原邊反饋反激變換器的高效率數(shù)字多模式控制設(shè)計(jì).pdf

1、數(shù)字原邊反饋反激變換器憑借其低成本、高精度、高集成度、復(fù)用性與靈活性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在中小功率便攜式充電器中獲得廣泛青睞。在能源日益緊缺的背景下，提高電源效率、尤其是輕載時(shí)的轉(zhuǎn)換效率，成為電源設(shè)計(jì)中刻不容緩的要求，而多模式控制可以根據(jù)負(fù)載狀態(tài)合理地選擇不同的控制模式以提高轉(zhuǎn)換效率，因此，多模式控制設(shè)計(jì)成為電源管理芯片中的研究熱點(diǎn)。
　　本論文給出了一種適用于原邊反激變換器的數(shù)字多模式(PWM/PFM/NPSM/DPFM)控制設(shè)計(jì)，有效提

2、高了全負(fù)載范圍內(nèi)、尤其是輕載條件下的系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率。本文首先介紹了原邊反饋反激變換器的基本工作原理，分析了現(xiàn)有多模式控制方案的優(yōu)缺點(diǎn);然后設(shè)計(jì)了一種適用于原邊反饋反激變換器的NPSM控制方案，可在避免音頻噪聲的基礎(chǔ)上有效地提高輕載效率;詳細(xì)研究了NPSM控制模式下輸出電壓的紋波問(wèn)題，并對(duì)各損耗源進(jìn)行分析與建模;基于所建立的效率模型對(duì)數(shù)字多模式控制中各個(gè)功能模塊進(jìn)行具體設(shè)計(jì)，重點(diǎn)為分段NPSM模式所控負(fù)載范圍設(shè)定、多模式控制的實(shí)現(xiàn)與切換、自

3、適應(yīng)谷底導(dǎo)通的實(shí)現(xiàn)，并對(duì)Verilog代碼進(jìn)行仿真;最后，對(duì)整體設(shè)計(jì)進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試，驗(yàn)證其可行性與正確性。
　　測(cè)試結(jié)果表明:本文所設(shè)計(jì)的數(shù)字多模式控制方案，可以實(shí)現(xiàn)5V/1A原邊反饋反激變換器的基本功能，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確采樣、谷底導(dǎo)通與多模式之間的穩(wěn)定切換，恒壓精度為±0.9％，輸出電壓紋波小于90mV，峰值效率為80.13％，平均效率為79.54％，10％負(fù)載效率為74.61％，待機(jī)功耗不超過(guò)47mW，無(wú)音頻噪聲，基本滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求