AC-DC开关电源控制器的设计与应用

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随着科学技术的发展,人们的生活越来越离不开电子产品,特别是便携式产品更是越来越受到人们的青睐,手机、手提电脑、数码照相机等电子设备随处可见,而这些电子设备都离不开电源,因此一个性能优良的电源可以充分发挥电子设备的功能。   当前设计AC-DC开关电源管理器技术已经比较成熟,需要攻克的难题是提高电源工作效率和提高电源输出精度。目前AC-DC开关电源采用PWM和PFM技术,这种方式使得变换器发出的每一个能量驱动脉冲都要进行调整,以使输出电压不偏离额定值。本文在以有的AC-DC开关电源控制技术基础上,采用数字技术,在每一个周期内,数字脉冲序列抽样一个二进制误差信号,决定是否驱动开关管导通,从而实现输出电压稳压的功能,解决AC-DC开关电源中存在的难题。本文提出采用初级反馈技术控制,具有显著特点,解决开关电源成本高的问题,同时其结构灵活,易于维护,通用性强。   本文的主要工作可归结如下:   1、根据开关电源管理器控制模式的比较,提出了峰值电流模式控制PWM技术。重点研究多种模式的转换,在此基础上引入PSM模式调节,通过对控制器功能的需求分析,结合控制器的结构框图和峰值电流模式控制PWM技术的特点,设计出了控制器的整体方案框图。   2、在matlab仿真环境下,研究控制器整个系统的软件架构,并重点设计软启动模块、峰值电流的采集模块、模式转换模块和电路保护模块。通过研究控制器系统,得到控制器的小信号模型,设计了控制级的传输函数,使系统得到补偿。   3、研究控制器的外围应用电路,重点设计高频变压器,进行参数的设计,系统的调试,对系统进行完善。   4、针对在模块测试和系统测试中遇到的问题,提出一些合理的解决方案,使系统的性能更加优化,得到稳定的系统运行。   通过仿真和测试结果表明,本文设计实现的开关电源控制系统达到预期设计的功能要求,应用电路功能稳定。同时由于本系统采用的多模式转换,使得系统的性能更加稳定。在本论文的研究基础上,还可以实现功率、效率、模块升级等功能。  
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