一種恒定導(dǎo)通時(shí)間控制模式Buck變換器的設(shè)計(jì).pdf

1、近年來(lái),隨著科技的不斷進(jìn)步,智能手機(jī)和平板電腦等便攜式電子產(chǎn)品逐漸成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊徊糠帧６娫醋鳛榇祟?lèi)電子產(chǎn)品的動(dòng)力中樞,其續(xù)航能力直接決定著電子產(chǎn)品的使用壽命。要提高電子產(chǎn)品的性能,節(jié)約能源,關(guān)鍵是要解決電源的性能問(wèn)題。電源在目前主要分為線(xiàn)性電源和開(kāi)關(guān)電源,由于開(kāi)關(guān)電源具有功耗小、變換效率高等優(yōu)良性能,加上生產(chǎn)成本低,已經(jīng)逐漸取代了變換效率低、不利于節(jié)能環(huán)保的線(xiàn)性電源,并在電子行業(yè)得以廣泛使用。直流/直流(DC/DC)變

2、換器作為開(kāi)關(guān)電源領(lǐng)域的重要成員,能夠?qū)斎氲闹绷麟妷哼M(jìn)行降壓、升壓、升降壓和極性反轉(zhuǎn)等靈活轉(zhuǎn)換。DC/DC變換器因功能強(qiáng)大而倍受追捧,被人們廣泛地應(yīng)用于各類(lèi)便攜式電子產(chǎn)品中。
　　傳統(tǒng)控制模式的DC/DC變換器可分為電流模式和電壓模式,兩種模式都采用誤差放大器和環(huán)路補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò),這種做法會(huì)減小環(huán)路帶寬,影響系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)。而恒定導(dǎo)通時(shí)間模式的電壓變換器不需要采用誤差放大器,把輸出電壓紋波信號(hào)作為PWM控制信號(hào)輸入到開(kāi)環(huán)的環(huán)路比較器,因

3、此相比傳統(tǒng)控制模式具有系統(tǒng)架構(gòu)簡(jiǎn)單、瞬態(tài)響應(yīng)快的優(yōu)點(diǎn)。
　　本文設(shè)計(jì)了一種采用恒定導(dǎo)通時(shí)間控制模式(COT)的降壓DC/DC變換器。該變換器存在電流連續(xù)導(dǎo)通(Continuous Conduction Mode,CCM)和電流非連續(xù)導(dǎo)通(Discontinuous Conduction Mode,DCM)兩種不同的工作模式供其根據(jù)負(fù)載電流的大小進(jìn)行選擇,即重載時(shí)選擇CCM模式,輕載時(shí)則選擇DCM模式。該變換器的輸入電壓范圍寬,最低

4、為4.2V,而最高可達(dá)16V;其輸出電壓由于可以使用外圍元件進(jìn)行設(shè)置,范圍達(dá)到0.8V~13V,在重載狀態(tài)下變換效率最高達(dá)到95％以上,同時(shí)由于采用了恒定導(dǎo)通時(shí)間模式,在輕載狀態(tài)下變換效率也高于82％。芯片還集成了一系列保護(hù)電路,使其避免過(guò)壓、短路、過(guò)溫以及過(guò)流等問(wèn)題,以達(dá)到安全工作的目的。
　　本論文介紹開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展過(guò)程,介紹了DC/DC變換器的理論基礎(chǔ),就本文所設(shè)計(jì)DC/DC變換器的功能特點(diǎn)、系統(tǒng)架構(gòu)和系統(tǒng)整體性能進(jìn)行了進(jìn)一