一種PFM升壓型DC-DC變換器的設計研究.pdf

1、隨著便攜式設備市場的爆炸性增長以及“能量饑渴型”新功能的不斷涌現(xiàn)，電源供應和電源管理半導體行業(yè)正經(jīng)歷著一場前所未有的技術挑戰(zhàn)。各領先的集成電路設計廠商對于如何提高電源轉換效率和改進產(chǎn)品性能的技術研究正在如火如茶的進行著，并且越來越多的半導體廠商加入到了電源管理的行列中。論文設計了一種升壓型DC/DC變換器的控制芯片。它采用0.5μm的工藝制程，輸入電壓范圍為0.9V～2V，輸出電壓為3V；采用脈沖頻率調制方式(PulseFrequenc

2、yModulation，縮寫為PFM)；具有關閉控制功能，在關閉狀態(tài)時消耗的電流小于0.5μA；工作溫度范圍為-30℃～80℃。 本文首先介紹了升壓型DC/DC變換器的拓撲結構和基本工作原理。然后在傳統(tǒng)的脈沖頻率調制方式的基礎上，分析了一種離散脈沖頻率調制方式，并建立了這種調制方式下升壓型DC/DC變換器在電流連續(xù)(CCM)工作模式和電流斷續(xù)(DCM)工作模式的狀態(tài)空間平均模型?；诖四Ｐ?，計算并分析了離散脈沖頻率調制下升壓型D

3、C/DC變換器的響應速度、效率和負載與調制度的關系等特性。其次在電路設計中，作者基于升壓型DC/DC變換器和離散脈沖頻率調制方式的基本原理并根據(jù)電路功能的需要，進行了控制電路的總體結構設計和子電路模塊設計。文章分析了變頻振蕩器、電壓比較器、遲滯比較器、使能控制電路和驅動電路等子電路模塊以及整體電路的基本工作原理和參數(shù)設計。 在完成電路原理分析與電路設計的基礎之上，應用EDA軟件HSPICE對各個子電路模塊和整體電路進行了功能仿真