一種高輕載效率單電感四輸出DC-DC變換器的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、單電感多輸出開關(guān)電源變換器由于需要較少的片外電感，大大減少了電路體積和成本，近幾年來一直是電源管理領(lǐng)域的研究熱點。如今，片上系統(tǒng)(System on chip,SoC)集成了很多功能模塊，每個模塊都需要單獨的電源供電，使用單電感多輸出開關(guān)電源變換器為SoC各模塊供電已逐漸成為發(fā)展趨勢。但是單電感多輸出開關(guān)電源變換器還存在輸出負載范圍較窄和輕載時能量轉(zhuǎn)換效率低等問題。因此，研究寬負載范圍高輕載效率的單電感多輸出開關(guān)電源變換器具有重要的理論

2、意義和實用價值。
　　本論文設(shè)計了一種新型的自適應(yīng)PWM/PSM切換模式單電感四輸出(Single Inductor QuadrupleOutput，SIQO)降壓型開關(guān)電源變換器，能夠?qū)崿F(xiàn)四路寬負載范圍的輸出，并且在全負載范圍內(nèi)變換器都能保持較高的能量轉(zhuǎn)換效率。論文分析研究了變換器的各種損耗來源，其中主要包括開關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗，并深入研究了各種損耗隨負載電流的變化關(guān)系，得出了PWM/PSM模式切換的最佳負載切換點。根據(jù)四路負載電

3、流的不同，變換器的負載被分為三種負載情況:全輕載、全重載以及輕重混合負載，研究并確定了在不同的負載情況下變換器的控制模式，從而保證變換器在各種負載情況下均能保持較高的能量轉(zhuǎn)換效率。為了實現(xiàn)自適應(yīng)模式切換方式，本文還設(shè)計了一種用于負載檢測的電感電流過零檢測電路和次級占空比檢測電路，同時設(shè)計了用于自動調(diào)整變換器工作模式的模式切換控制電路等。
　　本論文設(shè)計的自適應(yīng)PWM/PSM模式切換SIQO變換器在Chart0.35μm CMOS工