一種采用雙頻PFM控制模式的升壓式DC-DC變換器的設(shè)計.pdf

1、隨著技術(shù)的進(jìn)步，越來越多的電子產(chǎn)品出現(xiàn)小型化、集成化的趨勢。由于便攜式產(chǎn)品電池容量小、待機(jī)時間久等特點，在便攜產(chǎn)品中，高效率、低靜態(tài)電流、低電磁干擾等要求愈發(fā)重要。業(yè)界通常采用DC-DC變換器來為便攜產(chǎn)品提供工作電壓，傳統(tǒng)的DC-DC變換模式是脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation，PWM)，特點是重載效率高而輕載效率較低。很多便攜產(chǎn)品長期處于待機(jī)狀態(tài)，高負(fù)荷工作時間較短，因此脈沖寬度調(diào)制不能完全發(fā)揮長處。而脈沖頻率

2、調(diào)制(Pulse Frequency Modulation，PFM)由于具有輕載轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)勢，正在為越來越多的產(chǎn)品所采用。
　　本文通過對目前主要的DC-DC變換技術(shù)的分析，結(jié)合具體的設(shè)計指標(biāo)，提出了一種升壓式PFM DC-Dc變換器的設(shè)計。首先分析了PFM控制芯片的工作原理，根據(jù)功能需要設(shè)計了整體電路框圖，整體電路包括了基準(zhǔn)電壓源、誤差比較器、雙頻振蕩器、PFM控制器、限流電路、溫度保護(hù)電路等電路?？紤]到PFM濾波復(fù)雜，電磁

3、干擾較大，采用了雙頻PFM控制電路的設(shè)計，其控制思想是在輕負(fù)載或重負(fù)載時在各自頻率下工作，中等負(fù)載時在兩個頻率之間切換。與傳統(tǒng)的PFM相比，只需產(chǎn)生兩個頻率，因此其頻譜峰值更加有規(guī)律，在保障了輕載效率的基礎(chǔ)上，電磁干擾更低。
　　芯片采用方正微電子0.5um CMOS工藝設(shè)計，完成電路各模塊的分析和設(shè)計后，使用Cadence Spectre對模塊及系統(tǒng)的性能進(jìn)行模擬和調(diào)試。使用Cadence Composer繪制版圖，給出了部分元