輕負載下BUCK電路的模式控制和分段技術(shù)研究與設(shè)計.pdf

1、在電子便攜設(shè)備全面普及的今天,多媒體終端的發(fā)展,要求集成電路芯片朝著高集成度、更低功耗的方向發(fā)展,同時也對電源管理芯片提出了更高的要求,在有限的電池容量基礎(chǔ)上,如何更好的延長電池使用時間,延長電池壽命成為重要課題。在眾多電源管理芯片中,DC-DC變換器高效的特點使其得到更多的重視和更廣泛的應(yīng)用,因此,研究提高DC-DC變換器的系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率是非常有意義的,本文正是致力于提高DC-DC變換器在全負載范圍內(nèi)都有較高的轉(zhuǎn)換效率,對輕負載下Buc

2、k電路的模式控制和分段技術(shù)進行研究與設(shè)計。
　　本文首先簡述了當前DC-DC變換器的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢,以及開關(guān)電源的基本拓撲結(jié)構(gòu)和常見調(diào)制模式,然后分析了輕負載下提升效率的兩種方法。在此基礎(chǔ)上,本文針對功率管的導(dǎo)通損耗和驅(qū)動損耗進行重點推導(dǎo)分析,作為本設(shè)計功率管分段的重要依據(jù)。本文詳細描述了所設(shè)計的一款雙?？刂品侄悟?qū)動功能的DC-DC變換器,重點設(shè)計了DCM下利用占空比檢測電路量化負載電流,根據(jù)量化結(jié)果對功率管進行自適應(yīng)分段,同時闡

3、述了模式切換的設(shè)計和PSM調(diào)制模式具體電路等關(guān)鍵子電路的設(shè)計。最后優(yōu)化電路參數(shù),對整個DC-DC變換器的特征指標進行了細致的仿真驗證,并完成了版圖的設(shè)計。
　　本文設(shè)計的芯片整體面積為1.2mm×1.25mm,采用0.13μm標準CMOS工藝,最終仿真結(jié)果顯示本文設(shè)計的這款帶有雙?？刂谱赃m應(yīng)分段的DC-DC變換器,能夠在輕負載下通過模式切換和分段驅(qū)動技術(shù)有效的提高轉(zhuǎn)換效率,全負載效率保持在70％以上,在15mA處通過分段效果,效率