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低功耗反激变换器的研究与设计
资料介绍
随着能源问题的日益突出，能源节约行动已经具体到各行各业，特别是应用广泛的电源行业，同时各国政府对于电源的能效问题也制定了相关的标准，包括美国能源部发起的DoE VI标准、欧盟执委会制定的CoC V5标准等，中国对电源能效问题的要求也越来越高。不仅如此，越来越多样化的电子产品也对电源的能效问题提出了更高的要求，特别是各种便携式电子设备的广泛使用，使得低功耗电源赢得了广泛的关注，因此降低功耗成为电源设计者不断努力的一个方向。反激变换器的效率越来越高，体积越来越小，但很多情况下反激变换器工作在轻载或空载状态，自身的损耗问题显得越来越突出。
本文通过对反激变换器损耗进行分析，从硬件参数优化和控制策略改善角度出发，对反激变换器进行了优化设计，提出了一种低功耗反激变换器的设计方法。具体实现方法为，在硬件方面，在保证电路正常工作的前提下减小外围电路工作电流，控制电路采用辅助绕组供电的方式，而启动电路采用三极管供电的形式，正常工作时启动电路电流为零，有效减小了控制电路造成的功率损耗。变压器通过合理的选择磁芯、导线以及绕制方法，以减小变压器损耗。在控制策略方面选用PWM模式与跳周期模式相结合的方式，在大功率状态下，选用PWM控制方式，在空载或轻载状态下选用跳周期控制模式，使每个周期内都能使变压器有较高的转换效率，减小了相应损耗。根据设计目标，进行了硬件电路参数设计及软件设计，并选用超低功耗单片机MSP430作为控制芯片，通过硬件电路搭建，完成了样机的制作。经过实验验证了新控制策略的可行性，对测试结果进行了对比分析，验证了设计方案的优越性，实现了新的控制策略下的低功耗反激式电源的设计。
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