適用于快速-高精度DC-DC變換器的環(huán)路研究與設(shè)計(jì).pdf

1、電子產(chǎn)品對(duì)電源系統(tǒng)快速高精度的需求，使得COT（Constant On-Time Control,恒定導(dǎo)通時(shí)間控制）和電流控制模式（Current Control Mode）從眾多控制方式中脫穎而出成為了電源芯片中最受青睞的兩種。COT以其快速瞬態(tài)響應(yīng)和高的輕載效率著稱，而ACOT（Adaptive-COT，自適應(yīng)導(dǎo)通時(shí)間控制）的出現(xiàn)解決了由于COT的非恒頻工作帶來(lái)的諸多問(wèn)題，將COT的發(fā)展推向新的高峰，但ACOT仍沒(méi)有解決COT控制方

2、式兩大限制應(yīng)用的問(wèn)題，即低ESR下的次諧波振蕩問(wèn)題以及COT模式的固有失調(diào)問(wèn)題。
　　本研究從變換器建模的角度上推導(dǎo)COT次諧波振蕩產(chǎn)生的本質(zhì)原因，同時(shí)從直流失調(diào)產(chǎn)生的根本上探索消除的方法，最終提出了具有AOC（Adaptive Offset Cancellation，自適應(yīng)失調(diào)消除）功能基于ARC（Active Ripple Compensation，有源紋波補(bǔ)償）策略的COT控制環(huán)路，完美解決了限制COT控制發(fā)展的問(wèn)題。高精度

3、ACOT控制環(huán)路采用半周期采樣方式獲得電感電流紋波，結(jié)合產(chǎn)生AOC的補(bǔ)償流程，通過(guò)有源網(wǎng)絡(luò)在進(jìn)行紋波補(bǔ)償?shù)耐瑫r(shí)實(shí)現(xiàn)任意情形下的失調(diào)完全消除?；赨TC40VBCD050工藝實(shí)現(xiàn)了高精度COT控制環(huán)路的設(shè)計(jì)，并應(yīng)用到Buck中驗(yàn)證其穩(wěn)定性以及控制精度。電流模式控制得益于其高控制精度、良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度以及逐周期限流，但是在某些占空比條件下（峰值電流模為D>50％）的穩(wěn)定性問(wèn)題決定了其斜坡補(bǔ)償?shù)男枨蟆鹘y(tǒng)限定功率拓?fù)涞碾娏髂Ｏ到y(tǒng)將斜坡補(bǔ)償嵌

4、入內(nèi)部，容易發(fā)生過(guò)補(bǔ)償或者是欠補(bǔ)償問(wèn)題，雖然自適應(yīng)斜坡補(bǔ)償?shù)某霈F(xiàn)從一定程度上緩解了該問(wèn)題，自適應(yīng)斜坡補(bǔ)償?shù)膹?fù)雜性限制了其推廣。同時(shí)電流模控制由于其由外部時(shí)鐘控制開(kāi)關(guān)，在輕載下無(wú)法達(dá)到 COT的天然 PFM的效果，導(dǎo)致了其效率問(wèn)題。針對(duì)電流模的上述關(guān)鍵問(wèn)題，提出了具有EB（Efficency Boosting，效率提升）電路的寬應(yīng)用范圍峰值電流?？刂骗h(huán)路，將斜坡補(bǔ)償外置以消除過(guò)補(bǔ)償和欠補(bǔ)償?shù)臒o(wú)法修正性，無(wú)固定的補(bǔ)償決定了其適用于各種功率拓