多模式，高效率的DC-DC轉(zhuǎn)換芯片的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著消費(fèi)類電子產(chǎn)品的功能增多，性能進(jìn)一步優(yōu)化，對(duì)電源芯片的要求也進(jìn)一步提高，要求效率更高，體積更小，輸出電壓更低，性能更穩(wěn)定。相對(duì)其他電壓轉(zhuǎn)換技術(shù)，開(kāi)關(guān)式的DC—DC電壓轉(zhuǎn)換芯片技術(shù)更能滿足以上的要求。 本論文比較分析了多種DC—DC變換器，以及各種控制方式的優(yōu)缺點(diǎn)，最后選擇采用Buck降壓電路實(shí)現(xiàn)，并采用電壓模式的PWM控制方式，以提高輸出的精度和動(dòng)態(tài)特性。并且輔以一種基于峰值電流和遲滯電壓控制的PFM控制模式，以滿足在小電流

2、負(fù)載的情況下對(duì)高效率的要求。電路在負(fù)載電流較大（約>80mA），電感電流連續(xù)時(shí)，采用開(kāi)關(guān)頻率1 MHz的電壓型PWM控制工作模式，在負(fù)載電流較?。s<80 mA），電感電流不連續(xù)時(shí)采用PFM工作模式。本次設(shè)計(jì)芯片輸入電壓范圍是2．5V-5．5V，輸出電壓范圍是1．5V-Vin，實(shí)現(xiàn)了在0～750 mA的負(fù)載電流變化范圍內(nèi)的高轉(zhuǎn)換效率。 本次課題設(shè)計(jì)采用同步整流技術(shù)，降低了變換器的整流損耗，提高了系統(tǒng)的效率；提出一種獨(dú)特的前饋電路

3、，使得系統(tǒng)的線性調(diào)節(jié)性能得到優(yōu)化，同時(shí)使系統(tǒng)的響應(yīng)更快速；根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)，對(duì)電路的元件參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以滿足系統(tǒng)的低功耗要求；設(shè)計(jì)一種數(shù)字軟啟動(dòng)電路，避免啟動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)的浪涌現(xiàn)象；高PSRR，低溫度系數(shù)的電壓和電流基準(zhǔn)電路的設(shè)計(jì)，保證了系統(tǒng)中的其他電路的性能；設(shè)計(jì)了一種合理的補(bǔ)償電路，解決了電壓控制模式中穩(wěn)定性難的設(shè)計(jì)問(wèn)題。 芯片采用CSMC公司的0．5μm CMOS混合信號(hào)模型設(shè)計(jì)和流片。仿真和測(cè)試結(jié)果表明該電路可實(shí)現(xiàn)PWM和