【摘 要】
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随着电源管理IC和消费电子市场的发展,电源转换器的应用越发广泛,电源转换器的发展方向也是向着高效率、高集成度、高功率密度、高功率等级等方面发展。其中隔离式反激AC/DC变换器在小功率等级为主流架构,选反激变换器作为研究对象。为保证精度,选择副边采样,但其需要将信号传输到原边控制主功率管,原副边之间需要进行电气隔离。为解决控制芯片原副边之间的隔离通信问题,提出一种模拟隔离器,可代替光耦用于AC/DC
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随着电源管理IC和消费电子市场的发展,电源转换器的应用越发广泛,电源转换器的发展方向也是向着高效率、高集成度、高功率密度、高功率等级等方面发展。其中隔离式反激AC/DC变换器在小功率等级为主流架构,选反激变换器作为研究对象。为保证精度,选择副边采样,但其需要将信号传输到原边控制主功率管,原副边之间需要进行电气隔离。为解决控制芯片原副边之间的隔离通信问题,提出一种模拟隔离器,可代替光耦用于AC/DC系统方案中。并将隔离器相关技术应用在传输数字信号AC/DC系统中为数字方案传输提供一种隔离方案。针对模拟隔离器,参考隔离放大器等模拟信号隔离传输方式,调制采用一种新型的连续时间无外接时钟的Σ-Δ调制器,片内耐高压电容做电气隔离,带迟滞门限的前放做信号接收。相较于传统离散Σ-Δ调制器,所使用的Σ-Δ调制器结构简单功耗更低,隔离电容和带迟滞门限前放,可以更好的接收信号并由更好的CMTI。采用0.35μm 700 V高压BCD工艺对设计进行流片验证,验证了隔离电容等功能实现情况和功耗优势。反激系统中隔离通信问题,由所设计的隔离器相关技术在反激AC/DC系统中应用验证,在实验室前人的系统设计基础上,应用提到电容隔离及相关接收电路优化原系统片上隔离方案,并优化了系统握手逻辑,提高了系统的效率。沿用之前的0.18μm 700 V BCD工艺,对反激AC/DC系统进行仿真验证,并对仿真结果进行分析。结果表明系统功能正常,仿真性能符合预期,上电、握手、切载功能正常。静态功耗小于50 m W,仿真峰值效率可达94.27%。验证了电容隔离器在AC/DC系统中的可行性,为之后高集成度系统设计提供了可行的片内可集成耐高压电容隔离信号传输方案。
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