直流降壓開關(guān)電源芯片的研究與設(shè)計.pdf

1、目前數(shù)碼照相機、數(shù)碼攝像機、便攜多媒體播放設(shè)備、智能手機、PDA、MP3播放器以及便攜DVD播放器、GPS系統(tǒng)等便攜移動設(shè)備市場正在快速增長，大大推動了用于這類產(chǎn)品的電源管理芯片的需求，開關(guān)電源憑借高效率和功能多樣性得到了飛速發(fā)展?；谶@種情況，本文設(shè)計了一款直流降壓開關(guān)電源芯片，該芯片高度集中，僅需要電感、電容就能構(gòu)成系統(tǒng)的供電網(wǎng)絡(luò)，主要面向于電池供電的便攜移動設(shè)備。 論文介紹了開關(guān)電源的基本原理，根據(jù)芯片的設(shè)計指標(biāo)構(gòu)建了系統(tǒng)

2、的整體框架。系統(tǒng)采用新出現(xiàn)的同步整流技術(shù)來提高效率，采用峰值電流型脈寬調(diào)制技術(shù)實現(xiàn)穩(wěn)壓輸出。在詳細(xì)分析了系統(tǒng)能耗的來源，定量地給出各個來源之間的權(quán)重關(guān)系后，確定了同步整流中每個功率管的寬長比，完成系統(tǒng)級的設(shè)計。這種理論可以廣泛應(yīng)用于同步整流技術(shù)的具體設(shè)計中。 控制電路的設(shè)計是芯片設(shè)計的重點。根據(jù)設(shè)計指標(biāo)，仔細(xì)地設(shè)計了芯片內(nèi)部模塊，包括：帶隙基準(zhǔn)電壓源、誤差放大器、比較器、振蕩器、RS觸發(fā)器、電流檢測器等。其中設(shè)計的新型的電流檢測

3、器具有高精度，無損耗的優(yōu)點，并且高度可移植。設(shè)計的帶隙基準(zhǔn)電壓源采用曲率補償技術(shù)，進(jìn)一步改善基準(zhǔn)的溫度特性，并且讓帶隙基準(zhǔn)電壓直接和芯片的輸出電壓相比較，省去輸出電壓的采樣電阻網(wǎng)絡(luò)，節(jié)省了印刷電路板的空間和成本。 借助Cadence和Hspicc+AvanWaves仿真工具，采用GSMC 0.18um 1.8V/3.3V1P6M Generic Process工藝完成了仿真驗證。仿真結(jié)果表明：該系統(tǒng)正常工作時，能得到1.8V的穩(wěn)