一種帶線損補償?shù)耐秸鹘祲盒虳C-DC設計.pdf

1、隨著半導體技術的飛速發(fā)展，集成電路行業(yè)空前繁榮，各類高性能集成電路(IC)不斷涌現(xiàn)。在電源IC領域，DC-DC開關電源變換器憑借其優(yōu)異性能逐漸成為電源領域的主流產(chǎn)品和研究熱點。相對傳統(tǒng)線性轉(zhuǎn)換電源，DC-DC開關電源能夠靈活實現(xiàn)直流電壓的降低、升高和極性轉(zhuǎn)換，并且具有高轉(zhuǎn)換效率、低功耗、快速動態(tài)響應、寬輸入范圍、大電流輸出能力等突出優(yōu)點。
　　本文設計了一款帶線損補償?shù)耐秸鹘祲盒虳C-DC變換器。系統(tǒng)采用峰值電流?？刂?，電壓環(huán)

2、和電流環(huán)構(gòu)成的雙環(huán)反饋系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)快速瞬態(tài)響應和高精度輸出。為保持全負載范圍內(nèi)的高轉(zhuǎn)換效率，采用了輕載跨周期調(diào)制(PSM)與重載脈沖寬度調(diào)制(PWM)相結(jié)合的混合調(diào)制模式。為進一步提高轉(zhuǎn)換效率，采用了同步整流技術，上下功率管均集成在芯片內(nèi)部，且采用N型MOSFET以減小面積。本文設計的芯片主要應用于車載充電器，為補償充電線纜造成的電壓損耗，設計了反饋端單次電壓調(diào)節(jié)線損補償電路，在負載電流超過一定閾值后，輸出端加入固定的線損補償量。為保證

3、系統(tǒng)工作在安全條件下，設置了軟起功能、過溫保護、過流保護以及輸出短路保護等一系列異常情況保護功能。
　　本文設計的DC-DC芯片采用韓國hynix0.18μm BCD高壓工藝，完成了包括電路設計、版圖設計以及流片測試在內(nèi)的集成電路設計的全套流程。芯片開關頻率280kHz，靜態(tài)電流600μA以下，最大轉(zhuǎn)換效率達到95％。典型輸入電壓12V，最大輸出電流3A，同時具有良好的負載調(diào)整率。對比分析設計指標和最終的測試結(jié)果，芯片功能良好，各