寬輸入恒壓恒流降壓型轉(zhuǎn)換器的設計與研究.pdf

1、隨著越來越多的便攜式電子設備融入我們的日常生活，人們對電子設備的性能要求也在不斷的提高，這也有力的推動了我們對電源管理類芯片的研究與創(chuàng)新。寬輸入范圍、高效率、帶載能力強、抗干擾能力強等已成為衡量電源管理類芯片性能優(yōu)劣的主要指標。因此，研究如何在不影響其他性能的前提下提高這些指標已成為當今開關電源設計的主要研究方向。
　　本論文對降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器的工作原理做了深入的研究，在此基礎上設計了一款寬輸入恒壓恒流降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器

2、。該芯片采用了峰值電流模PWM控制方式，降低了環(huán)路補償?shù)碾y度，有效的提高了系統(tǒng)對負載變化的瞬態(tài)響應能力。在輕載時采用 BURST調(diào)制方式，提高了輕載時芯片的效率，使該芯片在全負載范圍內(nèi)都能保證很高的效率。論文提出了一種新穎的恒流控制方式，通過外掛電阻的阻值設置恒流模式的電流值，有效的提高了輸出電流的精確性和可控性，節(jié)省了芯片面積，并且改善了傳統(tǒng)電流采樣方式損耗大的缺點。根據(jù)恒壓模式下，芯片的輸出電流與誤差放大器的輸出電壓成一定的比例關系

3、，設計了一種高效的輸出電纜壓降補償電路，對輸出導線上的壓降所導致的輸出電壓的降低進行了抑制，提高了輸出電壓的精確性。此外，芯片還集成了逐周期的過流保護、軟啟動、過溫、短路、過壓欠壓等多種保護功能以確保芯片的正常工作。
　　論文首先介紹了開關電源的發(fā)展趨勢以及選題的目的和意義，接著介紹了開關電源的拓撲結構及其工作原理，然后對開關電源的零極點對電壓環(huán)路和電流環(huán)路的穩(wěn)定性影響進行了探究并討論了關于外圍器件選擇的一些問題。緊接著介紹了幾個

4、重要的子模塊和版圖設計中一些基本規(guī)則和注意事項。
　　基于某公司0.35 um BCD工藝模型，采用Candencc Spectre仿真軟件對芯片的各個子模塊進行了設計和仿真，并對芯片功能進行了仿真測試，完成了芯片的整體版圖設計。該轉(zhuǎn)換器的輸入電壓范圍為10V～40V，最大輸出電壓為12V，最大輸出電流為3A。正常工作情況下，轉(zhuǎn)換器的工作頻率為225KHz，效率可達94％，滿足設計指標要求。此款芯片適用于車載充電器/適配器、便攜式