大功率IGBT驱动芯片电源管理电路设计

来源 :西安理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kc1223
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着新能源汽车以及轨道交通的发展,IGBT作为电子电力系统的核心器件得到了广泛的应用。IGBT驱动芯片作为控制系统与IGBT功率模块的桥梁,直接关系到IGBT工作的安全性与可靠性,从而影响整个电子系统的稳定性。对于高性能IGBT驱动芯片的研究,有助于提高功率模块的集成度,改善IGBT工作环境,进一步推动电子电力系统向集成化、模块化方向发展。由于IGBT工作机制原因,驱动芯片的电源电压一般为15-20V。但内部控制电路所需电压依据工艺要求采用5V甚至更低,并且控制电路模块较小,功耗低的同时对于电源电压要求较高。针对这一特性,结合本课题组所设计的IGBT驱动芯片的设计要求,本文设计了一种适用于IGBT驱动芯片的改进型DC/DC与LDO级联的电源管理电路,实现了在高压差、低负载下具有高转换效率和低输出纹波的要求。该电路结构中采用恒定导通时间(COT,constant-on-time)控制技术的DC/DC转换器,保证电路在高压差、低负载下具有较高的转换效率。LDO采用NMOS型功率管,利用输出端低输出阻抗的特点,扩大LDO的环路带宽,将PSRR拐点推向高频,实现了在宽频率范围内具有较高的PSRR,从而有效滤除DC/DC的输出纹波;同时LDO控制环路采用芯片电源电压,节省了升压模块,减小了芯片面积。本文同时设计了一种新型的驱动缓冲电路,该电路可满足三种驱动方式的输出要求,提高芯片了驱动能力与集成度。电路设计基于华润上华CSMC 0.25μm工艺,使用Candence Virtuoso进行仿真验证。经过仿真验证,所设计的电源管理电路实现了 15V到5V的稳定降压,输出精度小于0.06%,最大输出电流40mA,输出纹波约2mV,最大转换效率为74.7%,且具有良好的瞬态响应。其中的LDO在低频段PSRR为-73dB,1MHz时仍具有-40dB。本文的研究对于提高IGBT驱动芯片中电源管理电路的转换效率以及稳定性具有一定参考价值。
其他文献
科技竞赛是培养大学生科技创新能力的重要实践环节。CDIO大纲的能力目标与创新型人才素质要求相当的契合。本文将CDIO模式引入科技竞赛中,探索CDIO与科技竞赛融合的新体系,通
雄性不育的研究对于杂种优势的利用具有重要意义.本文综述了小麦雄性不育遗传及基因定位研究进展,介绍了小麦雄性不育的基因工程,对小麦雄性不育的应用进行了讨论.
植物抗病基因在进化中形成了几种共有的进化形式.植物祖先抗病基因的复制创造了新基因座.基因间和基因内重组导致了变异,也导致了新特异性抗病基因的产生.另外,与特异性识别
优化信贷结构,更好的发挥政府在信贷资源配置中的作用,是未来我国银行业改革发展的重要内容。本文利用全国30个省市2004-2014年的省际面板数据,运用固定效应模型,研究政府干
随着低噪声发动机和低噪声传动系统的应用,作为车内噪声来源之一的燃油箱油液晃动噪声对车辆的乘坐舒适性的影响越来越凸显。本文针对某新开发乘用车燃油箱油液晃动噪声问题,
城市生态化建设为当代城市增添了大量的城市公共景观空间,而城市综合公园作为城市公共景观空间的重要构成部分,近几年来,开始在各类城市大量修建。城市综合公园是城市生态化
农户贫困陷阱理论对精准扶贫策略的设计具有重要参考价值,但是中国农户贫困陷阱是否存在具有一定的争议。基于农村固定观察点2004-2012年面板数据,使用截面非参数技术、截面
文章主要研究的是陕甘宁边区排球运动的开展,通过对边区的排球运动与时俱进及边区排球运动的开展状况的描述,进一步阐述了排球运动的特点及排球运动给边区人民的生活带来的精