基于自適應(yīng)導(dǎo)通時間的高效BUCK變換器的設(shè)計與研究.pdf

1、隨著電子產(chǎn)品功能的多元化發(fā)展，市場對開關(guān)電源性能的要求日益提高，同時針對國內(nèi)市場開關(guān)電源產(chǎn)品普遍低端化的現(xiàn)狀，開關(guān)電源在技術(shù)上需要面對新的挑戰(zhàn)。
　　針對這些問題，本論文的研究目的是設(shè)計一款應(yīng)用于便攜式電子產(chǎn)品中的高效DC-DC降壓型變換器，其輸入電壓輸出電壓可在較大范圍變化且具有快速瞬態(tài)響應(yīng)的能力，能夠同步于外部時鐘。為了達到這一目標，本文采用自適應(yīng)導(dǎo)通時間的谷值電流?？刂品绞?，同時系統(tǒng)內(nèi)部集成差分檢測電路，鎖相環(huán)電路，定時器電

2、路，欠壓過壓電路等來保證系統(tǒng)工作的可靠性同時提高系統(tǒng)的性能。
　　本論文首先介紹了BUCK轉(zhuǎn)換器的基本工作原理，PWM和PFM兩種調(diào)制模式以及三種控制模式，包括傳統(tǒng)的電流模控制，電流模固定導(dǎo)通時間控制以及自適應(yīng)導(dǎo)通時間控制，分析各控制模式的優(yōu)缺點以及適用條件，并重點介紹了本文中采用的自適應(yīng)導(dǎo)通時間控制方式以及其定時器的主要實現(xiàn)方法；接著描述了本論文中設(shè)計的轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，對系統(tǒng)的構(gòu)架，典型應(yīng)用，設(shè)計指標，效率分析以及系統(tǒng)工作原理進行了

3、闡述；然后對系統(tǒng)中的部分子模塊電路進行設(shè)計分析和仿真驗證，其中包括為上管提供導(dǎo)通時間的定時器電路，為系統(tǒng)各子模塊提供電壓偏置和電流偏置的偏置模塊以及進行電平移位并在異常狀態(tài)下控制各模塊開啟關(guān)斷的異常狀態(tài)控制電路。
　　本文中采用CSMC0.25μm BCD工藝，采用Hspice仿真軟件對子電路和整體系統(tǒng)進行了仿真驗證，包括系統(tǒng)的軟啟動過程和各模塊的上電順序、穩(wěn)態(tài)下的整體系統(tǒng)仿真、連續(xù)模式下的負載跳變仿真、斷續(xù)模式下的負載跳變仿真以