A型漏電保護(hù)器專用控制芯片的優(yōu)化設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2023-05-20 10:05
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步,用電設(shè)備趨于大型化和復(fù)雜化,節(jié)能環(huán)保意識(shí)深入人心,整流、變頻和開關(guān)電源設(shè)備得到廣泛應(yīng)用,電網(wǎng)中出現(xiàn)越來越多的非正弦剩余漏電電流和諧波電流,傳統(tǒng)的AC型剩余漏電保護(hù)器經(jīng)常出現(xiàn)誤觸發(fā)或者漏電拒動(dòng)的現(xiàn)象,造成大量的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡,已經(jīng)滿足不了市場(chǎng)需求。因此,對(duì)交流和脈動(dòng)直流漏電都能確保脫扣的A型漏電保護(hù)器得到大力推廣。為了滿足市場(chǎng)應(yīng)用的需求,本文主要解決A型漏電保護(hù)器專用控制芯片漏電跳閘閾值離散大的問題。本文主要的研究工作和創(chuàng)新點(diǎn)為:1.分析了A型漏電保護(hù)器專用控制芯片的工作原理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作流程,以及芯片各個(gè)組成模塊對(duì)漏電跳閘閾值離散帶來的影響。結(jié)合市場(chǎng)應(yīng)用需求和性能指標(biāo),給出了系統(tǒng)解決方案。2.對(duì)芯片的模擬電路部分進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。分析了集成電路設(shè)計(jì)過程中的不匹配因素,包括系統(tǒng)失調(diào)和隨機(jī)失調(diào);介紹了減小運(yùn)放輸入失調(diào)電壓的方法,并完成了斬波穩(wěn)定運(yùn)算放大器的設(shè)計(jì);分析了振蕩電路的振蕩頻率PVT離散因素和補(bǔ)償方案,提出了創(chuàng)新的振蕩頻率PVT補(bǔ)償?shù)奈搽娏餍铜h(huán)形振蕩電路。3.對(duì)芯片的數(shù)字部分進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。根據(jù)電流互感器感應(yīng)出的漏電波形的特征,優(yōu)化設(shè)計(jì)了數(shù)字判別算法,...
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
縮略詞表
1 緒論
1.1 課題的背景及意義
1.2 A型漏電保護(hù)器的發(fā)展歷程和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 已往的研究
1.2.2 最新的研究成果
1.3 本論文的主要工作和組織結(jié)構(gòu)
1.3.1 本論文的主要研究?jī)?nèi)容
1.3.2 本論文的組織結(jié)構(gòu)
2 芯片的系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1 A型漏電保護(hù)器的工作原理
2.2 A型漏電保護(hù)器專用集成電路芯片ZDAB的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.3 ZDAB實(shí)現(xiàn)漏電保護(hù)的過程
2.4 ZDAB電路各模塊對(duì)漏電脫扣閾值離散的影響
2.5 ZDAB的設(shè)計(jì)指標(biāo)
2.6 本章小結(jié)
3 芯片的電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3.1 低輸入失調(diào)電壓運(yùn)放的設(shè)計(jì)
3.1.1 集成電路設(shè)計(jì)中的不匹配因素
3.1.2 運(yùn)放的輸入失調(diào)電壓
3.1.3 減小運(yùn)放輸入失調(diào)電壓的技術(shù)
3.1.4 ZDAB斬波穩(wěn)定運(yùn)放的設(shè)計(jì)
3.2 參考電壓產(chǎn)生電路設(shè)計(jì)
3.3 PVT補(bǔ)償?shù)恼袷庪娐?br> 3.3.1 片上振蕩電路頻率PVT補(bǔ)償方法
3.3.2 抗PVT變化的尾電流型環(huán)形振蕩電路
3.3.3 溫度離散很低的振蕩電路
3.4 優(yōu)化的A型漏電電流判別算法
3.4.1 算法原理
3.4.2 算法的實(shí)現(xiàn)電路
3.5 ZDAB整體功能后仿真
3.6 本章小結(jié)
4 芯片的物理實(shí)現(xiàn)及測(cè)試
4.1 版圖中襯底耦合效應(yīng)
4.2 版圖中減小失配的設(shè)計(jì)規(guī)則
4.3 芯片版圖的設(shè)計(jì)
4.4 芯片的封裝
4.5 芯片的測(cè)試
4.5.1 芯片的測(cè)試電路圖
4.5.2 PVT補(bǔ)償環(huán)振測(cè)試
4.5.3 ZDAB漏電跳閘值的測(cè)試
4.5.4 斬波穩(wěn)定運(yùn)放性能測(cè)試
4.5.5 M54133的測(cè)試
4.6 測(cè)試結(jié)果對(duì)比總結(jié)
4.6.1 PVT補(bǔ)償環(huán)振與國際最新文獻(xiàn)對(duì)比
4.6.2 ZDAB測(cè)試結(jié)果與M54133測(cè)試結(jié)果對(duì)比
4.6.3 ZDAB測(cè)試結(jié)果與設(shè)計(jì)指標(biāo)的總結(jié)
4.7 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷及在學(xué)期間所取得的科研成果
本文編號(hào):3820922
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
縮略詞表
1 緒論
1.1 課題的背景及意義
1.2 A型漏電保護(hù)器的發(fā)展歷程和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 已往的研究
1.2.2 最新的研究成果
1.3 本論文的主要工作和組織結(jié)構(gòu)
1.3.1 本論文的主要研究?jī)?nèi)容
1.3.2 本論文的組織結(jié)構(gòu)
2 芯片的系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1 A型漏電保護(hù)器的工作原理
2.2 A型漏電保護(hù)器專用集成電路芯片ZDAB的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.3 ZDAB實(shí)現(xiàn)漏電保護(hù)的過程
2.4 ZDAB電路各模塊對(duì)漏電脫扣閾值離散的影響
2.5 ZDAB的設(shè)計(jì)指標(biāo)
2.6 本章小結(jié)
3 芯片的電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3.1 低輸入失調(diào)電壓運(yùn)放的設(shè)計(jì)
3.1.1 集成電路設(shè)計(jì)中的不匹配因素
3.1.2 運(yùn)放的輸入失調(diào)電壓
3.1.3 減小運(yùn)放輸入失調(diào)電壓的技術(shù)
3.1.4 ZDAB斬波穩(wěn)定運(yùn)放的設(shè)計(jì)
3.2 參考電壓產(chǎn)生電路設(shè)計(jì)
3.3 PVT補(bǔ)償?shù)恼袷庪娐?br> 3.3.1 片上振蕩電路頻率PVT補(bǔ)償方法
3.3.2 抗PVT變化的尾電流型環(huán)形振蕩電路
3.3.3 溫度離散很低的振蕩電路
3.4 優(yōu)化的A型漏電電流判別算法
3.4.1 算法原理
3.4.2 算法的實(shí)現(xiàn)電路
3.5 ZDAB整體功能后仿真
3.6 本章小結(jié)
4 芯片的物理實(shí)現(xiàn)及測(cè)試
4.1 版圖中襯底耦合效應(yīng)
4.2 版圖中減小失配的設(shè)計(jì)規(guī)則
4.3 芯片版圖的設(shè)計(jì)
4.4 芯片的封裝
4.5 芯片的測(cè)試
4.5.1 芯片的測(cè)試電路圖
4.5.2 PVT補(bǔ)償環(huán)振測(cè)試
4.5.3 ZDAB漏電跳閘值的測(cè)試
4.5.4 斬波穩(wěn)定運(yùn)放性能測(cè)試
4.5.5 M54133的測(cè)試
4.6 測(cè)試結(jié)果對(duì)比總結(jié)
4.6.1 PVT補(bǔ)償環(huán)振與國際最新文獻(xiàn)對(duì)比
4.6.2 ZDAB測(cè)試結(jié)果與M54133測(cè)試結(jié)果對(duì)比
4.6.3 ZDAB測(cè)試結(jié)果與設(shè)計(jì)指標(biāo)的總結(jié)
4.7 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷及在學(xué)期間所取得的科研成果
本文編號(hào):3820922
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