基于自適應(yīng)恒定導(dǎo)通時間的高效率Buck型DC-DC設(shè)計.pdf

1、如今，電子設(shè)備面臨著電源預(yù)算、體積限制逐漸緊縮的現(xiàn)狀，對電源管理芯片的電壓調(diào)節(jié)能力、轉(zhuǎn)換效率、響應(yīng)速度和集成度等方面提出了更高的要求。在此趨勢下，恒定導(dǎo)通時間(Constant On Time,COT)控制的DC-DC因其結(jié)構(gòu)簡單、動態(tài)響應(yīng)性能好以及輕載效率高的特點(diǎn)，成為了國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。
　　本課題設(shè)計了一款基于自適應(yīng)恒定導(dǎo)通時間（Constant On Time，COT）的高效率Buck型DC-DC芯片。該系統(tǒng)采用自適應(yīng)恒定

2、導(dǎo)通技術(shù)，在不同的輸入電壓、參考電壓以及工作頻率條件下，功率管的導(dǎo)通時間可以實現(xiàn)自適應(yīng)調(diào)節(jié)，使芯片具有很強(qiáng)的適應(yīng)能力。論文對系統(tǒng)的主環(huán)路和頻率鎖定環(huán)路進(jìn)行了系統(tǒng)建模，并使用Matlab對系統(tǒng)開環(huán)傳輸特性進(jìn)行仿真驗證，保證系統(tǒng)的開環(huán)特性滿足穩(wěn)定性要求。為了適應(yīng)多場合應(yīng)用需求，系統(tǒng)采用兩種工作模式。其中強(qiáng)制連續(xù)模式可以實現(xiàn)較低的輸出電壓紋波，適合于低噪聲場合的應(yīng)用。另一種是Burst模式，系統(tǒng)在輕載時，部分電路進(jìn)入休眠模式以實現(xiàn)較低的功耗，

3、因此比較適合輕載高效的應(yīng)用場合。整個設(shè)計基于Matlab、Cadence和Hspice等工具，完成了系統(tǒng)電路的設(shè)計、仿真和驗證工作。芯片的測試結(jié)果表明系統(tǒng)可以正常工作，各項性能指標(biāo)均滿足設(shè)計要求。
　　芯片采用韓國東部0.35μM BCD工藝實現(xiàn)，測式結(jié)果表明:系統(tǒng)的工作頻率范圍為800kHz～2.5MHz，輸入電壓3.6V～24V，最大輸出電流2.5A，電源轉(zhuǎn)換效率最高可達(dá)96.1％，在強(qiáng)制連續(xù)和Burst模式下均可正常工作。系