峰值電流模式的單片式DC-DC變換器設計.pdf

1、隨著集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，各類電子設備和系統(tǒng)對開關(guān)電源提出了更高的要求，包括要求開關(guān)電源的體積更小、功率密度更高、轉(zhuǎn)換效率更高以及可靠性更好。開關(guān)型DC/DC變換器是一種高效率的直流-直流電源變換器，具有輸出功率穩(wěn)定、紋波較小、集成度高等特點，能夠廣泛適用于各類便攜式電子設備。本文從開關(guān)電源在便攜式設備中的應用需求出發(fā)，通過原理分析、系統(tǒng)設計、電路設計和性能仿真驗證，實現(xiàn)了一款帶片上電流采樣電路的峰值電流模式降壓型DC/DC變換器。

2、 本文在深入分析DC/DC變換器各種工作模式的基本原理，總結(jié)出現(xiàn)代DC/DC變換技術(shù)主要優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上，選擇峰值電流模式PWM控制方案，設計了一款DC/DC變換器芯片。針對電流模式DC/DC變換器中電流采樣的關(guān)鍵技術(shù)問題，提出了一種電流采樣方案，實現(xiàn)了低功耗的高精度電流采樣，所設計的變換器在電源電壓和負載變化時的具有較好的瞬態(tài)響應能力和轉(zhuǎn)換效率；通過分析了峰值電流模式變換器的環(huán)路模型、開環(huán)不穩(wěn)定性和斜坡補償?shù)脑?，給出了補償網(wǎng)絡方案和

3、詳細的電路設計；針對應用環(huán)境的需求專門設計了一款帶DAC控制的片上軟啟動電路，有效的消除了浪涌電流和輸出電壓過沖；設計了片內(nèi)具有低導通電阻的功率開關(guān)電路，降低了開關(guān)電路功耗的同時調(diào)高了該電路的可靠性。 采用0.35μm CMOS工藝和HSPICE仿真軟件對各個子電路模塊和整體電路進行了功能和性能參數(shù)的仿真驗證，仿真結(jié)果表明該變換器在2.6V～4.2V的輸入電壓范圍內(nèi)，當片外濾波網(wǎng)絡選用10μF的電容和4.7μH的電感時，可提供最