一種雙端輸出升壓型DC-DC芯片的設(shè)計.pdf

1、便攜式設(shè)備功能的增多使得其對電源管理芯片的需求不斷增加，多個單一功能的電源管理芯片組合的方法漸不可行，提高集成度，在小的芯片上集成更多功能特性是大勢所趨。在此背景下，本文設(shè)計了一種雙端輸出升壓型DC/DC芯片。芯片集成兩個升壓變換器，提供兩種不同的輸出，既可以為主顯LED提供恒定電流，也可以為次顯 OLED提供恒定電源。兩個升壓變換器采用不同的控制方式：主顯采用峰值電流控制脈沖寬度調(diào)制（PWM），以減小紋波，加快負載響應速度；次顯采用跳

2、周期調(diào)制（PSM）以提高效率。
　　芯片采用UMC0.6μm BCD工藝制程，在輸入電壓為2.7～5.5V的范圍內(nèi)，主顯可以以20mA電流驅(qū)動5個LED，次顯可以提供20V/50mA輸出，典型效率都在80％以上。1.1MHz的開關(guān)頻率實現(xiàn)了簡易的濾波和快速的環(huán)路響應性能。三個內(nèi)部集成的功率MOS管，使芯片使用少的外部元器件并可以隨時關(guān)斷主、次顯。同時該芯片具有電源欠壓保護、輸出過壓保護、過溫保護和每個周期的電流限制等功能。芯片主要

3、用于時尚手機、白色LED背光和數(shù)碼照相機等。
　　論文首先介紹了高集成度高效率電源管理芯片的國內(nèi)外動態(tài)和科研意義。然后分析了Boost電路和峰值電流控制PWM的基本工作原理，為系統(tǒng)設(shè)計奠定了理論基礎(chǔ)。從設(shè)計要求的角度出發(fā)提出了整體電路的架構(gòu)設(shè)計，闡述了整體工作原理和子模塊功能。根據(jù)整體電路的功能要求完成了子電路的設(shè)計和H-SPICE仿真，設(shè)計的子模塊包括：振蕩器和斜坡補償、誤差放大器、功率管P1和N1的驅(qū)動電路。最后對芯片整體功能