收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

超高压两级稳压器的设计

费文杰  
【摘要】:随着现代电子技术的发展,高性能、低能耗的芯片越来越受到青睐,因此,电源管理类IC受到越来越多的重视。低压降稳压器以其结构简单,应用方便,低噪声,占用芯片面积小等优点被广泛应用。另外一方面,因为世界能源紧张,节能减排、推广LED照明技术是大势所趋,而LED照明的关键技术之一就在于控制芯片的设计。 由于LED照明应用的需要,控制芯片的电源电压为高压或者超高压,而内部工作电压为低电压。以往控制芯片中常用稳压器将外部高压转换为芯片内部所需的稳定低压,同时为芯片其他模块提供足够的负载电流。因此,稳压器需要复杂的启动电路,而且启动电路需要使用超高压器件,不仅占用了大量的芯片面积,而且很难精确控制。另外,为了保证在高压环境下稳压器的稳定性,常需要大的片外电容,一般在几到几十微法,这样会增加系统的成本。基于以上背景,本文提出了超高压两级稳压器的设计,在提供稳定的输出电压和较大负载电流的前提下很好的解决了这些问题。 本文首先分析了稳压器的基本结构和工作原理,详细论述了其设计指标及设计折中,重点讨论了瞬态特性和频率特性的设计问题,然后提出了本文设计的两级稳压器的结构。第一级稳压器采用耗尽型NMOS作为转换管,应用其阈值电压为负值的特点可以作为稳压器系统的自启动电路,同时将外部高压转换为较低电压。但是由于工艺特点,低负载电流时,第一级稳压器不能被关断,因此设计了第二级稳压器。第二级稳压器采用普通高压设计,用于精确控制输出电压和输出电流。为了保证第二级稳压器的频率稳定性,本文采用电流缓冲器补偿技术(Current Buffer Compensation)以及缓冲器输出阻抗衰减技术(Buffer-Impedance Attenuation)实现了动态补偿,保证稳压器在整个负载电流范围内稳定,同时减小了片外电容的大小。此外,本文还设计了稳压器系统所需要的偏置源、基准电压源、过温度保护、过电流保护等模块。 本设计采用了0.5μm的vanguard international semiconductor,VIS700V工艺,该工艺的特点是提供了本文设计中所需的超高压耗尽型NMOS。通过Hspice仿真验证,本设计满足设计要求。输入电压范围是8-600V,输出电压5V。最大负载电流50mA。负载电流最大时,压差小于3V。片外电容仅0.1μf。负载调整率,线性调整率等性能指标均符合设计要求。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 胡蜀秋;稳压器的G参数和网络函数[J];丽水师范专科学校学报;1982年S1期
2 郑福裕;瞬变过程的模拟实验(二)——仪表和控制器失灵引起的瞬变[J];核动力工程;1991年03期
3 关长基;电热式稳压器故障分析[J];汽车电器;1996年02期
4 张音;交流稳压器的质量问题[J];工业计量;1997年02期
5 符健;家用稳压器的现状及发展趋势[J];江西能源;1998年02期
6 闫其荣,董军;警惕稳压器故障对CT机的影响[J];医疗装备;2000年11期
7 刘亚飞;豪爵125摩托车整流稳压器的维修及自制[J];摩托车技术;2003年09期
8 崔连波,鄢萍,朱文,何勇;AU1100用三路开关型稳压器的设计[J];兵工自动化;2005年02期
9 ;潘登专利稳压器再度携手土耳其电信[J];电源世界;2007年11期
10 ;LTC3608:18V同步降压型稳压器[J];世界电子元器件;2008年09期
11 ;安森美半导体推出新型双端线性恒流稳压器[J];电源世界;2009年06期
12 ;microBUCK集成同步降压稳压器[J];电子设计工程;2010年04期
13 ;麦瑞半导体简化负载点电源设计开发MOSFET集成降压稳压器[J];电子与电脑;2010年10期
14 ;Allegro新型汽车级降压稳压器能适应宽输入电压范围的降压稳压器[J];电子与电脑;2011年06期
15 赵光麟;美国格雷科公司自动输漆循环系统[J];汽车技术;1983年05期
16 沈介林;压水堆中利用稳压器去除放射性气体及其计算[J];核动力工程;1988年05期
17 ;SJW-Ⅱ系列全自动三相大功率电力稳压器原理·特点·用途[J];机械设计与制造;1992年04期
18 ;SJW-B系列自动补偿式三相大功率电力稳压器原理·特点·用途[J];冶金自动化;1993年02期
19 张庸,孙国霞,王慧;自动补偿式交流稳压器的研制[J];山东工业大学学报;1996年02期
20 李定宣;低电压稳压器[J];仪表技术;1997年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 唐俐;;稳压器下封头与加热套管的焊接工艺试验及应用[A];压力容器先进技术——第七届全国压力容器学术会议论文集[C];2009年
2 余晓菲;张毅雄;艾红雷;;秦山二期扩建工程稳压器波动管热分层应力及疲劳分析[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第3册)[C];2009年
3 王建涛;陈育海;李鹏飞;;核一级设备稳压器电加热元件的焊接[A];陕西省焊接学术会议论文集[C];2008年
4 许献国;;X7805RH中子辐射效应模拟[A];第十届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集[C];2000年
5 海涛;刘波;骆武宁;李芸;吴昊;刘霞;;基于单片机的单相软开关稳压器[A];中南六省(区)自动化学会第24届学术年会会议论文集[C];2006年
6 时玉香;杨惠云;;医用仪器中常配的几种稳压器的性能比较[A];中华医学会医学工程学分会第四次学术年会浙江医学会医学工程分会98年学术年会论文集[C];1998年
7 付小波;张大发;;稳压器中的喷雾器故障对压力控制系统的影响分析[A];全国先进制造技术高层论坛暨第八届制造业自动化与信息化技术研讨会论文集[C];2009年
8 王星;彭承琳;;超大规模集成芯片中低压差稳压电路的改进[A];2009中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2009年
9 王大鹏;陈昌龙;;新型白光LED驱动电路[A];2006年全国LED显示技术应用及产业发展研讨会论文集[C];2006年
10 孙锦波;;冰灾后对UPS电源配置和维护的思考[A];2008年抗冰保电技术论坛论文集(二)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 陈琛;便携式电子设备用多功能、多模式电池与电源管理芯片的研究与设计[D];浙江大学;2009年
2 贺士晶;核动力装置参数优化设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 费文杰;超高压两级稳压器的设计[D];华南理工大学;2011年
2 李强;低压无片外电容的LDO稳压器设计[D];西安理工大学;2010年
3 王建平;1.4MHz电流模高效单片同步降压型DC/DC稳压器设计[D];西安电子科技大学;2006年
4 陈君飞;电流模式DCDC降压稳压器芯片的研究与设计[D];复旦大学;2011年
5 周一川;一种基于VCCS补偿的高性能LDO设计[D];湖北大学;2012年
6 李书艳;CMOS低压差稳压器设计[D];沈阳工业大学;2006年
7 吴萃婷;带有电荷泵的电源管理模块的设计[D];大连理工大学;2007年
8 张娜娜;高电源抑制比低压差线性稳压器的设计与研究[D];合肥工业大学;2007年
9 杨勇;汽车用稀土永磁发电机与PWM稳压控制技术的研究[D];山东理工大学;2008年
10 张剑峰;稳压器控制系统的软件设计与开发[D];天津大学;2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 武汉 王绍华;单片开关式稳压器L497×系列[N];电子报;2006年
2 本报记者 卢拥军 通讯员 张萌 董毅;杜青山:维护辖区安宁的“稳压器”[N];平顶山日报;2007年
3 高改芳;黄金:投资组合稳压器[N];中国证券报;2007年
4 李根;家用电脑不宜用稳压器[N];中国电子报;2001年
5 ;家用电脑不宜配用稳压器[N];大众科技报;2000年
6 记者 王大军;媒体应当起到“稳压器”的作用[N];新华每日电讯;2002年
7 本报通讯员 李川 胡刚;大法寺的“稳压器”[N];黄冈日报;2006年
8 记者 高远心;Intersil推出业界体积最小的同步降压稳压器[N];电子资讯时报;2008年
9 史亮;阳高民调组织成为和谐社会“稳压器”[N];山西日报;2006年
10 王金保 刘学华;后港个协分会成为合格“稳压器”[N];中国工商报;2005年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978