一、单片开关电源的发展及其应用(论文文献综述)
刘嘉瑞[1](2014)在《基于神经网络的单片开关电源故障诊断》文中研究表明单片开关电源具有外围电路简单、性价比高等优点,符合高效节能的工业设计要求,在多个实用领域得到了应用。由于缺少引入智能故障诊断方法,在诊断单片开关电源故障时通常依靠工作经验,利用电表对器件线路逐一排查,诊断效率较低,无法实现在线实时故障诊断。又因为单片开关电源具有器件容差大、不易建模等特点,传统的智能故障诊断方法在应用于诊断其电路故障时具有一定的困难。人工神经网络由于具有容错性、自适应、非线性等特点,特别适合应用于诊断模拟电路故障。为提高单片开关电源故障的实际诊断效率,本文提出了基于神经网络的故障诊断方法,利用三层BP神经网络模型作为诊断工具,通过采集电源的多路实际输出电压,获得故障特征向量数据,并使用数据扰动的方法生成虚拟样本,扩充了网络训练样本。设计并完成了用于实现实时在线故障诊断的软硬件系统,包括基于MSP430单片机的多路数据采集系统和基于LabVIEW软件的上位机数据显示及故障诊断程序。通过对两款实用单片开关电源的诊断实验,测试了方法的可行性及系统运行效果。实验对象包括单故障、多故障和硬故障、软故障等多个故障类型。实验结果表明数据采集系统和上位机故障诊断程序可实时在线诊断故障类型,诊断结果准确,运行效果良好。说明了神经网络可用于诊断单片开关电源故障,可克服器件容差、非线性等困难,且适用于多种故障类型。配合相应的软硬件系统,可提高实际诊断效率,满足工业生产需求。
黄雍俊[2](2012)在《新型多路输出开关电源的设计与研究》文中研究说明随着如今工业化水平的不断提高,电焊机日渐成为工业化生产的必备工具。为了顺应当今数字电焊机的发展趋势,本文以数字电焊机的辅助电源系统为研究对象,着重分析了现有国内外的多路输出开关电源技术在实际应用过程中的问题,进而提出了一种新型的中小功率多路输出开关电源电路的架构方案。本文的主要研究工作如下:首先通过分析确定了推挽结构来作为新型多路输出开关电源电路的主功率拓扑,然后通过给定稳定的母线直流输入电压以及固定的高占空比控制信号,实现在次级的输出端没有反馈回路的情况下,利用推挽拓扑自身的优点即可实现各路输出的稳定。这一过程还会通过电路仿真软件来测试方案的有效性。随后,根据实际对于多路输出开关电源电路简单性以及安全性的要求,合理的设计母线直流变换器以及固定占空比控制电路,做到在较少的外围电路的情况下仍然能够很好的实现电路的基本功能,同时还能够满足保护电路的设计要求。接着,为了保证在上电启动和故障恢复启动这两个过程中系统能正常的过渡,这里会对母线直流变换器和固定占空比控制电路的启动过程进行详细的分析,同时兼顾实用性和可靠性的要求,构建启动电路。最后,根据实际样机的设计指标,给出了详细的电路参数的设计过程,并且经过实验来对样机的整体性能进行测试,以此来论证整体方案的可行性。
张启[3](2011)在《一种医疗设备通用数字高频开关电源设计》文中研究表明嵌入式开关电源管理集成电路是国际最新技术进展,它具有高集成度,高性价比,最简外围电路,最佳性能指标,能够成高效率电源等优点,得到了广泛应用。本文目的为设计一种采用PWM工作方式的数字化医用型单片式高频开关电源管理电路。该电路可以稳定输出满足一般中低压医疗设备所需求的稳定电压和电流,并具有良好的自检测,保护和人机交互功能。本论文完成了电路原理体系的设计,电路硬件设计以及电路软件设计。结果表明电路完成了设计功能,达到设计指标;漏电流满足医疗设备要求。文章首先对开关电源的基本原理分析进行了深入分析,综合功能,效益两个方面的考虑,采用决定采用PWM的数字化模式,并且初步给出了参数要求。同时,结合基本原理进行了体系概念设计,整个体系结构结合国际电工委员会制定的嵌入式系统体系结构标准,开关电源体系结构标准和医疗仪器设备安全性标准,使得整个数字化开关电源既具有开放性,又具有高安全性。其次,文章硬件电路设计和制作进行了深入阐述。特别在设计过程中,结合体系设计,引入现代软件工程设计思想,采用自顶向下的方法,逐步细分系统,设计出高内聚和电耦合的电路模块,再以模块为单元逐个设计出电路图。综合考虑到医疗电源的安全性的要求,提出了“4种地”的概念,并且据此对电路进行了大模块划分,亦即高压开关电源主电路模块,中压开关电源PWM控制电路模块和低压单片机电路模块。最后,文章对软件系统设计和编写进行了详细阐述。软件设计以开关电源基本原理的基础,体系设计为依据,结合硬件电路特征和元件特征,综合分析一般通用性电源工作流程,设计出的具有人机交互功能的现代全数字控制系统。
刘继芝[4](2009)在《高压电源管理芯片中低压电路用电源的研究》文中认为电源管理的应用无处不在,从计算机、便携设备、家电,到工业控制、照明、宇航、军事等领域,其市场极为广阔。随着各种整机设备市场规模的不断增长和社会对环保问题的日益重视,功耗和成本问题逐渐成为关注热点,电源管理和电源控制IC市场成为整个半导体产业中最为活跃的领域之一,降低电子产品的功耗这一广泛需求,将推动电源管理器件市场的稳步发展。本论文正是在充分了解国内外电源管理芯片研究现状的基础上,对高压电源管理芯片中的低压电路所用的电源的产生及不同参考点的低压电路中信号传递进行了深入的研究,这些参考点之间的电压差可能非常大,而每种电压所在电路的低压电源的电压又非常低,本文重点研究了用于通过高压母线电源产生低压控制电路用低压电源的高压电流源电路和用于不同电源系统之间信号传递的高压电平位移电路,通过深入分析它们的工作原理及过程,在前人的基础上提出了一些改进方案,这些方案可以为改善电源管理芯片的性能提供参考。本文的独创性工作主要表现在第三章、第四章、第五章和第六章,主要内容为:1、根据陈星弼院士的发明专利“一种半导体器件及其提供的低压电源的应用”(专利申请号:200810097388.6)中的思想,利用高压LDMOS和VDMOS的器件结构,设计了高压电流源电路结构。通过流片实验证明,该结构采用普通的CMOS工艺流程,利用类似于浮空场限环的原理可以实现自偏置功能,可用作单片开关电源启动时所用的高压电流源电路。该结构通过一个简单的低压MOST器件,可以关断充电电流,从而实现该结构的可控性。采用该结构的单片集成开关电源的控制芯片具有节省芯片面积,降低电路功耗,易于控制的优点。2、根据陈星弼院士的发明专利“一种半导体器件及其提供的低压电源的应用”(专利申请号:200810097388.6)中的思想,设计了一种用于无极灯CMOS驱动的正负电源的结构。通过流片实验证明,该结构采用普通的CMOS工艺流程,所得到的正负电源具有一定的稳定性,其电压随母线电压的变化小,且该结构具有可控制性,能够通过内部的低压电路进行简单有效的控制,可适用于CMOS驱动芯片。3、根据高压电平位移电路的工作过程的特点,提出一种采用分区RESURF技术并应用多金属环终端技术的新的电平位移结构。该结构的耐压区采用多金属环的结构,提高了电路的可靠性。利用结构中的寄生二极管效应,减小了高侧驱动电路的电源电压与输入电压之间的电压差,并且该电压差的最大值较已有结构降低了30%。该结构还具有良好的电压及电流隔离能力,可适用于各种应用的电平位移电路。4、在对高压电平位移电路结构进行仿真的过程中,发现只有通过三维仿真才能全面了解结构的电压及电流的分布情况。但是完全的三维模拟存在计算时间长、可用网格点有限等缺点,因此提出了一种用于验证高压电平位移电路结构的准三维模拟方法。该方法利用Medici软件的电路仿真模块将三维器件结构用许多二维器件结构按照一定的顺序连接起来。所用二维器件有两种,一种的横截面垂直于另一种的横截面。再利用二维仿真器及其固有的含外电路的仿真功能将两种二维器件结合起来进行仿真。此种准三维模拟方法与真三维仿真器Davinci的仿真结果相比较表明,该准三维模拟方法可以正确地模拟三维高压电平位移电路的电势和电流分布,且占用的CPU时间被大大减少。该准三维模拟技术可以被推广应用到其它情形,具有计算快、无需高级计算机终端且操作容易等优点。
武梅[5](2009)在《双相DC-DC电源管理芯片均流控制电路的分析与设计》文中指出电源是电子设备的重要组成部分,其性能的优劣直接影响着电子设备的稳定性和可靠性。随着电子技术的发展,电子设备的种类越来越多,其对电源的要求也更加灵活多样,因此如何很好的解决系统的电源问题已经成为了系统成败的关键因素。本论文研究选取了BICMOS工艺,具有功耗低、集成度高、驱动能力强等优点。根据电流模式的PWM控制原理,研究设计了一款基于BICMOS工艺的双相DC-DC电源管理芯片。本电源管理芯片自动控制两路单独的转换器工作,两相结构能提供大的输出电流,但是在开关上的功耗却很低。芯片能够精确的调整CPU核心电压,对称不同通道之间的电流。本电源管理芯片单独检测每一通道上的电流,以精确的获得每个通道上的电流信息,从而更好的进行电流对称以及电路的保护。文中对该DC-DC电源管理芯片的主要功能模块,如振荡器电路、锯齿波发生电路、比较器电路、平均电流电路、电流检测电路等进行了设计并给出了仿真验证结果。该芯片只需外接少数元件就可构成一个高性能的双相DC-DC开关电源,可广泛应用于CPU供电系统等。通过应用Hspice软件对该变换器芯片的主要模块电路进行仿真,验证了设计方案和理论分析的可行性和正确性,同时在芯片模块电路设计的基础上,应用0.8μmBICMOS工艺设计规则完成了芯片主要模块的版图绘制,编写了DRC、LVS文件并验证了版图的正确性。所设计的基于BICMOS工艺的DC-DC电源管理芯片的均流控制电路达到了预期的要求。
杨仕伟[6](2009)在《单片开关电源的研究》文中提出随着电子技术的发展,电子系统的应用领域越来越广泛,电子设备的种类也越来越多,对电源的要求更加灵活多样。电子设备的小型化和低成本化使电源以轻、薄、小和高效率为发展方向。单片开关电源是开关电源专用集成电路,他将脉宽调制电路与高压MOSFET开关管及驱动电路等集成在一起,具备完善的保护功能。使用该芯片设计的小功率开关电源,可大大减少外围电路,降低成本,提高可靠性。现在一般应用的串联调整稳压电源,是连续控制的线性稳压电源,这种传统的串联稳压器,调整管总是工作在放大区,流过的电流是连续的,这种稳压器的缺点是承受过载和短路的能力差、效率低。本文介绍了开关电源的基本构成以及开关电源的核心部分,研究了一种新型的PWM脉冲宽度调制开关电源电路,它具有电路较简单,组成元件较少,功耗低,转换损失低,应用广泛等特点。文中,作者首先介绍了PWM的工作方式,然后按照超大规模集成电路设计方法,设计了电路的整体框架和各部分子模块,对各子模块进行了功能仿真。分析了单片开关电源的特性和工作原理,对系统中振荡器电路、基准电压源电路、保护电路、PWM比较器电路、误差放大器电路、SCHMITT触发器电路、八分频电路等几个部分进行了详细的分析,并按照指标要求,进行了实际参数值计算、器件的选取与电路设计;最后,给出了该电源输出实验波形及整体性能分析;实验证明:该开关稳压电源效率高、纹波小、输出电压稳定,性能优良,此电源具有低成本、高效率、小尺寸、全密封式的特点,适合于仪器仪表的控制用电。
陈永强[7](2007)在《单片开关电源电流采样与自供电技术研究》文中研究表明本课主要研究电流模式AC-DC单片开关电源芯片,将电流采样和片内供电模块、高压功率管、低压控制电路集成到同一芯片中,最终封装后得到仅有EN/UV、BP、D、S四个端脚的单片开关电源芯片。该单片开关电源芯片适用于反激式(Flyback)拓扑结构,应用于手机充电器、PC待机、TV待机等场合。本文所论述的电流采样与动态自供电系统,实现了对芯片内部功率开关管工作电流准确地采样和芯片的动态自供电功能。该系统具有采样准确、功耗低、最简外围电路、低应用成本、宽电压输入范围(85V-265V)、可调整电流采样比等特点。在应用时动态自供电系统利用芯片外接的0.1μF电容作为能量存储单元,为芯片提供工作电源,简化了反激式开关电源的设计难度并降低了成本。在对目前常用的电流采样和供电方法进行分析比较的基础上,本文提出了该电流采样和自供电系统的架构,同时并对其工作原理、工作流程做了详细地分析阐述。其中,电流采样功能由功率开关管(LDMOS)、SensorFET、前沿闭锁电路实现;自供电功能由线欠压、过压欠压、5.8V调整器、主控门等几部分构成,电流采样与系统自供电功能通过SensorFET紧密关联。线欠压模块作为芯片可选功能,利用2M?电阻实现了芯片母线的线欠压检测功能;过压欠压模块主要检测工作时芯片BP端0.1μF电容的电压,将其过压(>5.8V)、欠压(<4.8V)信号送至5.8V调整器;5.8V调整器主要根据过压、欠压等信号产生控制电容充电信号;主控门模块根据欠压、热保护、自动重启等信号控制实现了内部高压LDMOS(>700V)的导通和关断;SensorFET在功率管开启时,完成电流采样功能,在功率管关断时,做为一个高压电流源,提供BP端外接电容的充电电流。上述子模块将实现芯片的电流采样与自供电功能。分析了线欠压、过压欠亚、调整器、主控门子电路模块后,给出其仿真并作出分析,再对电流采样和系统自供电功能进行了系统的仿真并作出总结。其中对动态自供电系统重点进行了分析,针对其在有无线欠压电阻、各种占空比以及最坏情况等工作条件下的系统工作波形,给出了合理的分析。最终实现了系统的电流采样和自供电功能,使芯片的工作电压稳定在4.8-5.8V之间,达到了设计要求。同时,该电流采样系统和自供电系统具有一定的通用性,在适用于Flyback拓扑结构的开关电源芯片设计中,都可以用借鉴此类设计思路来实现芯片的电流采样和系统的动态自供电。
毕玉春,汪小锋,施凌志[8](2006)在《关于双路输出开关电源的设计》文中研究说明1997年问世的TOP Switch-Ⅱ系列单片开关电源芯片极大地简化了150W以下开关电源的设计,不仅有一般开关电源的优点,而且还有它自己的优点,例如,无干扰,电压可调,调压方便,被称为“绿色”电源,同时也为新型、高效、低成本开关电源(含精密开关电源)的推广与普及创造了良好的条件,一经问世便显示出强大的生命力,本文将向你介绍用此芯片设计的开关电源。
赵新毅[9](2006)在《基于BCD工艺的单片BUCK DC/DC变换器芯片设计》文中指出电源是电子设备的重要组成部分,其性能的优劣直接影响着电子设备的稳定性和可靠性。随着电子技术的发展,电子设备的种类越来越多,其对电源的要求也更加灵活多样。BUCK DC/DC变换器由于电路结构简单、调整方便、可靠性高等优点,在降压式场合一直得到广泛的应用。 BCD工艺是将DMOS与低压BiCMOS工艺结合起来的一种新型工艺,具有功耗低、集成度高、驱动能力强等优点。本论文针对此优点应用专用集成电路的设计方法,根据BUCK DC/DC变换器的工作原理及电流模式的PWM控制技术,设计了一款基于BCD工艺的单片BUCK DC/DC变换器芯片。文中对该变换器芯片各功能模块,如基准电压电路、过热保护电路、偏置电路、误差放大电路、电压比较电路、锯齿波振荡发生电路、自举驱动电路、欠压保护电路、电流检测电路等进行了设计并给出了仿真验证结果。该芯片具有变频保护功能:正常工作时工作频率恒定;输出过载或短路时不仅工作频率急剧降低而且占空比也变小,大大降低了短路电流和短路损耗,同时也保证了用户系统的安全。当使能端的电压为低电平时,芯片处于关断状态,静态电流及静态功耗很小。通过对使能端的控制可方便地实现芯片的遥控、定时、开关控制等功能。该芯片只需外接少数元件就可构成一高性能的单片BUCK DC/DC开关电源,可广泛应用于分布式电源系统、电池充电器等。 通过对变换器芯片应用电路的Hspice仿真,验证了设计方案和理论分析的可行性和正确性,同时在芯片电路设计的基础上,应用台湾汉磊0.8μm BCD工艺设计规则完成了芯片版图的绘制,编写了DRC、LVS文件并验证了版图的正确性。所设计的基于BCD工艺的单片BUCK DC/DC变换器芯片达到了预期的要求。
朱漪云[10](2006)在《基于BiCMOS的单片开关电源管理芯片》文中提出单片开关电源自从20世纪90年代中期问世以来,以具有高集成度、高性价比、最简外围电路、最佳性能指标等特点,显示出强大的生命力。电子产业、计算机和通信等领域的飞速发展,成为开关电源朝着短、小、轻、薄方向发展的巨大推动力。由此也促成了大力研发高性能、低功耗、高集成度型单片开关电源管理集成电路的迫切需求。 BiCMOS(Bipolar Complementary Metal Oxide Semiconductor)是一种结合CMOS与双极型器件结构在单一集成电路内的技术。它既保持了CMOS电路在功耗、噪声容限和封装密度上的优势,又获得了与双极电路相媲美的高开关速度、强电流驱动能力和较佳的模拟电路性能。因此,近年来该技术正日益受到集成电路(IC)业界的关注和高度重视。 本文设计的单片开关电源管理IC,实现将脉宽调制器、带隙基准电压源、振荡器、并联调整器、过电流保护电路等低压控制电路部分与高压功率管单片集成化,并采用先进的BiCMOS工艺技术,使单片开关电源IC的性能得到提高。本文对单片开关电源管理IC的单元模块进行了反复的仿真试验,并达到了预先设定的指标。所设计的单片开关电源管理IC工作于脉冲宽度调制控制方式,即PWM控制方式。开关频率为100kHz,输出信号占空比可在7%~68%的范围内进行调节,电路正常工作温度范围是0℃-80℃,适用于中、小功率开关电源中。 本文根据单片开关电源管理IC的性能要求,结合目前IC的工艺水平,提出了实现本文所设计的单片开关电源管理IC的BiCMOS工艺设计要点。
二、单片开关电源的发展及其应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、单片开关电源的发展及其应用(论文提纲范文)
(1)基于神经网络的单片开关电源故障诊断(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 单片开关电源的发展及应用 |
1.2 模拟电路故障诊断方法 |
1.3 单片开关电源故障诊断研究现状 |
1.4 本文主要工作 |
2 神经网络基本原理与故障诊断方法设计 |
2.1 神经网络概述 |
2.1.1 神经网络的模型组成 |
2.1.2 神经网络的发展历史 |
2.1.3 神经网络的特点及应用 |
2.2 BP神经网络的基本原理 |
2.3 故障诊断神经网络的设计开发 |
2.4 使用神经网络诊断故障的基本方法 |
2.5 本章小结 |
3 基于MSP430的多路数据采集系统设计 |
3.1 采集系统结构设计 |
3.2 信号调理电路设计 |
3.3 MSP430模数转换和串口通信实现 |
3.3.1 MSP430模数转换实现 |
3.3.2 MSP430串口通信实现 |
3.3.3 MSP430程序结构设计 |
3.4 确定数值转换关系 |
3.5 本章小结 |
4 基于LabVIEW的数据显示及故障诊断实现 |
4.1 上位机总体功能设计 |
4.2 事件结构设计 |
4.2.1 超时事件 |
4.2.2 更改串口通信设置 |
4.2.3 串口打开与关闭 |
4.2.4 数据保存 |
4.3 嵌入MATLAB程序实现数据处理和故障诊断 |
4.4 本章小结 |
5 诊断网络设计与实例测试 |
5.1 VIPer22A型单片开关电源故障诊断 |
5.1.1 VIPer22A型电源的故障类型选择 |
5.1.2 VIPer22A型电源的诊断网络设计与训练 |
5.1.3 VIPer22A型电源的故障诊断测试 |
5.2 RM6203型单片开关电源故障诊断 |
5.2.1 RM6203型电源的故障类型选择 |
5.2.2 RM6203型电源的诊断网络设计与训练 |
5.2.3 RM6203型电源的故障诊断测试 |
5.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录 电压数据采集实验图 |
致谢 |
(2)新型多路输出开关电源的设计与研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 应用背景及研究目的 |
1.2 直流稳压电源 |
1.2.1 直流稳压电源发展状况 |
1.2.2 开关电源的基本拓扑 |
1.2.3 开关电源的发展趋势 |
1.3 多路输出开关电源技术的发展概述 |
1.3.1 交叉调节类 |
1.3.2 精确调节类 |
1.4 本文研究的内容 |
第二章 新型多路输出开关电源的电路架构 |
2.1 多路输出开关电源拓扑的选择 |
2.1.1 反激多路输出开关电源拓扑 |
2.1.2 正激多路输出开关电源拓扑 |
2.1.3 推挽多路输出开关电源拓扑 |
2.1.4 小结 |
2.2 基于推挽拓扑的新型多路输出开关电源电路 |
2.3 仿真测试 |
2.4 本章总结 |
第三章 新型多路输出开关电源硬件电路设计 |
3.1 市电输入降压型的母线直流变换器 |
3.1.1 单片开关电源简介 |
3.1.2 单片开关电源发展趋势 |
3.1.3 六端单片开关电源的原理及其应用 |
3.1.4 基于 TOP258YN 的市电输入降压型母线直流变换器设计 |
3.1.5 小结 |
3.2 固定占空比控制电路 |
3.2.1 SG3526 控制芯片的原理 |
3.2.2 直流偏磁 |
3.2.3 基于 SG3526 的固定占空比控制电路设计 |
3.2.4 仿真测试 |
3.2.5 小结 |
3.3 启动电路设计 |
3.3.1 TOPSWITCH 的启动过程 |
3.3.2 SG3526 的启动过程 |
3.3.3 启动电路设计 |
3.3.4 小结 |
3.4 保护电路设计 |
3.4.1 推挽拓扑开关管关断过压保护电路 |
3.4.2 输出过压及母线直流变换器过压保护电路 |
3.4.3 小结 |
3.5 本章总结 |
第四章 参数计算与实验测试 |
4.1 主要电路参数设计 |
4.1.1 输入整流滤波电容 |
4.1.2 母线直流变换器的滤波电感 |
4.1.3 母线直流变换器续流二极管 |
4.1.4 母线直流变换器输出滤波电容 |
4.1.5 推挽拓扑输入电感及其复位二极管 |
4.1.6 推挽拓扑开关管 |
4.1.7 固定占空比控制电路电流保护参数设计 |
4.1.8 推挽拓扑的高频变压器设计 |
4.1.9 次级整流二极管 |
4.1.10 次级输出滤波电容 |
4.2 样机实验测试 |
4.2.1 启动测试 |
4.2.2 不同负载情况下 TOPSWITCH 漏极电压测试 |
4.2.3 固定占空比控制电路测试 |
4.2.4 推挽拓扑 MOSFET 开关管漏极电压测试 |
4.2.5 输出电压建立过程测试 |
4.2.6 输出纹波测试 |
4.2.7 输出电压带负载情况测试 |
4.3 本章总结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(3)一种医疗设备通用数字高频开关电源设计(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 引言 |
1.1 课题背景 |
1.1.1 国外研究历程及应用现状 |
1.1.2 国内研究历程及应用现状 |
1.2 开关电源,数字开关电源与医用电源概述 |
1.2.1 开关电源 |
1.2.2 数字电源 |
1.2.3 医疗电源 |
1.3 嵌入式技术概述 |
1.3.1 嵌入式系统硬件 |
1.3.2 嵌入式系统软件 |
1.4 课题的意义与主要内容 |
第二章 电源模式设计与功能参数设定 |
2.1 电源的模式设计——脉宽调制式 |
2.2 数字开关电源的基本原理 |
2.2.1 数字电源的基本构架 |
2.2.2 数字电源的特点 |
2.2.3 数字电源的精度分析 |
2.3 功能参数预设定 |
2.4 小结 |
第三章 硬件电路设计与制作 |
3.1 电路系统框架设计与模块划分 |
3.2 “高压”功率转换电路 |
3.2.1 EMI滤波电源线电路 |
3.2.2 输入级可倍压整流电路 |
3.2.3 高频斩波功率转换电路 |
3.2.4 采样与负载电路 |
3.2.5 器件工作电压供电电路 |
3.2.6 电源检测信号电路 |
3.3 “中压”PWM控制电路 |
3.3.1 专用PWM芯片SG3525及其电路设计 |
3.3.2 开关管电路 |
3.4 “低压”数字化嵌入式系统电路 |
3.4.1 微处理芯片8052及其电路设计 |
3.4.2 采样隔离滤波与A/D转换电路 |
3.4.3 市电检测与看门狗检测电路 |
3.4.4 对比数据存储芯片电路 |
3.4.5 功率关断输出控制信号电路 |
3.4.6 PID模式的功率转换调控电路 |
3.4.7 人机交互电路 |
3.5 实物电路特别注意事项 |
3.5.1 市电连接部分注意事项 |
3.5.2 主电路板注意事项 |
3.5.3 前端控制面板注意事项 |
3.5.4 负载接口注意事项 |
3.6 小结 |
第四章 软件系统设计与实物调试 |
4.1 软件开发与调试环境 |
4.2 应用软件开发设计 |
4.2.1 软件功能需求分析 |
4.2.2 工作流程分析 |
4.2.3 主要软件模块设计 |
4.3 软硬件实物联合调试 |
4.3.1 医疗电气设备安全检测 |
4.3.2 参数校对与基本功能调试 |
4.4 小结 |
第五章 总结与展望 |
附录一 控制原理部分程序源代码 |
致谢 |
作者简历及在学期间所取得的科研成果 |
参考文献 |
(4)高压电源管理芯片中低压电路用电源的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 电力电子技术简介 |
1.1.1 电力电子的构成 |
1.1.2 电力电子的发展 |
1.1.3 电力电子技术展望 |
1.1.4 电力电子技术的应用 |
1.2 功率集成电路 |
1.2.1 功率集成电路简介 |
1.2.2 功率集成电路的隔离技术 |
1.2.2.1 自隔离技术 |
1.2.2.2 PN 结隔离 |
1.2.2.3 介质隔离 |
1.3 智能功率集成技术 |
1.3.1 BCD 技术简介 |
1.3.1.1 高压BCD 技术 |
1.3.1.2 高功率BCD 技术 |
1.3.1.3 高密度BCD 技术 |
1.3.2 VIPOWER 技术简介 |
1.3.3 具有我国自主知识产权的功率集成技术简介 |
1.4 电源管理半导体 |
1.4.1 电源管理半导体的现状 |
1.4.2 电源管理半导体的分类及发展 |
1.5 本文的主要研究工作 |
第二章 基本的电力变换技术 |
2.1 基本的电力电子变换 |
2.1.1 基本的AC/DC 变换 |
2.1.2 基本的DC/DC 变换 |
2.1.3 基本的逆变电路 |
2.2 脉宽调制(PWM)技术 |
2.2.1 脉宽调制技术的原理 |
2.2.2 PWM 的控制电路 |
2.3 应用电路举例 |
2.4 本章小结 |
第三章 高压单片开关电源中的低压电路用电源 |
3.1 开关电源简介 |
3.2 单片开关电源概述 |
3.2.1 单片开关电源的发展趋势 |
3.2.2 单片开关电源的基本原理 |
3.2.3 单片开关电源的典型应用 |
3.3 高压电流源电路的设计 |
3.3.1 利用高压LDMOS 器件结构设计的高压电流源电路 |
3.3.1.1 高压电流源电路的原理及模拟结果 |
3.3.1.2 器件可提供电源电压的范围及模拟结果 |
3.3.1.3 器件的控制方法及模拟结果 |
3.3.2 利用高压VDMOS 器件结构设计的高压电流源电路 |
3.3.2.1 高压电流源电路的原理及模拟结果 |
3.3.2.2 实验结果 |
3.4 本章小结 |
第四章 用于无极灯驱动的正负电源 |
4.1 无极灯简介 |
4.1.1 无极灯的结构及发光原理 |
4.1.2 无极灯的种类 |
4.1.3 无极灯的工作原理 |
4.1.4 本章的主要工作 |
4.2 CMOS 驱动控制芯片的正负电源设计 |
4.2.1 正负电源的结构设计 |
4.2.1.1 功率管未启动时的充电过程 |
4.2.1.2 功率管正常工作时的充电过程 |
4.2.1.3 正负电源的控制方法 |
4.2.2 正负电源的测试结果 |
4.2.2.1 正电源的测试结果 |
4.2.2.2 正负电源的测试结果 |
4.3 本章小结 |
第五章 一种采用分区RESURF技术并应用多金属环终端技术的新的高压电平位移结构 |
5.1 高压电平位移电路简介 |
5.2 高压电平位移电路结构和特性 |
5.2.1 结构所用参数及器件静态特性的模拟结果 |
5.2.2 结构动态特性的的模拟结果 |
5.3 本章小结 |
第六章 一种用于高压电平位移电路的准三维模拟方法 |
6.1 简介 |
6.2 模拟的数值方法 |
6.3 准三维的模拟结果及与三维模拟的比较 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论和展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻博期间取得的研究成果 |
(5)双相DC-DC电源管理芯片均流控制电路的分析与设计(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 课题研究领域国内外的研究动态 |
1.3 论文的主要工作和结构 |
2 双相DC-DC电源管理芯片理论基础 |
2.1 双相DC-DC电源管理芯片概述 |
2.2 开关电源调制方式 |
2.2.1 PWM调试方式 |
2.2.2 PFM调试方式 |
2.3 均流技术的基础 |
2.3.1 输出阻抗平均电流法 |
2.3.2 主从平均电流法 |
2.3.3 平均电流均流法 |
2.3.4 最大电流自动均流法 |
2.4 芯片制造工艺选择设计 |
2.4.1 集成电路工艺 |
2.4.2 BICMOS工艺的讨论 |
2.5 本章小节 |
3 系统框图和主要模块的电路设计 |
3.1 系统框图介绍和功能模块介绍 |
3.2 双相DC-DC开关电源芯片系统的控制环路 |
3.3 均流控制电路 |
3.3.1 均流控制电路的设计思想 |
3.3.2 均流控制电路的设计和仿真 |
3.4 采样电路和保护电路 |
3.5 振荡器电路设计 |
3.6 锯齿波产生电路设计 |
3.7 PWM波形产生电路 |
3.8 本章小结 |
4 版图设计与物理验证 |
4.1 版图设计流程 |
4.2 版图设计规则 |
4.3 器件的版图设计 |
4.3.1 电阻 |
4.3.2 电容 |
4.3.3 MOS管 |
4.3.4 双极型晶体管 |
4.4 版图设计的考虑与提高可靠性的措施 |
4.4.1 噪声考虑 |
4.4.2 匹配问题 |
4.4.3 布局布线 |
4.5 物理验证 |
4.5.1 设计规则检查 |
4.5.2 网表一致性检查 |
4.6 本章小节 |
5 结论 |
5.1 论文工作总结 |
5.2 论文工作的欠缺之处 |
5.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(6)单片开关电源的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 引言 |
1.1 管理IC在开关电源中的应用和发展现状 |
1.2 开关电源的发展趋势 |
1.2.1 开关电源的发展历史 |
1.2.2 电源管理芯片简介 |
1.2.3 单片开关电源的发展趋势 |
1.2.4 研究单片开关电源的意义 |
1.2.5 单片开关电源在电源中的应用 |
第二章 开关电源控制方式介绍 |
2.1 开关电源控制方式 |
2.2 开关电源的控制模式 |
2.2.1 电压控制模式 |
2.2.2 峰值电流控制模式 |
2.2.3 平均电流控制模式 |
2.3 脉宽调制式开关电源的基本原理 |
2.4 集成PWM控制器原理 |
第三章 整体电路设计 |
3.1 集成电路设计流程介绍 |
3.2 电路的整体结构和工作过程分析 |
第四章 电路主要子模块的分析与仿真 |
4.1 振荡器 |
4.2 前沿消隐与过流保护电路 |
4.3 基准电压源 |
4.4 过热保护电路 |
4.5 PWM比较器电路 |
4.6 误差放大器电路 |
4.7 上电复位电路 |
4.8 欠压检测电路 |
4.9 SCHMITT触发器电路 |
4.10 八分频器电路 |
4.11 驱动电路 |
4.12 高压电流源 |
4.13 整体电路与仿真 |
第五章 结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(7)单片开关电源电流采样与自供电技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
1.1 单片开关电源的发展 |
1.1.1 开关电源功率密度 |
1.1.2 能耗问题 |
1.1.3 系统集成技术 |
1.2 单片开关电源电流采样技术 |
1.2.1 利用采样电阻进行采样 |
1.2.2 利用电流镜进行电流采样 |
1.3 提供单片开关电源芯片工作电源的常用方法 |
1.4 本文所作的工作 |
第二章 开关电源基本拓扑结构 |
2.1 开关电源拓扑结构 |
2.1.1 Buck 电路 |
2.1.2 Boost 电路 |
2.1.3 Buck-Boost 电路 |
2.1.4 Cuck 电路 |
2.2 反激式(Flyback)变换器 |
2.2.1 反激式变换器 |
2.2.2 反激式变换器工作模式 |
第三章 电流采样功能 |
3.1 电流采样和动态自供电系统整体框图 |
3.2 电流采样功能电路整体分析 |
3.3 电流采样电路的实现 |
3.3.1 功率LDMOS 开关管 |
3.3.2 SensorFET |
3.3.3 前沿闭锁电路 |
3.4 电流采样整体仿真 |
第四章 动态自供电系统 |
4.1 动态自供电系统工作流程 |
4.2 动态自供电系统设计 |
4.2.1 线欠压模块 |
4.2.1.1 电路分析 |
4.2.1.2 电路解析设计 |
4.2.1.3 电路仿真 |
4.2.2 过压欠压模块 |
4.2.2.1 电路设计 |
4.2.2.2 电路仿真 |
4.2.2.3 分压电阻 |
4.2.3 5.8V 调整器模块 |
4.2.3.1 5.8V 调整器数字部分 |
4.2.3.2 5.8V 调整器模拟部分 |
4.2.3.3 电路仿真 |
4.2.4 主控门 |
4.2.4.1 主控门功能分析 |
4.2.4.2 电路仿真 |
4.3 动态自供电系统仿真 |
4.3.1 电路上电情况 |
4.3.1.1 有线欠压电阻时上电情况 |
4.3.1.2 无线欠压电阻时上电情况 |
4.3.2 占空比对自供电系统的影响 |
4.3.2.1 低占空比时芯片供电情况 |
4.3.2.2 中等占空比时芯片供电情况 |
4.3.2.3 最大站空比时芯片供电情况 |
4.3.2.4 最坏情况仿真 |
4.3.3 动态自供电系统仿真总结 |
第五章 版图设计 |
5.1 设计规则 |
5.2 子电路版图 |
5.3 本章小节 |
第六章 结论 |
致谢 |
参考文献 |
个人简历 |
(8)关于双路输出开关电源的设计(论文提纲范文)
一、概述 |
二、确定总体设计方案,选择反馈电路类型 |
1.确定开关电源的基本参数 |
2.根据输出要求,选择反馈电路类型及反馈电压VFB反馈电路的类型及VFB参数值 |
三、选择TOP Switch芯片 |
1.根据U、P0值来确定输入滤波电容CIN、最小直流输入电压VICmin |
2.根据U,确定VOR、VB值 |
3.确定VImin和VOR从而确定最大占空比Dmax。 |
4.确定初级脉动电流IR与初级峰值电流IP的比值KRP定义比例系数 |
四、设计高频变压器 |
1.确定初级电感量LP |
2.选择磁芯与骨架并确定相关参数 |
3.定初级层数d和次级匝数的初始值NS |
4. |
5.确定高频变压器的主要参数 |
(1)计算次级匝数NS |
(2)计算初级匝数NP |
(3)计算反馈线圈匝数NB |
(4)根据初级层数d、骨架宽度b和安全边距M,用下式计算有效骨架宽度bE(单位是mm): |
(5)验证初级导线的电流密度J是否满足初级有效值电流IRMS=0.32之条件。计算电流密度的公式为: |
(6)计算磁芯中的最大磁通密度BM |
(7)计算磁芯的气隙宽度δ |
(8)计算留有气隙时磁芯的等效电感ALG |
6. 确定次级参数ISP、ISRMS、IRI、DSM、DSm |
(1) 计算次级峰值电流ISP |
(2) 计算次级有效值电流ISRMS |
(3)计算输出滤波电容上的脉动电流IRI |
五、选择其它配件 |
1.选择钳位二极管和阻塞二极管选择钳位二极管和阻塞二极管 |
2. 选择输出整流管 |
3.利用第三节中的第六部分得到的IRI,选择输出滤波电容COUT |
4.当输出端的脉动电压超过规定值时,应增加一级LC滤波器。 |
5.选择反馈电路中的整流管 |
6. 选择滤波电容 |
7.选择控制端电容即串联电阻 |
8. |
9.选择输入整流桥 |
1 0. |
六、说明 |
七、结束语 |
(9)基于BCD工艺的单片BUCK DC/DC变换器芯片设计(论文提纲范文)
1 绪论 |
1.1 开关电源的概述 |
1.2 单片开关电源的现状及发展趋势 |
1.3 本论文的主要工作及预期目标 |
2 BUCK DC/DC变换器工作原理 |
2.1 BUCK DC/DC变换器的工作原理 |
2.2 DC/DC变换器的控制方式 |
2.2.1 电压模式的PWM控制技术 |
2.2.2 电流模式的PWM控制技术 |
2.3 BUCK DC/DC变换器功能框图 |
3 BUCK DC/DC变换器芯片设计 |
3.1 集成电路设计技术 |
3.2 高精度基准电压源电路、过热保护电路及偏置电路设计 |
3.3 具有使能作用的内部调节电路设计 |
3.4 比较器设计 |
3.5 频率可控的锯齿波振荡电路设计 |
3.6 误差放大电路设计 |
3.7 欠压保护电路设计 |
3.8 逐周期电流检测与电流敏感放大电路设计 |
3.9 有自举功能的DMOS栅驱动电路设计 |
3.10 BUCK DC/DC变换器整体电路分析与仿真 |
3.10.1 仿真条件 |
3.10.2 BUCK DC/DC变换器整体电路仿真 |
4 芯片工艺与版图设计 |
4.1 工艺简述 |
4.2 版图设计 |
4.2.1 单元版图结构 |
4.2.2 版图设计规则 |
4.2.3 物理层设计 |
4.2.4 布局和布线 |
4.3 芯片版图的物理验证 |
4.3.1 DRC验证 |
4.3.2 LVS验证 |
4.3.3 一点说明 |
4.4 芯片版图的完成 |
5 BUCK DC/DC变换器芯片应用仿真验证 |
5.1 BUCK DC/DC变换器芯片的应用仿真验证 |
5.2 故障情况的分析与仿真 |
6 结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(10)基于BiCMOS的单片开关电源管理芯片(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 国内外 BiCMOS技术的研究进展 |
1.2 单片开关电源管理芯片的现状及发展趋势 |
1.3 论文研究的意义 |
1.4 本文研究的主要内容及论文章节安排 |
第二章 单片开关电源管理芯片的整体设计方案 |
2.1 管理电路结构和主要组成部分的原理 |
2.2 工艺设计方案 |
2.3 整体电路设计 |
2.3.1 管理芯片的控制方式 |
2.3.2 PWM控制方式 |
2.3.3 电路的整体结构设计 |
第三章 BiCMOS工艺技术与控制逻辑电路 |
3.1 BiCMOS工艺的实现 |
3.2 BiCMOS工艺结构 |
3.3 CMOS/BiCMOS主要性能比较 |
3.3.1 负载能力及延迟时间 |
3.3.2 集成度及功耗 |
3.4 单片开关电源管理芯片的BiCMOS数字逻辑部分电路设计 |
3.4.1 BiCMOS反相器设计 |
3.4.1.1 基本 BiCMOS反相器 |
3.4.1.2 标准 BiCMOS反相器 |
3.4.2 典型的BiCMOS与非门和或非门 |
3.4.3 BiCMOS RS触发器 |
3.4.4 全摆幅 BiCMOS逻辑门 |
3.4.4.1 利用瞬时饱和技术实现全摆幅输出 |
3.4.4.2 利用分流器件实现全摆幅输出 |
3.4.4.3 自举式全摆幅BiCMOS反相器 |
3.4.4.4 自举式 BiCMOS与非门和或非门 |
第四章 单片开关电源管理 IC功能电路的设计 |
4.1 带隙基准电压源的设计 |
4.1.1 设计思路 |
4.1.2 基本原理 |
4.1.3 能隙基准电压源电路 |
4.2 振荡器的设计 |
4.2.1 设计方案 |
4.2.2 电路结构与分析 |
4.3 并联调整器的设计 |
4.3.1 设计思路 |
4.3.2 并联调整器电路 |
4.4 关断-重启电路 |
4.4.1 设计思路 |
4.4.2 关断-重启动电路 |
4.5 PWM比较器的设计 |
4.5.1 设计思路 |
4.5.2 PWM比较电路 |
4.6 过热保护电路的设计 |
4.6.1 设计思路 |
4.6.2 过热保护电路 |
4.7 前沿消隐与过流保护电路 |
4.7.1 设计思路 |
4.7.2 前沿消隐和过流保护电路 |
4.8 功率管的驱动电路 |
4.8.1 设计思路 |
4.8.2 功率开关管驱动电路 |
第五章 BiCMOS工艺技术设计 |
5.1 0.6μm BiCMOS器件结构及其参数 |
5.2 0.6μm BiCMOS工艺技术要点 |
5.2.1 工艺流程中的制作要点 |
5.2.1.1 晶体生长和外延 |
5.2.1.2 薄膜淀积 |
5.2.1.3 图形曝光与刻蚀 |
5.2.1.4 杂质掺杂 |
5.2.2 集成器件制作要点 |
5.2.2.1 集成电阻 |
5.2.2.2 集成电容 |
5.2.3 双极型器件的形成 |
5.2.4 CMOS器件的形成 |
第六章 单片开关电源管理 IC电路的仿真结果 |
6.1 电路仿真工具简介 |
6.2 器件模型参数 |
6.2.1 双极型模型参数 |
6.2.2 MOS管主要模型参数的选取 |
6.3 子模块电路的仿真 |
第七章 结论与展望 |
7.1 论文工作总结 |
7.2 结论与讨论 |
7.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
本文作者硕士生在研期间参加科研及论文发表情况 |
四、单片开关电源的发展及其应用(论文参考文献)
- [1]基于神经网络的单片开关电源故障诊断[D]. 刘嘉瑞. 大连理工大学, 2014(07)
- [2]新型多路输出开关电源的设计与研究[D]. 黄雍俊. 华南理工大学, 2012(01)
- [3]一种医疗设备通用数字高频开关电源设计[D]. 张启. 浙江大学, 2011(07)
- [4]高压电源管理芯片中低压电路用电源的研究[D]. 刘继芝. 电子科技大学, 2009(05)
- [5]双相DC-DC电源管理芯片均流控制电路的分析与设计[D]. 武梅. 西安科技大学, 2009(07)
- [6]单片开关电源的研究[D]. 杨仕伟. 贵州大学, 2009(S1)
- [7]单片开关电源电流采样与自供电技术研究[D]. 陈永强. 电子科技大学, 2007(03)
- [8]关于双路输出开关电源的设计[J]. 毕玉春,汪小锋,施凌志. 中国水运(理论版), 2006(11)
- [9]基于BCD工艺的单片BUCK DC/DC变换器芯片设计[D]. 赵新毅. 西安科技大学, 2006(02)
- [10]基于BiCMOS的单片开关电源管理芯片[D]. 朱漪云. 江苏大学, 2006(02)