基于自適應(yīng)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償技術(shù)的DVS Buck DC-DC研究.pdf

1、近年來(lái)隨著便攜式電子產(chǎn)品向小型化、掌上化方向的發(fā)展,用于優(yōu)化電源功耗管理的關(guān)鍵技術(shù)得到了廣泛重視與應(yīng)用,其中動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)(DVS)技術(shù)已成為工業(yè)實(shí)踐標(biāo)準(zhǔn),該功耗管理技術(shù)在保證系統(tǒng)性能要求的前提下,應(yīng)在寬范圍內(nèi)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)微處理器等負(fù)載的電源電壓,這就要求電源系統(tǒng)必須具有快速的參考電壓跟蹤速度,即動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快,同時(shí)保持精確的參考電壓跟蹤能力。瞬態(tài)過(guò)程中的過(guò)沖、下沖幅度要盡可能地小,且沒(méi)有振蕩現(xiàn)象。雖然電流模控制比電壓?？刂频捻憫?yīng)速度快,但傳

2、統(tǒng)的固定零極點(diǎn)補(bǔ)償結(jié)構(gòu)無(wú)法在所有的負(fù)載條件下都能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性能的最優(yōu),在瞬態(tài)響應(yīng)中會(huì)不可避免地出現(xiàn)過(guò)沖、下沖和振蕩現(xiàn)象。導(dǎo)致電流?？刂萍夹g(shù)很難應(yīng)用在基于DVS的系統(tǒng)中,且大有被V2控制技術(shù)所取代的趨勢(shì)。
　　 本文成功地將一種新型的頻率補(bǔ)償技術(shù)--動(dòng)態(tài)零點(diǎn)補(bǔ)償(DZC)應(yīng)用于電流模開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,其核心控制原理是產(chǎn)生一個(gè)動(dòng)態(tài)零點(diǎn)跟蹤與負(fù)載相關(guān)的極點(diǎn),達(dá)到優(yōu)化環(huán)路響應(yīng),提高變換器響應(yīng)速度的目的。同時(shí),配合電流環(huán)的自適用斜坡補(bǔ)償電

3、路,即根據(jù)輸出電壓或占空比大小自動(dòng)調(diào)節(jié)補(bǔ)償斜坡的斜率,進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的輸出電流驅(qū)動(dòng)能力和響應(yīng)速度。在這兩種分別用于電壓電流環(huán)補(bǔ)償技術(shù)的有機(jī)控制下,輸出電壓可以快速跟隨參考電壓的變化并能精確地穩(wěn)定在預(yù)設(shè)電壓值上,且沒(méi)有明顯的過(guò)沖、下沖和振蕩。相對(duì)于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu),在系統(tǒng)的整個(gè)輸出電壓范圍內(nèi),內(nèi)環(huán)電流環(huán)的增益和帶寬也能得到了顯著改善。
　　 采用CSMC0.35μm CMOS工藝,對(duì)本文設(shè)計(jì)的基于新型頻率補(bǔ)償技術(shù)的開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)進(jìn)行了仿真