自動(dòng)升-降壓50mA開(kāi)關(guān)電容電荷泵的設(shè)計(jì).pdf

1、小型化和多功能是便攜式電子產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)，因此要求DC/DC轉(zhuǎn)換器具有高效率、低靜態(tài)電流、小的板級(jí)面積、小體積和低成本等特性。傳統(tǒng)的電源管理方法是使用電感模式的DC/DC轉(zhuǎn)換器，但是隨著亞微米技術(shù)的發(fā)展和多層陶瓷大電容的使用，電荷泵的效率得到提高，所以電荷泵不僅在低功耗而且在較大輸出電流應(yīng)用中仍然得到廣泛的應(yīng)用。 在對(duì)電荷泵原理研究的基礎(chǔ)上，論文采用0.5μm標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝設(shè)計(jì)了一種具有寬輸入電壓范圍和多輸出規(guī)格的50mA自動(dòng)

2、升/降壓開(kāi)關(guān)電容電荷泵DC/DC轉(zhuǎn)換器。輸入電壓范圍為2.0～5.5V，輸出電壓分別為5V、3.3V、3.0V、2.7V和2.5V五種規(guī)格。在滿負(fù)載條件下，靜態(tài)電流為1mA；在空載情況下，靜態(tài)電流為60μA；在關(guān)斷情況下，靜態(tài)電流小于1μA。無(wú)論輸入電源電壓高于或者低于輸出電壓，輸出電壓都能通過(guò)自動(dòng)選擇降壓或者升壓模式保持恒定。升壓和降壓模式都不需要電感元件，可提供低EMI的DC/DC轉(zhuǎn)換。高的開(kāi)關(guān)頻率允許選用小的表面陶瓷電容，可節(jié)省板

3、級(jí)面積、降低成本和減小輸出電壓紋波。具有熱保護(hù)和電流限制功能，保護(hù)工作在不正常條件下的負(fù)載元件和芯片。該電荷泵采用跳周期(SkipCycles)控制模式，具有在輕負(fù)載情況下效率高的顯著優(yōu)點(diǎn)。 通過(guò)對(duì)電荷泵DC/DC轉(zhuǎn)換器的基本原理和系統(tǒng)功能的詳細(xì)分析，論文首先介紹了整體結(jié)構(gòu)，然后重點(diǎn)介紹了作者所負(fù)責(zé)的部分子模塊電路。在電荷泵基本理論中，詳細(xì)分析了線性(Linear)模式、跳周期(SkipCycles)模式和具有遲滯控制的跳周期模