低電流負(fù)載下Buck防止輸出電流回流的一種方案.pdf

1、隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展，便攜式電子產(chǎn)品得到了越來越廣泛的運(yùn)用，從掌上電腦、手機(jī)到心臟起搏器，可以說我們的生活越來越離不開這些半導(dǎo)體產(chǎn)品。也正因?yàn)槿绱?，電源管理技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)品才得到了迅猛發(fā)展，小型化、多功能化以及數(shù)字化的趨勢(shì)促使集成電源產(chǎn)品擁有越來越重要的地位。 本設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)是完成一個(gè)限流模塊，由于Buck具有穩(wěn)壓的作用，因此在輸出電壓一定的情況下，負(fù)載的變化會(huì)相應(yīng)的改變輸出電流，以達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。而隨著負(fù)載的加大，

2、輸出電流會(huì)逐漸減小，當(dāng)小于一定臨界值時(shí)，會(huì)出現(xiàn)電流回流進(jìn)芯片的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象嚴(yán)重影響了系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率，必須得到抑制。因此，檢測(cè)是否出現(xiàn)回流電流，如果出現(xiàn)便及時(shí)關(guān)閉開關(guān)管，這就是本設(shè)計(jì)需要解決的問題。 本文主要完成了以下幾項(xiàng)工作： 1：詳細(xì)分析了回流問題產(chǎn)生的原因，提出了避免此種情況發(fā)生的方法。 2：設(shè)計(jì)了專用模塊用來檢測(cè)此回流電流，并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間及時(shí)關(guān)斷Power NMOS，從而減小了系統(tǒng)不必要的功耗，提高了芯片

3、的轉(zhuǎn)換效率。此模塊包括：偏置電流產(chǎn)生器、電壓比較器和邏輯控制部分。其中，偏置電流產(chǎn)生器用來給模塊提供一個(gè)近似與溫度無關(guān)的電流，電壓比較器比較PowerNMOS兩端的電壓，判斷是否出現(xiàn)回流電流，而邏輯控制部分IR/CRcomp(current reverse comparator)則使整個(gè)芯片保持協(xié)調(diào)的工作節(jié)奏。 3：在版圖的設(shè)計(jì)上，由于模擬版圖設(shè)計(jì)并非為了追求面積最小化，而是要求性能最優(yōu)，因此，在版圖布局、布線等方面，需要考慮對(duì)