智能功率集成電路雙環(huán)PSM控制電路設(shè)計.pdf

1、迄今，智能功率集成電路(SPIC)習(xí)用控制模式為恒頻變寬(CFVW)的脈寬調(diào)制模式(PWM)和恒寬變頻(CWVF)的脈頻調(diào)制模式(PFM)。PWM調(diào)制模式的SPIC在輕載下效率較低，控制脈沖諧波峰值較大；PFM控制電路較為復(fù)雜，后續(xù)濾波器設(shè)計困難。脈沖跨周調(diào)制模式(PSM，PulseSkipModulation)是一種全新的調(diào)制模式，異于PWM和PFM，是一種恒寬恒頻(CWCF)的調(diào)制模式。研究表明PSM能有效改善SPIC開關(guān)變換系統(tǒng)的

2、效率和EMI特性，且具響應(yīng)速度快，抗干擾能力強，電路易于實現(xiàn)等特點。 本文在PSM調(diào)制理論的基礎(chǔ)上，設(shè)計基于優(yōu)化PSM調(diào)制模式的雙環(huán)控制電路，主要包括以下幾個方面內(nèi)容： 1)對PSM調(diào)制模式分別在連續(xù)和斷續(xù)工作模式下的輸入輸出電壓關(guān)系以及輸出電壓紋波進行研究，以期指導(dǎo)PSM調(diào)制模式在變換器中的應(yīng)用。 2)針對PSM調(diào)制模式的缺點提出一種優(yōu)化的PSM調(diào)制模式，并基于能量平衡原理就其穩(wěn)定性和占空比選取情況進行理論研究

3、。 3)設(shè)計基于優(yōu)化PSM調(diào)制模式的雙環(huán)控制電路。采用電壓、電流雙環(huán)路控制，根據(jù)負載情況選擇合適占空比來實現(xiàn)穩(wěn)壓。 4)分析一種帶Sensor端LDMOS的檢測端電壓與功率管電壓的關(guān)系，以期更好的設(shè)計高低壓集成的智能功率IC。 5)設(shè)計基于FPGA方案的開關(guān)電源系統(tǒng)，包括PSM調(diào)制、基于狀態(tài)機的PSM調(diào)制、優(yōu)化PSM調(diào)制的算法。并給予實驗測試結(jié)果及分析。 分析研究表明，本論文設(shè)計的基于優(yōu)化PSM調(diào)制模式的