同步固定導(dǎo)通時間控制的降壓型DC-DC芯片的設(shè)計.pdf

1、隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，電源管理類芯片早已大范圍應(yīng)用在諸如汽車、網(wǎng)絡(luò)通信、工業(yè)應(yīng)用、計算機(jī)等諸多電子產(chǎn)品領(lǐng)域，這有力的推動了人們對電源類的芯片的創(chuàng)新與研究。隨著人們對電子產(chǎn)品各方面性能提出越來越高的要求，高效率、大負(fù)載電流以及高集成度成為電源管理類芯片的主要發(fā)展方向。開關(guān)型電流環(huán)DC/DC芯片由于其轉(zhuǎn)換效率高、帶載能力強(qiáng)、集成度高、瞬態(tài)響應(yīng)速度快等優(yōu)點，應(yīng)用前景非常廣闊。
　　本文基于電流環(huán)同步降壓(Buck)型DC/DC芯片作為

2、研究對象，針對高效率、快速瞬態(tài)響應(yīng)，在保證芯片電壓環(huán)路以及電流環(huán)路穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，分析并設(shè)計了一款同步高壓電流環(huán)固定導(dǎo)通時間控制的降壓(Buck)型DC/DC變換器。該變換器具有4.5V-28V的寬輸入范圍，典型工作頻率850kHz，最高可帶載均值10A，峰值12A的輸出電流，并且芯片可以并聯(lián)工作，以均流方式提供最大20A輸出電流。該芯片的輸出電壓范圍為0.6V-5V，具有1.2％的輸出穩(wěn)壓，并且在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的同時，做到了超快速瞬態(tài)響

3、應(yīng)，動態(tài)負(fù)載階躍穩(wěn)定時間最大只有25μs。芯片采用了同步邏輯控制，提供FCCM和DCM兩種輕載控制模式，以提高芯片效率，最高芯片效率高達(dá)94％。芯片內(nèi)部提供可編程式軟啟動、輸入過流保護(hù)、輸入欠壓保護(hù)、輸出過壓保護(hù)、過溫保護(hù)、短路保護(hù)等功能，以保證系統(tǒng)在惡劣的環(huán)境下同樣可以安全可靠的正常工作。芯片的特色為采用同步電流環(huán)固定導(dǎo)通時間控制模式。同步結(jié)合過零檢測技術(shù)以及輕載DCM模式，進(jìn)一步增大了芯片穩(wěn)態(tài)效率；固定導(dǎo)通時間控制結(jié)合谷值電流模式采

4、樣，克服了傳統(tǒng)電流環(huán)恒頻控制需要斜坡補(bǔ)償技術(shù)的缺陷，增大了芯片的瞬態(tài)響應(yīng)速度以及芯片帶載能力。論文首先介紹了課題背景以及研究意義并對電源管理類芯片做了簡要介紹，然后系統(tǒng)的闡述了降壓型DC/DC芯片的基本工作過程以及原理，并對電流環(huán)降壓型DC/DC芯片的環(huán)路的穩(wěn)定性、芯片外圍器件的選擇、芯片穩(wěn)態(tài)工作轉(zhuǎn)換效率等做了詳細(xì)分析，接下來介紹了芯片XD1576的系統(tǒng)設(shè)計指標(biāo)及其電特性，并詳細(xì)分析了芯片的幾個關(guān)鍵子模塊，最后給出了芯片的整體仿真波形圖