文档介绍：四川大学
硕士学位论文
电流模式降压型DC-DC转换器的设计
姓名:毛振峰
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:王国裕
20060510
电流模式降压型—转换器的设计研究生毛振峰指导教师王国裕本文分析、设计了一款电流反馈模式控制テ珼转换器。该四川大学硕士学位论文微电子学与固体电子学专业—转换器的特点是内置了功率,同步整流:工作电压范围,输出电流可以达到稳定的,输出电压根据输出电阻可以调整。转换速率。该换换器的特点是动态相应快,启动时输出电压和电流过冲小,具有软启动特点,输出纹波小S捎诟米;黄鹘ǹ9毓β管内置,而且该芯片具有过流,过稳等保护功能,所以客户使用的时候只需要很少的外围器件就可以实现完整的开关电源。文章首先对单片开关;黄鞯母髦掷嘈徒辛私樯埽缘缪狗蠢和电流反馈两种控制模式进行了原理阐述和特点对比,然后根据设计要求进行了本文整体电路的设计。然后在现有的工艺模型参数下分析、设计芯片内各个子电路模块。重点分析了电流反馈环路,斜波补偿电路,误差放大器、基准产生电路等几个模块。而且由于工艺的限制,对原设计进行了改变和优化,使之能在现有工艺下实现设计要求并且完成了芯片的设计。最后,对整体电路和整体在工艺模型基础上,使用腟进行仿真验证,仿真了不同输入电压、不同工作环境温度、不同工艺参数等情况,仿真结果均达到设计要求。通过仿真结果也验证了本文的设计实现了设计思想。关键词:—转换器电流控制模式电压控制模式斜波补偿带隙基准源
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耗的能量很低,所以电源效率可以达到%%,比普通线性稳压电源提高引言国内外发展动态开关电源的设想,这对电源向体积和重量的降获得了一条根本的途径。而从够高,开关频率低、电路复杂、调试困难等使之应用受到限制。年代后期实现的开关频率,并且提高了电源功率密度,这对电源技术的进步与四川大学硕士学位论文电源是各种电子设备不可缺少的组成部分,其性能优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠的工作,因此,越来越受到人们的重视。目前常用的直流稳压电源分线性电源和开关电源两大类。线性稳压电源的调整管工作在线性放大区,稳压性能好,输出纹波电压很小。但它必须使用笨重的工频变压器与电网进行隔离,而且调整管功率损耗大,导致电源体积和重量大,效率低,一般只有%~%。开关电源挥8咝Ы谀艿缭矗衷谝丫俏妊沟缭吹闹髁鞑罚碜稳压电源的发展方向,开关电源内部的关键元器件工作在高频开关状态,消近一倍。开关电源稳压输入范围宽,体积重量轻,并且由于其一般具有自动保护电路,当稳压电路、高压电路、负载等出现故障或短路时,能自动切断电源进行保护。所以安全可靠。可以想象,作为一种新型的基础产业,无论在通讯、计算机领域,还是办公室、家庭自动化或工业控制等,开关电源的发展前景具有很大的潜力。年美国罗耶甊⒚鞯淖约ふ竦赐仆炀骞艿ケ溲蛊髦流变换器,是实现高频转换控制电路的开端,年美国查赛发明了自激式推挽双变压器,年美国科学家们提出取消工频变压器的串联年美国发明第一块集成稳压器,到年由于大功率硅晶体管的耐压提高,二极管反向恢复时间的缩短等元器件改善,终于做成了千赫的开关电源,开关电源已经有几十年的发展历史。世纪年代是晶闸管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,均由于效率不以来,随着集成电路设计和制造技术的发展,各种开关电源专用芯片大量问世,这种新型能源才获得发展。目前,电源的开关频率高达~的水平,而小功率电源已
实用价值和理论意义二大半导体市场。年,中国电源管理芯片市场保持旺盛增长的势头,市瓼制成的电源,虽已实用化,但其频率有待进一步提高。要储电荷的影响而产生浪涌或噪声。这样,不仅会影响周围电子设备,还会大要方式。当前,世界上许多国家都在致力于数谋浠黄鞯氖涤没芯俊中、小功率开关电源、精密开关电源、特种开关电源及电源模块的首选集成●智能化开关电源模块●微机、涌诘缭础⒉实纭⒙枷窕、摄录像机四川大学硕士学位论文发展起着重要的支撑作用。中国已成为全球增长潜力最大的电子产品消费大国:全球最大的移动电话市场、第三大市场,未来五年还将成为全球第场规模达到亿元,⋯。同时,⒉档姆⒄钩晌5缭床发展的强大推动力。目前市场上出售的开关电源中采用双极性晶体管制成的⒂提高开关频率,就要减少开关损耗,而要减少开关损耗,就需要有高速开关元器件。然而,开关速度提高后,会受电路中分布电感和电容或二极管中存大降低电源本身的可靠性