基于自適應(yīng)動態(tài)補償技術(shù)的DVS Buck DC-DC研究.pdf

1、近年來隨著便攜式電子產(chǎn)品向小型化、掌上化方向的發(fā)展,用于優(yōu)化電源功耗管理的關(guān)鍵技術(shù)得到了廣泛重視與應(yīng)用,其中動態(tài)電壓調(diào)節(jié)(DVS)技術(shù)已成為工業(yè)實踐標準,該功耗管理技術(shù)在保證系統(tǒng)性能要求的前提下,應(yīng)在寬范圍內(nèi)動態(tài)調(diào)節(jié)微處理器等負載的電源電壓,這就要求電源系統(tǒng)必須具有快速的參考電壓跟蹤速度,即動態(tài)響應(yīng)速度快,同時保持精確的參考電壓跟蹤能力。瞬態(tài)過程中的過沖、下沖幅度要盡可能地小,且沒有振蕩現(xiàn)象。雖然電流?？刂票入妷耗？刂频捻憫?yīng)速度快,但傳

2、統(tǒng)的固定零極點補償結(jié)構(gòu)無法在所有的負載條件下都能實現(xiàn)系統(tǒng)性能的最優(yōu),在瞬態(tài)響應(yīng)中會不可避免地出現(xiàn)過沖、下沖和振蕩現(xiàn)象。導(dǎo)致電流?？刂萍夹g(shù)很難應(yīng)用在基于DVS的系統(tǒng)中,且大有被V2控制技術(shù)所取代的趨勢。
　　 本文成功地將一種新型的頻率補償技術(shù)--動態(tài)零點補償(DZC)應(yīng)用于電流模開關(guān)電源系統(tǒng)設(shè)計中,其核心控制原理是產(chǎn)生一個動態(tài)零點跟蹤與負載相關(guān)的極點,達到優(yōu)化環(huán)路響應(yīng),提高變換器響應(yīng)速度的目的。同時,配合電流環(huán)的自適用斜坡補償電

3、路,即根據(jù)輸出電壓或占空比大小自動調(diào)節(jié)補償斜坡的斜率,進一步提高了系統(tǒng)的輸出電流驅(qū)動能力和響應(yīng)速度。在這兩種分別用于電壓電流環(huán)補償技術(shù)的有機控制下,輸出電壓可以快速跟隨參考電壓的變化并能精確地穩(wěn)定在預(yù)設(shè)電壓值上,且沒有明顯的過沖、下沖和振蕩。相對于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu),在系統(tǒng)的整個輸出電壓范圍內(nèi),內(nèi)環(huán)電流環(huán)的增益和帶寬也能得到了顯著改善。
　　 采用CSMC0.35μm CMOS工藝,對本文設(shè)計的基于新型頻率補償技術(shù)的開關(guān)電源系統(tǒng)進行了仿真