雙輸出正負電壓DC-DC開關(guān)電源控制芯片的設(shè)計.pdf

1、基于目前市場上便攜式產(chǎn)品中的LCD、OLED顯示技術(shù)對于正負偏置電源的需求，本文旨在研究一種高集成度的、可同時輸出一組正負電壓的單電源供電DC-DC開關(guān)電源控制芯片，該芯片需具備高穩(wěn)定性，低功耗，較高的轉(zhuǎn)換效率等特點。 本文首先設(shè)計了芯片的整體框架，并分析了正電壓VDD和負電壓VSS的實現(xiàn)原理。由于芯片內(nèi)部正電壓和負電壓控制模塊具有類似的結(jié)構(gòu)和功能，同時，考慮到將負電壓輸出部分的反饋引入芯片內(nèi)部有一定的實現(xiàn)難度，因此本文以負電壓

2、控制部分為主，設(shè)計了芯片內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)，其中，主模塊電路、保護電路以及部分輔助模塊電路均可用于正負兩個控制部分。本文設(shè)計的主模塊電路包括：電壓基準、誤差放大器、振蕩器以及PWM比較器，其中電壓基準的設(shè)計對傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行了一些改進，使其具有高精度和高電源抑制比，增加了基準的可靠性；除了主控制模塊以外，芯片功能的實現(xiàn)及性能的提高還需要一些輔助模塊，包括：偏置電路、功率管驅(qū)動電路、采樣電路、邏輯控制電路和軟啟動電路，在負電壓控制部分，采樣電路是

3、對輸出負電壓進行采樣，并引入反饋，本文通過疊加基準電壓的方法解決了引入負電壓反饋的問題；為了保證芯片不受損壞，還增加了保護電路，包括：過溫保護電路和欠壓保護電路。每個模塊經(jīng)過仿真證明均符合設(shè)計指標。最后，本文基于一種改進的升壓變換器結(jié)構(gòu)，對負電壓輸出部分進行了系統(tǒng)仿真。 本文設(shè)計的控制芯片基于上華0.6um CMOS工藝，采用電壓控制模式，PWM調(diào)制方式，結(jié)構(gòu)簡單，工作穩(wěn)定。其主要技術(shù)指標接近同類先進產(chǎn)品水平，能夠在2.2V～4