峰值電流控制PWM升壓開關(guān)電源IC研究與設(shè)計.pdf

1、開關(guān)電源具有轉(zhuǎn)換效率高、體積小、控制精度高等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于消費類電子、通信、電氣、能源、航空航天、軍事等領(lǐng)域。隨著信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，便攜式電子產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用，我國開關(guān)電源市場的不斷增長，開關(guān)電源已經(jīng)成為國內(nèi)功率電子學(xué)研究的熱點。
　　峰值電流控制在傳統(tǒng)的電壓型控制基礎(chǔ)上引入了電流反饋實現(xiàn)了雙環(huán)控制，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性和瞬態(tài)響應(yīng)性能得以明顯優(yōu)化改善，目前便攜式電子產(chǎn)品中的小功率開關(guān)電源普遍采用這種控制技術(shù)。脈沖寬度調(diào)制(PWM)在重

2、負(fù)載下具有高效，高精度，抗噪聲干擾能力強等優(yōu)點，是目前開關(guān)電源中應(yīng)用最多的一種調(diào)制方式。
　　基于這個應(yīng)用背景，本文對峰值電流控制PWM升壓開關(guān)電源電路和系統(tǒng)特性進(jìn)行了詳細(xì)地分析，采用了一種結(jié)構(gòu)新穎的求和比較器電路來簡化傳統(tǒng)開關(guān)電源控制芯片中誤差放大器和PWM比較器級聯(lián)結(jié)構(gòu)。通過該求和比較器可以實現(xiàn)峰值電流控制系統(tǒng)中電流內(nèi)環(huán)和電壓外環(huán)的雙環(huán)控制，同時還能減少傳統(tǒng)開關(guān)電源控制芯片中的誤差放大器帶來的誤差和延時，提高了PWM的精度和速

3、度，增強了峰值電流控制開關(guān)電源系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)性能。同時為了進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)性能，本文還利用了Gm-C積分器來消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，增強系統(tǒng)的負(fù)載調(diào)整能力。
　　最后，本文設(shè)計了一款峰值電流控制PWM升壓開關(guān)電源控制芯片，該芯片采用0.8μm BCD工藝實現(xiàn)，集成有高精度基準(zhǔn)電壓源、振蕩器、斜坡補償功能電路、電流采樣電路、求和比較器、Gm-C積分器等電路模塊。選取不同的外部元件，用該控制芯片搭建的開關(guān)電源可以工作在不同的導(dǎo)電模式下，以滿