大電流Buck變換器高效驅(qū)動控制研究與設(shè)計.pdf

1、隨著電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展，世界即將進入萬物聯(lián)網(wǎng)的時代。物聯(lián)網(wǎng)可以把現(xiàn)代生活中的個人電腦、智能手機、智能家電和虛擬現(xiàn)實設(shè)備等智能設(shè)備都聯(lián)系起來，人們可以通過手機隨時隨地地了解家里發(fā)生的一切，控制家中的智能設(shè)備。智能便攜式設(shè)備在給人們帶來方便的同時也存在著一些問題，如智能設(shè)備的電池續(xù)航問題一直不能使人們滿意。由于各種智能設(shè)備的功能要越來越強大，但是體積要越輕薄越好，因此在電池容量并沒有明顯增加的同時，耗電量卻在不斷擴大。如何在有限的電池容

2、量范圍內(nèi)使設(shè)備運行更長的時間成為當(dāng)下研究的熱點。由于電源管理電路是電池能量傳遞到 SoC等功能電路的關(guān)鍵路徑，因此提高電源管理電路的轉(zhuǎn)換效率是延長電池續(xù)航時間的重要途徑。本文在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上，提出了一種適用于寬負(fù)載電流范圍、可變輸出電壓要求的高效率Buck變換器。此變換器中結(jié)合了分段功率驅(qū)動、浮動?xùn)艍候?qū)動和輕載高效PFM模式等驅(qū)動與控制技術(shù)，來使Buck變換器在全負(fù)載范圍內(nèi)都保持較高的效率。
　　本研究提出的Buck變換器高效驅(qū)

3、動控制的具體方案為：在重載條件下，系統(tǒng)工作在PWM模式，所有功率管全部使能正常工作；在中負(fù)載條件下，開啟分段功率驅(qū)動功能，利用電流采樣電路得到的負(fù)載電流信息來調(diào)節(jié)功率管的正常工作段數(shù)；當(dāng)功率管只有一段工作時，開啟浮動?xùn)艍汗δ?，通過LDO來調(diào)節(jié)上管驅(qū)動電路中自舉電容的充電電壓與下管驅(qū)動電路的供電電壓。如果負(fù)載電流繼續(xù)減小，使電感電流不連續(xù)，那么系統(tǒng)由PWM模式切換到PFM模式。在PFM模式下，功率管上管的導(dǎo)通時間可以自適應(yīng)調(diào)節(jié)，隨著輸出電