PWM模式下BUCK電路分段驅(qū)動的研究與設(shè)計.pdf

1、如今，智能手機、平板電腦等便攜式電子設(shè)備得到大量的普及，并且其尺寸也越來越輕薄，功能不斷增強已使其成為集通信娛樂為一體的多媒體終端。在當(dāng)前電池技術(shù)難以得到突破的情況下，如何從電源管理的角度降低系統(tǒng)的功耗，延長移動便攜設(shè)備使用時間顯得日益迫切。相比線性電壓變換器，DC-DC變換器因其大電流特性和優(yōu)異的轉(zhuǎn)換效率得到廣泛的重視和應(yīng)用。而DC-DC變換器的功率管驅(qū)動技術(shù)便成了進一步提高系統(tǒng)效率的關(guān)鍵。
　　本論文旨在研究PWM模式下BUC

2、K電路的同步整流功率管驅(qū)動技術(shù)，并在實際的芯片電路設(shè)計中得到應(yīng)用和驗證。通過分析 BUCK電路在功率 MOS管上損耗，得到一種通過優(yōu)化功率管的技術(shù)——分段驅(qū)動來提高系統(tǒng)工作在輕載下的效率。分段驅(qū)動技術(shù)的原理在于：通過理論和仿真得到特定負載電流下最優(yōu)的功率管有效導(dǎo)通數(shù)目，使功率管的導(dǎo)通損耗和驅(qū)動損耗達到最佳折衷，使得系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率得以優(yōu)化。
　　本文先是簡述了關(guān)于該課題的研究背景，然后分析了開關(guān)電源的基本原理，再著重分析了BUCK電

3、路在功率管上的損耗并介紹了兩種輕載下效率提升技術(shù)。接著設(shè)計了一種基于分段驅(qū)動功能的BUCK DC-DC電路，重點設(shè)計了分段驅(qū)動級的功率管、電流采樣及時數(shù)轉(zhuǎn)換電路，同時完成了相關(guān)子電路的設(shè)計。通過優(yōu)化參數(shù)設(shè)計，結(jié)合模塊和整體電路的仿真分析，最終使BUCK變換器在輕載下的轉(zhuǎn)換效率得到提高。最后，將所設(shè)計的分段功率管驅(qū)動技術(shù)應(yīng)用到一款DC-DC變換器中，通過0.13?m CMOS工藝流片驗證，最終的測試結(jié)果顯示，該技術(shù)在一定程度上可以提高系統(tǒng)