一種電流模式DC-DC轉(zhuǎn)換芯片的研究和設(shè)計(jì).pdf

1、近幾年來電子系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，使得電子產(chǎn)品市場迅速擴(kuò)大，并且隨著產(chǎn)品的不斷更新?lián)Q代，消費(fèi)者們產(chǎn)生了更強(qiáng)烈的對靈巧、高效、低能耗的要求。這既對電子產(chǎn)品的心臟——電源管理芯片提出了挑戰(zhàn)，同時(shí)也大大地促進(jìn)了電源管理芯片的發(fā)展。
　　 本論文設(shè)計(jì)了一款平均電流控制PWM(Pulse Width Modulation)模式的Boost轉(zhuǎn)換器。這款芯片工作在1MHz的頻率下，可以在電源電壓為5V±10％的條件下，輸出穩(wěn)定的17V電

2、壓，其紋波小于30mV，正常工作時(shí)轉(zhuǎn)換效率在85％以上，與峰值電流相比，它可以更好的抑制電感的噪聲電流。
　　 本文首先介紹了DC/DC的動(dòng)態(tài)和發(fā)展前景，然后介紹DC/DC的各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其工作原理，對各種不同的調(diào)制模式和反饋模式也加以介紹，并且深入的分析了平均電流模式DC/DC轉(zhuǎn)換器的工作原理。然后通過Boost系統(tǒng)的線性化建模指出平均電流模式DC/DC轉(zhuǎn)換器在穩(wěn)定性方面的問題，其中包括右邊平面零點(diǎn)以及斜率補(bǔ)償問題。然后通過將

3、兩個(gè)反饋環(huán)路等效為一個(gè)環(huán)路的方法求得整體的環(huán)路傳輸函數(shù)，并給出詳細(xì)的頻率補(bǔ)償方案。
　　 接下來詳細(xì)地介紹了本系統(tǒng)中用到的各個(gè)模塊，其中包括兩相不交疊時(shí)鐘，振蕩器，帶隙基準(zhǔn)，電流誤差放大器，電壓誤差放大器，PWM比較器，軟啟動(dòng)以及電流檢測等模塊。利用Cadence下的spectre對這些模塊進(jìn)行了仿真，給出仿真結(jié)果。
　　 然后，利用上述的模塊搭建了本系統(tǒng)，通過系統(tǒng)仿真驗(yàn)證了設(shè)計(jì)想法。仿真結(jié)果表明，系統(tǒng)滿足了設(shè)計(jì)指標(biāo)，能