文档介绍：复旦大学
硕士学位论文
电压电流双采样DC-DC数字控制芯片的设计与实现
姓名:许晓航
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:李文宏
20070430
摘要电子系统的体积逐渐变小和工作电流逐渐变大,,系统越来越复杂,需要电源更灵活、更可靠、更集成,这促使电源向着数字化方向发展。本文设计并实现了一颗数字控制芯片,应用于低压大电流场合的首先,介绍了主电路中常用的三种元器件的选取原则。从主电路角度对开关电源进行了分类,并分析了电源的工作原理。介绍了同步整流技术和软开关技术。从控制电路角度对开关电源进行了分类,说明了开关电源的两种控制模式:电压模式和电流模式。接着,设计了一个电压模式控制器。通过研究数字比例一积分⒎·琍刂扑惴ǎ岢鲈诖车脑隽渴絇结构上增加一个反馈环,用来提高系统的动态响应速度。从理论上阐述了该算法,并在/中建立了系统模型。仿真和实验结果证实了设计的正确性。最后,设计了一个电流模式控制器。通过研究自适应电压定位刂扑惴ǎ荼栈肥涑鲎杩购愣ǖ母拍睿芙岢鲆桓鲇檬址绞绞现刂频姆椒ǎ谰莞梅椒ㄓ肅芯片,并将其放9仄德实亩嘞嗟缭聪低辰辛瞬馐浴J笛榻峁砻鞲芯片实现了刂疲芄患跎偈涑龅缛荩锏浇谑∶婊⒔档统杀镜哪康摹关键词:数字电源,,琍,电流采样高频多相非隔离降压型开关电源。工艺实现了一颗数字控制
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,——■;,然后阐述研究的背景,接着介绍研究现状,最后说明本文的研究对象是用于9氐缭吹氖挚刂菩酒如图所示,,需要同时具备三个条件【,电路中的电力电子器件工作在开关状态而不是线性状态;咂担缌Φ缱悠骷工作在高频状态而不是接近低频的工频;绷鳎缭词涑鲋绷鞯缍皇墙涣鞯纭成能量的变换和转移,控制电路对主电路路能量转换过程进行有效反馈和控制,使主电路输出满足实际应用的要求。主电路包括电力电子器件、电磁器件和电容器。这三种元件的不同组合和连接可以形成不同类型的开关电源变换器,满足各种不同的应用需要?刂频缏繁冉细丛樱缙谟煞至⑵骷槌桑衷谒孀糯蠊婺<傻缏返姆⒄,指的是数字化控制的电源,它能提供管理和监控功能,并延伸到转换器、补偿器、调制器和驱动器。本文的工作目标是设计一个专用芯片,用数字集成电路实现补偿器和调制器,通过外接模数转换器和驱动器控制主电路,从而控制一个完整的电源系统·论文的结构。咝缘缣穕9氐缣稩嗫氐缥图缭吹姆掷图开关电源框图值缭纯蛲第一章引言⒊龅缒躭0吹缒躀..
研究背景研究现状电源是各种电子设备必备的组成部分,直接影响到电子设备的技术性能指标和以及工作是否安全可靠。,输出纹波电压很小,但是只能降压,功率密度低,并且效率较低。而开关电源内部关键元器件工作在高频开关状态,本身消耗的能量很低,效率可达%.%,比线性稳压电源提高近一倍。开关电源高效节能电源,代表着稳压电源的发展方向,现已成为稳压电源的主流产品。世纪年代初期之前,线性稳压电源一直都是稳压电源的主要产品。世纪年代开始出现晶闸管殖瓶煽毓相位控制式开关电源,年代由分立元件制成的各种开关电源,均因效率不够高、开关频率低、电路复杂、调试困难而难于推广,,随着集成电路设计与制造技术的进步,各种开关电源专用芯片大量向世,这种新项节能电源才重获发展【】。电源控制一直以来都采用模拟方式实现。然而最近几年,数字电源异军突起,引起了人们的广泛关注。与模拟电源相比,数字电源有许多优势:更高的系统可靠性、灵活性和易于集成和优化嘲。基于数字控制的系统能使用更少的元器件,,或优化和校正系统,数字控制器可以通过软件增加、删除和修改任何系统参数,使系统变