2.4 芯片的系統(tǒng)設(shè)計(jì)21-23
• 2.5 芯片總體設(shè)計(jì)指標(biāo)23-24
• 2.6 本章小結(jié)24-25
• 第三章 電路子模塊的設(shè)計(jì)與仿真25-57
• 3.1 過零檢測模塊25-28
• 3.1.1 模塊電路結(jié)構(gòu)及工作原理25-27
• 3.1.2 電路仿真結(jié)果及分析27-28
• 3.2 柵驅(qū)動模塊28-56
• 3.2.1 輸入級電路單元28-36
• 3.2.1.1 單元電路結(jié)構(gòu)及工作原理28-35
• 3.2.1.2 電路仿真結(jié)果及分析35-36
• 3.2.2 死區(qū)時間產(chǎn)生單元36-41
• 3.2.2.1 單元電路結(jié)構(gòu)及工作原理36-40
• 3.2.2.2 電路仿真結(jié)果及分析40-41
• 3.2.3 高端電平位移單元41-48
• 3.2.3.1 單元電路結(jié)構(gòu)及工作原理41-46
• 3.2.3.2 電路仿真結(jié)果及分析46-48
• 3.2.4 低端延時匹配單元48-50
• 3.2.4.1 單元電路結(jié)構(gòu)及工作原理48-49
• 3.2.4.2 電路仿真結(jié)果及分析49-50
• 3.2.5 欠壓保護(hù)單元50-53
• 3.2.5.1 單元電路結(jié)構(gòu)及工作原理50-52
• 3.2.5.2 電路仿真結(jié)果及分析52-53
• 3.2.6 輸出級電路單元53-56
• 3.2.6.1 單元電路結(jié)構(gòu)及工作原理53-55
• 3.2.6.2 電路仿真結(jié)果及分析55-56
• 3.3 本章小結(jié)56-57
• 第四章 整體電路的仿真與分析57-62
• 4.1 芯片外圍拓?fù)?/span>57-58
• 4.2 整體電路仿真58-59
• 4.3 內(nèi)部模塊工作狀態(tài)仿真59-61
• 4.4 本章小結(jié)61-62
• 第五章 全文總結(jié)62-63
• 致謝63-64
• 參考文獻(xiàn)64-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果66-67

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 保愛林;潘蔡軍;侯萬洪;;小功率節(jié)能燈專用橋式整流器的脈沖電流分析[J];照明工程學(xué)報(bào);2009年04期

2 ;陽信金鑫電子主推超薄型橋式整流器[J];中國電子商情(基礎(chǔ)電子);2013年11期

3 陳亞寧;范昕;任富田;;L—D橋式整流器[J];電氣自動化;1997年06期

4 程德明;胡文新;吳翠豐;汪華峰;周小妹;;低熱阻橋式整流器的研發(fā)[J];科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào);2013年26期

5 朱念;獲取雙直流電源新方法[J];煤礦自動化;1988年03期

6 方華;羅飛;;改進(jìn)型橋式整流器的雙重化電路研制[J];電力電子技術(shù);2006年02期

7 ;揚(yáng)州四菱電子有限公司介紹[J];電氣傳動;1991年06期

8 ;元器件與組件[J];今日電子;2010年01期

9 ;產(chǎn)品匯總:分立器件[J];今日電子;2010年07期

10 張健;;理想二極管橋控制器LT4320顛覆傳統(tǒng)橋式整流器[J];世界電子元器件;2013年07期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王文玲;;環(huán)氧樹脂澆注料在橋式整流器中的應(yīng)用[A];第四次全國環(huán)氧樹脂應(yīng)用技術(shù)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];1991年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 張運(yùn) 詹丹萍 趙鳳華;新一代貼片式超高頻橋式整流器投產(chǎn)[N];中國技術(shù)市場報(bào);2010年

2 張東　永勝;揚(yáng)杰新品填補(bǔ)國內(nèi)空白[N];揚(yáng)州日報(bào);2010年

3 張運(yùn)　詹丹萍 記者 趙鳳華;我國成功研制新一代貼片式高頻整流電子器件[N];科技日報(bào);2010年

4 通訊員　蘇殿軍 記者　孫明河;山東陽信縣域經(jīng)濟(jì)大發(fā)展[N];科技日報(bào);2006年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 沈逸驊;有源橋式整流器的開關(guān)控制芯片設(shè)計(jì)[D];電子科技大學(xué);2016年

，

本文編號：1047461