高效率低功耗DC-DC升壓開關電源的設計.pdf

1、由大連連順電子有限公司提供的該課題的目的是設計一款高效率低功耗DC/DC升壓開關電源。課題中參考SG3525A的原理，采用正向設計為主逆向設計為輔，Bi-CMOS工藝。在協(xié)調(diào)其他性能參數(shù)的基礎上電路設計時首選低功耗結構，同時在各單元電路增加使能控制端，輕載時使系統(tǒng)自動進入待機或沉睡狀態(tài)，從而提高效率、降低功耗。為了進一步提高系統(tǒng)效率和降低功耗還對開關管和外接電感電容做了優(yōu)化的設計、分析。該系統(tǒng)采用電路結構相對簡單的PWM調(diào)制方式和對負載

2、及電源變化響應迅速的電流型控制方式，系統(tǒng)由偏置、基準電壓源、誤差放大器、比較器、振蕩器、欠壓保護、過流保護、斜坡補償?shù)葮嫵?。決定輸出精度的基準電壓源電路采用帶隙基準電壓源，通過精心設計和預留修調(diào)電阻，基準具有良好溫度、電壓特性，室溫下溫度系數(shù)為零，2V到10V電壓特性10ppm，基準電壓1.17V。斜坡補償電路有效防止了電流型控制方式在開關管脈沖占空比大于50％時輸出電壓不穩(wěn)定，同時解決輸出輕載或空載時電源失控及限流保護問題。系統(tǒng)中誤差

3、放大器設計成低頻增益高，高頻增益低，通過外接補償電容，補償后增益帶寬積為3M，相位裕度80°。 仿真采用PSPICE軟件BSIM3v3 Model Parameters，仿真結果表明設計滿足要求且裕量充足。采用L-Edit軟件CSMC 1.2μm的硅柵N阱Bi-CMOS工藝對整個電路進行版圖設計，編寫提取文件提取版圖網(wǎng)表，LVS驗證結果無誤。系統(tǒng)中當輸入直流電壓小于2.35V時欠壓鎖定，輸出電壓可調(diào)范圍2.6V至15V，中度負載