一種帶線損補(bǔ)償?shù)耐秸鹘祲盒虳C-DC設(shè)計(jì).pdf

1、隨著半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展，集成電路行業(yè)空前繁榮，各類高性能集成電路(IC)不斷涌現(xiàn)。在電源IC領(lǐng)域，DC-DC開關(guān)電源變換器憑借其優(yōu)異性能逐漸成為電源領(lǐng)域的主流產(chǎn)品和研究熱點(diǎn)。相對(duì)傳統(tǒng)線性轉(zhuǎn)換電源，DC-DC開關(guān)電源能夠靈活實(shí)現(xiàn)直流電壓的降低、升高和極性轉(zhuǎn)換，并且具有高轉(zhuǎn)換效率、低功耗、快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)、寬輸入范圍、大電流輸出能力等突出優(yōu)點(diǎn)。
　　本文設(shè)計(jì)了一款帶線損補(bǔ)償?shù)耐秸鹘祲盒虳C-DC變換器。系統(tǒng)采用峰值電流模控制，電壓環(huán)

2、和電流環(huán)構(gòu)成的雙環(huán)反饋系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)快速瞬態(tài)響應(yīng)和高精度輸出。為保持全負(fù)載范圍內(nèi)的高轉(zhuǎn)換效率，采用了輕載跨周期調(diào)制(PSM)與重載脈沖寬度調(diào)制(PWM)相結(jié)合的混合調(diào)制模式。為進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)換效率，采用了同步整流技術(shù)，上下功率管均集成在芯片內(nèi)部，且采用N型MOSFET以減小面積。本文設(shè)計(jì)的芯片主要應(yīng)用于車載充電器，為補(bǔ)償充電線纜造成的電壓損耗，設(shè)計(jì)了反饋端單次電壓調(diào)節(jié)線損補(bǔ)償電路，在負(fù)載電流超過一定閾值后，輸出端加入固定的線損補(bǔ)償量。為保證

3、系統(tǒng)工作在安全條件下，設(shè)置了軟起功能、過溫保護(hù)、過流保護(hù)以及輸出短路保護(hù)等一系列異常情況保護(hù)功能。
　　本文設(shè)計(jì)的DC-DC芯片采用韓國(guó)hynix0.18μm BCD高壓工藝，完成了包括電路設(shè)計(jì)、版圖設(shè)計(jì)以及流片測(cè)試在內(nèi)的集成電路設(shè)計(jì)的全套流程。芯片開關(guān)頻率280kHz，靜態(tài)電流600μA以下，最大轉(zhuǎn)換效率達(dá)到95％。典型輸入電壓12V，最大輸出電流3A，同時(shí)具有良好的負(fù)載調(diào)整率。對(duì)比分析設(shè)計(jì)指標(biāo)和最終的測(cè)試結(jié)果，芯片功能良好，各