基于電流模Buck-Boost轉(zhuǎn)換器的系統(tǒng)與電路設(shè)計.pdf

1、隨著便攜式設(shè)備功能和性能要求的不斷提升，對電源管理系統(tǒng)的性能要求也越來越高。例如更長久的電池運行時間、更高的功率密度、更小的外形、以及更高的可靠性等。鋰電池由于其能量密度高、自放電小和價格低等優(yōu)點而被廣泛地用于便攜式設(shè)備的電源。在鋰電池供電的便攜式設(shè)備中采用升降壓DC-DC變換器能夠擴大電池的供電電壓范圍，從而延長電池的使用壽命。 論文在對傳統(tǒng)升降壓拓?fù)鋵Ρ确治龅幕A(chǔ)上，選用四開關(guān)控制的升降壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，設(shè)計了一款基于電流模控制的

2、升降壓轉(zhuǎn)換器。與傳統(tǒng)升降壓拓?fù)湎啾龋軌驅(qū)崿F(xiàn)電壓的同相轉(zhuǎn)換，且不需要很大的電感、電容?？紤]到四開關(guān)同時工作會增加開關(guān)損耗，采用的拓?fù)淇筛鶕?jù)不同的輸入條件選擇不同的工作模式，減小了同時工作的開關(guān)管數(shù)目，降低了開關(guān)損耗。文章首先分析了升降壓自動切換系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，包括升降壓切換點電壓的設(shè)置、切換控制方案的實現(xiàn)，其次分析了升降壓變換器的功率級，推導(dǎo)出了經(jīng)典四開關(guān)結(jié)構(gòu)升降壓功率級的小信號模型，并與降壓、升壓功率級小信號模型作了比較。得出在環(huán)路

3、補償時，當(dāng)升壓型環(huán)路能滿足穩(wěn)定性要求時，其他模式也已經(jīng)滿足穩(wěn)定性要求的結(jié)論。最后針對電流模系統(tǒng)存在的穩(wěn)定性問題，對工作于三種工作模式下的升降壓系統(tǒng)進(jìn)行了穩(wěn)定性分析和設(shè)計。 論文采用CSMC0．5μm工藝完成了對各個功能模塊和系統(tǒng)的設(shè)計，采用Candece Spectre S進(jìn)行電路和系統(tǒng)的仿真。系統(tǒng)開關(guān)頻率為1MHz，設(shè)計效率為85％。仿真結(jié)果表明當(dāng)輸入電源電壓在2．5～5．5V的范圍內(nèi)，輸出電壓都穩(wěn)定在3．3V左右，實現(xiàn)了升降