文档介绍：天津大学
硕士学位论文
一种高效率同步升压型DC-DC转换芯片的研究与设计
姓名:杨喆
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:姚素英
20070101
摘要关键词:电源管理芯片升压型变换器转换效率脉冲频率调制同步整流近年来便携电子设备的使用越来越广泛,电子设备的小型化和低成本化使电源系统向轻、薄、小和高效率方向发展。单片开关电源以其低损耗、高效率及电路简洁等显著优点而受到人们青睐。,设计了一种高效率同步升压式9氐缭垂芾硇酒捎玫缌髂控制,具有转换效率高、输入电压低、输出电流大、输出电压电流稳定等优点。整个设计以转换效率高、系统输出稳定为重点,分析了酒南低辰构,研究了能够保证低功耗、高效率的同步整流和避免闩锁效应两大关键技术,并且从理论上分析了刂剖紹系统开关管的导通和关断时间的长短如何设定,以及设定后对芯片转换效率的影响。本论文设计了芯片内的四个关键的组成模块。其中,带隙基准电压源最低工作电压露认凳晃蟛罘糯笃骱捅冉掀髂?椋芄惶峁┪榷的直流增益和高速的小信号响应:开关管导通和关断的计时模块,是根据实际应用条件设定时间常数后,设计出具体的电路结构来实现这个刂频暮诵哪块;过流保护模块,设计了用导通时的开关管作采样电阻这一思路,用简单的方式精确地限制了电感电流的峰值椅蟛钤%以内。在上海华虹腃工艺线上本论文设计的酒谝淮流片验证就取得了成功,不仅功能测试正常,而且参数指标基本达到了设计要求,最低启动电压,转换效率%。
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懈炙学位论文作者签名:前刃咭右学位论文作者签名:杨韶签字日期:年独创性声明学位论文版权使用授权书或撰写过的研究成果,也不包含为获得墨鲞盘堂或其他教育机构的学位或证本学位论文作者完全了解墨鲞盘堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权基壅盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检,月二多日年了日签字日期:年本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签字日期:索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得导师签名:
电源管理芯片简介第一章绪论在当今这个信息化时代,随着电子技术的高速发展,电子系统的应用领域越来越广阔。而电源有如人体的心脏,是所有用电设备的动力,任何电子设备都离不开可靠的电源。从计算机、便携设备、家电到工业控制、照明、宇航、军事等广阔领域,所有电子和电气设备均采用某种形式的电源管理。然而,电源却不像心脏那样形式单一。不同的电子设各对电源有不同的要求,如电源效率、电压、电流能力、噪声、纹波,以及对电源体积、形状、可靠性、干扰等要求。按照电力电子的习惯称谓,.涣髯;晃V绷称为整流;.称为逆变;.;.。广义地说,利用半导体功率器件作为开关,将一种电源形态转变为另一种电源形态的主电路都叫做开关变换器电路:转变时用自动控制闭环稳定输出并有保护环节则称为开关电源¨。单片电源调整器集成电路自年问世以来,不仅实现了单片集成化含开关功率管婊涣舜蟛糠址至⑵骷咕哂凶罴虻サ耐馕У缏罚箍9氐源的整体性能得到大幅度提高,同时降低了成本,现已成为非常具有发展前景和影响力的一项高新技术产品。,包括两大类:线性稳压器和开关式稳压器,后者就是单片开关电源集成电路,。便携式电子设备大多采用单电池供电,由于电池的放电特性曲线不平坦,负载上得到的电压随电池使用时间下降,影响了整个系统的性能。在便携式通信及计算机产品电路设计中,为在功耗和速度、噪声等特性之间折衷,通常采用多电压供电技术。为了获得稳定的输出电压,在电池和负载之间接入一个或多个电压转换器或者称为电压调整器、稳压器K孀诺缱硬吩诠ひ控制领域和消费品领域所占份额的急剧增长,电源集成电路产业正在以惊人的速度飞速发展,成为目前产业中最热门的研究和生产方向之一。
国内外电源管理芯片市场动态开关电源的发展历史电源管理芯片在我国的发展趋势和应用前景多年来,开关电源经历了三个重要发展阶段。第一个阶段是功率半导体器件从双极型器件⒄刮狹型器件β蔒,使电力电子系统有可能实现高频化,并大幅度降低导通损耗,电路也更为简单。第二个阶段自世纪年代开始,高频化和软开关技术的研究开发,使功率变换器性能更好、重量更轻、尺寸更小