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功率電源

基于IGBT的150KHZ大功率感應加熱電源的研究

本文以感應加熱電源為研究對象，闡述了感應加熱電源的基本原理及其發展趨勢。對感應加熱電源常用的兩種拓撲結構-電流型逆變器和電壓型逆變器做了比較分析，并分析了感應加熱電源的各種調功方式。在對比幾種功率調節方式的基礎上，得出在整流側調功有利于高頻感應加熱電源頻率和功率的提高的結論，選擇了不控整流加軟斬波器調功的感應加熱電源作為研究對象，針對傳統硬斬波調功式感應加熱電源功率損耗大的缺點，采用軟斬波調功方式，設計了一種零電流開關準諾振變換器ZCS-QRCs（Zero-current-switching-Quasi-resonant）倍頻式串聯振高頻感應加熱電源。介紹了該軟斬波調功器的組成結構及其工作原理，通過仿真和實驗的方法研究了該軟斬波器的性能，從而得出該軟斬波器非常適合大功率高頻感應加熱電源應用場合的結論。同時設計了功率閉環控制系統和PI功率調節器，將感應加熱電源的功率控制問題轉化為Buck斬波器的電壓控制問題。針對目前IGBT器件頻率較低的實際情況，本文提出了一種新的逆變拓撲-通過IGBT的并聯來實現倍頻，從而在保證感應加熱電源大功率的前提下提高了其工作頻率，并在分析其工作原理的基礎上進行了仿真，驗證了理論分析的正確性，達到了預期的效果。另外，本文還設計了數字鎖相環（DPLL），使逆變器始終保持在功率因數近似為1的狀態下工作，實現電源的高效運行。最后，分析并設計了1GBT的緩沖吸收電路。本文第五章設計了一臺150kHz，10KW的倍頻式感應加熱電源實驗樣機，其中斬波器頻率為20kHz，逆變器工作頻率為150kHz（每個IGBT工作頻率為75kHz），控制孩心采用TI公司的TMS320F2812 DSP控制芯片，簡化了系統結構。實驗結果表明，該倍頻式感應加熱電源實現了斬波器和逆變器功率器件的軟開關，有效的減小了開關損耗，并實現了數字化，提高了整機效率。文章給出了整機的結構設計，直流斬波部分控制框圖，逆變控制框圖，驅動電路的設計和保護電路的設計。同時，給出了關鍵電路的仿真和實驗波形。

標簽： igbt 電源

上傳時間： 2022-06-22

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IGBT在不間斷電源(UPS)中的應用

在UPS中使用的功率器件有雙極型功率品體管、功率 MOSFET、可控硅和IGBT IGBT既有功率MOSFET 易于驅動，控制簡單、開關頻率高的優點，又有功率品體管的導通電壓低，通態電流大的優點、使用 IGBT成為UPS功率設計的首選，只有對 IGBT的特性充分了解和對電路進行可靠性設計，才能發揮 IGBT的優點。本文介紹UPS中的IGBT的應用情況和使用中的注意事項。2.IGBT在UPS中的應用情況絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）是一種MOSFET 與雙極晶體管復合的器件。據東芝公司資料，1200V/100A 的IGBT的導通電阻是同一耐壓規格的功率 MOSFET 的1/10，而開關時間是同規格 GTR的1/10。由于這些優點，IGBT廣泛應用于不間斷電源系統（UPS）的設計中。這種使用 IGBT的在線式UPS具有效率高，抗沖擊能力強、可靠性高的顯著優點。UPS主要有后備式、在線互動式和在線式三種結構。在線式 UPS以其可靠性高，輸出電壓穩定，無中斷時間等顯著優點，廣泛用于通信系統、稅務、金融、證券、電力、鐵路、民航、政府機關的機房中。本文以在線式為介紹對象，UPS中的1GBT的應用。

標簽： igbt 不間斷電源 ups

上傳時間： 2022-06-22

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升壓型電源管理電路的內部LDO設計

本論文所涉及的電源管理方案來源于與臺灣某上市公司的橫向合作項目，在電源管理產品朝著低功耗、高效率和智能化方向發展的形勢下，論文采用了一種開關電源與低壓降（LDO）線性電壓調節器結合應用的集成方案，即將LDO作為升壓型電源管理芯片的內部供電模塊。按照方案的要求，本文設計了一種含緩沖級的低壓降線性電壓調節器。設計采用0.6um 30V BCD工藝，實現LDO的輸入電壓范圍為6-13V：滿足在-25-85℃的工作溫度范圍內，輸出電壓為5V：在典型負載電流（12.5mA）下，LDO的壓降電壓為120mv.文章首先闡述了整個方案的工作原理，給出LDO設計的指標要求；其次，依據系統方案的指標要求和制造工藝約束，實現包含誤差放大器、基準源和保護電路等子模塊在內的電壓調整器：此外，文章還著重探討了“如何利用放大器驅動100pF數量級的大電容負載”的問題：最后，給出整個模塊總體電路的仿真驗證結果。LDO的架構分析和設計以及基準源的設計是本文的核心內容。在LDO架構設計部分，文章基于對三種不同LDO拓撲的分析，選擇并實現了含緩沖器級的LDO.設計中通過改進反饋網絡，采用反饋電容，實現對LDO的環路補償。同時，為提高誤差放大器驅動功率管的能力、適應LDO低功耗發展的需求，文章探討了如何使用放大器驅動大負載電容的問題。基于密勒定理和根軌跡原理，本文通過研究密勒電容的作用，采用MPC（Miller-Path-Compensation）結構，實踐了兩級放大器驅動大負載電容的方案，并把MPC補償技術推廣到三級放大器的設計中。

標簽： 電源管理 ldo

上傳時間： 2022-06-22

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升壓型電源管理電路內部ldo設計

文章首先闡述了整個方案的工作原理，給出LDO設計的指標要求；其次，依據系統方案的指標要求和制造1藝約束，實現包含誤差放大器、基準源和保護電路等了模塊在內的電壓調整器：此外，文章還著重探討了“如何利用放大器驅動100pF數量級的大電容負載"的問題；最后，給出整個模塊總體電路的仿真驗證結果。LDO的架構分析和設計以及基準源的設計是本文的核心內容。在LDO架構設計部分，文章基于對三種不同LDO拓撲的分析，選擇并實現了含緩沖器級的LDO./設計中通過改進反饋網絡，采用反饋電容，實現對LDO的環路補償。同時，為提高誤差放大器驅動功率管的能力、適應LDO低功耗發展的需求，文章探討了如何使用放大器驅動大負載電容的問題，基于密勒定理和根軌跡原理，本文通過研究密勒電容的作用，采用MPC（Miller-Path-Compersation）結構，實踐了兩級放大器驅動大負載電容的方案，并把MPC補償技術推廣到三級放大器的設計中。文章設計的CRF（CRF：Current Re ference controlled by Feedback）電流基準是基于對傳統自啟動基準電流源的改進實現的。CRF基準電流源架構中存在一條阻性的電流道路，確保其在加載電源電壓的過程中能夠實現快速啟動，響應速度達到1ps：而傳統自啟動基準電流源在相同的設計參數下，響應速度長達120us.CRF基準電流源突破了響應速度對其應用的限制。

標簽： 電源管理 LDO

上傳時間： 2022-06-23

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應用于降壓型開關電源的ldo設計與分析

2009年上半年統計中，計算機類、消費類、網絡通信類三大領域仍然占中國電源管理芯片市場近80%的市場份額，其中網絡通信類市場最大，其市場份額都超過了30%。開關穩壓器和低電壓功率MOSFET將在未來五年內快速增長.ISuppli公司預測最強勁的增長將發生在數據處理領域，預計該領域的復合年增長率將達10%，未來五年將推動電源管理增長的市場將包括筆記本電腦（復合年增長18.7%）液晶顯示器/等離子（PDP）電視（復合年增長19.8%）、汽車安全與控制（復合年增長13.3%）和移動基礎設施設備與家用電器（增長9.5%）對于產品類型的發展，未來電源管理芯片PMU（復合產品）的市場份額將會有所提高，尤其在便攜設備中，PMU的發展將會更加快速.PMU與LDO和DC/DC這些單一功能產品不同，它可能同時集成多個LDO，DCIDC和充電管理等功能，在應用中往往相當于一個ASSP（專用標準產品），雖然不能完全解決某類設備的電源管理需求，但是能夠滿足一些相對通用的電源轉換需求，例如手機應用的PMU可能同時處理手機平臺下的LCD供電、存儲器供電、攝像頭供電、基帶處理器供電、USB接口以及電池充電管理等問題，這樣只需要再加上其它少量電源管理器件就可以解決整個手機的供電問題.LDO和DC/DC產品無疑是應用最大的兩類產品，不過對于多數LDO和中低端DCIDC產品來說，由于進入門檻相對較低以及參與競爭廠商眾多，未來價格還可能進一步下降".

標簽： 開關電源 ldo

上傳時間： 2022-06-23

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升壓式PWM開關電源控制芯片研究與設計

開關電源具有體積小、效率高等特點，廣泛應用在工業、商業、民用、軍事和航空航天等領域。隨著計算機、通訊等信息產業的飛速發展，便攜式電子產品的廣泛應用，我國開關電源市場的不斷增長，開關電源控制芯片的研究已經成為國內功率電子學研究的熱點。本論文主要研究了升壓式PWM開關電源控制芯片的設計。開關電源變換器是一個由主回路和控制回路構成的閉環系統，所以本文首先分析了變換器CCM和DCM兩種模式下主回路的穩態和動態特性，接著分析了整個閉環系統的控制模式和穩定性。在理論分析的基礎上，研究了開關電源集成電路的主要模塊，包括基準電壓，振蕩器，運算放大器，PWM比較器，并完成了電路設計。在系統級和電路級的分析和設計的基礎上，利用Hspice對主要模塊和整個系統進行仿真。仿真結果表明，本論文設計的升壓式PWM開關電源控制芯片滿足高效率、高精度、低工作電壓等設計要求，適合應用在單電池供電的便攜式電子產品中。本論文設計的芯片采用0.5umN阱1P2M的CMOS工藝制造。

標簽： pwm 開關電源

上傳時間： 2022-06-25

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3V10A低壓大電流反激式同步整流開關電源的研究與設計

近年來，隨著電子技術的快速發展，使得低電壓、大電流電路為未來主要發展趨勢。低電壓、大電流工作有利于提高工作電路的整體功率，但同時也給電路設計帶來了新的問題。傳統的變換器中常采用普通二極管或肖特基二極管整流方式，在低壓、大電流輸出的電路中，應用傳統二極管整流的電路，其整流的損耗比較大，工作效率比較低。一般普通二極管的壓降為1.0-1.3V，即便應用壓降較低的肖特基二極管（SBD），產生壓降一般也要有0.5V左右，從而使整流的損耗增加，電源的工作效率降低，己經不能滿足現代開關電源高性能的需求。因此，應用同步整流（SR）技術可達到此要求，即應用功率MOS管代替傳統的二極管整流。由于功率MOS管具有導通電阻很低、開關時間較短、輸入阻抗很高的特點，很大程度的減少了開關功率MOS管整流時的損耗，使得工作效率有一個顯著提高，因此功率MOS管以成為低壓大電流功率變換器首選的整流器件。要想得到經濟、高效的變換器，同步整流技術與反激變換器電路結合將會是一個很好的選擇。反激變換器拓撲電路的優點是電路結構簡單、輸入與輸出電氣隔離、輸入、輸出工作電壓范圍較寬，可以實現多路的輸出，因而在高電壓、低電流的場合應用廣泛，特別是在5~200W電源中一般采用反激變換器。

標簽： 開關電源

上傳時間： 2022-06-25

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自制12v開關電源電路圖

關鍵字：12v開關電源+12V、0.5A單片開關穩壓電源的電路如圖所示。其輸出功率為6w.當輸入交流電壓在 110~260V范圍內變化時，電壓調整率Svs 1%。當負載電流大幅度變化時，負載調整率Si=5%~7%。為簡化電路，這里采用了基本反饋方式。接通電源后，220V交流電首先經過橋式整流和C1濾波，得到約+300V的直流高壓，再通過高頻變壓器的初級線圈 N1，給WS157提供所需的工作電壓。從次級線圈 N2上輸出的脈寬調制功率信號，經 VD7，C4，L和C5進行高頻整流濾波，獲得 +12V，0.5A的穩壓輸出。反饋線圈 N3上的電壓則通過 VD6，R2、C3整流濾波后，將控制電流加至控制端 C上。由VD5，R1，和C2構成的吸收回路，能有效抑制漏極上的反向峰值電壓。該電路的穩壓原理分析如下：當由于某種原因致使Uo4時，反饋線圈電壓及控制端電流也隨之降低，而芯片內部產生的誤差電壓 Urt時，PWM比較器輸出的脈沖占空比 Dt，經過MOSFET和降壓式輸出電路使得 Uot，最終能維持輸出電壓不變。反之亦然。如圖所示12v開關電源電路圖

標簽： 開關電源

上傳時間： 2022-06-26

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開關電源中的幾項新技術

系統的講解開關電源幾項最新技術，BUCK模式的PFC-IC,ICC控制方式的DC-DC,控制功率MOS源極的反激變換器;

標簽： 開關電源

上傳時間： 2022-06-29

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設計電源時防止EMI的22個措施

作為工作于開關狀態的能量轉換裝置，開關電源的電壓、電流變化率很高，產生的干擾強度較大；干擾源主要集中在功率開關期間以及與之相連的散熱器和高平變壓器，相對于數字電路干擾源的位置較為清楚；開關頻率不高（從幾十千赫和數兆赫茲），主要的干擾形式是傳導干擾和近場干擾；而印刷線路板（PCB）走線通常采用手工布線，具有更大的隨意性，這增加了 PCB 分布參數的提取和近場干擾估計的難度。

標簽： 電源 emi

上傳時間： 2022-06-30

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