一種PFM升壓型DC-DC變換器的設(shè)計(jì)研究.pdf

1、隨著便攜式設(shè)備市場(chǎng)的爆炸性增長(zhǎng)以及“能量饑渴型”新功能的不斷涌現(xiàn)，電源供應(yīng)和電源管理半導(dǎo)體行業(yè)正經(jīng)歷著一場(chǎng)前所未有的技術(shù)挑戰(zhàn)。各領(lǐng)先的集成電路設(shè)計(jì)廠商對(duì)于如何提高電源轉(zhuǎn)換效率和改進(jìn)產(chǎn)品性能的技術(shù)研究正在如火如茶的進(jìn)行著，并且越來越多的半導(dǎo)體廠商加入到了電源管理的行列中。論文設(shè)計(jì)了一種升壓型DC/DC變換器的控制芯片。它采用0.5μm的工藝制程，輸入電壓范圍為0.9V～2V，輸出電壓為3V；采用脈沖頻率調(diào)制方式(PulseFrequenc

2、yModulation，縮寫為PFM)；具有關(guān)閉控制功能，在關(guān)閉狀態(tài)時(shí)消耗的電流小于0.5μA；工作溫度范圍為-30℃～80℃。 本文首先介紹了升壓型DC/DC變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和基本工作原理。然后在傳統(tǒng)的脈沖頻率調(diào)制方式的基礎(chǔ)上，分析了一種離散脈沖頻率調(diào)制方式，并建立了這種調(diào)制方式下升壓型DC/DC變換器在電流連續(xù)(CCM)工作模式和電流斷續(xù)(DCM)工作模式的狀態(tài)空間平均模型?；诖四Ｐ?，計(jì)算并分析了離散脈沖頻率調(diào)制下升壓型D

3、C/DC變換器的響應(yīng)速度、效率和負(fù)載與調(diào)制度的關(guān)系等特性。其次在電路設(shè)計(jì)中，作者基于升壓型DC/DC變換器和離散脈沖頻率調(diào)制方式的基本原理并根據(jù)電路功能的需要，進(jìn)行了控制電路的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和子電路模塊設(shè)計(jì)。文章分析了變頻振蕩器、電壓比較器、遲滯比較器、使能控制電路和驅(qū)動(dòng)電路等子電路模塊以及整體電路的基本工作原理和參數(shù)設(shè)計(jì)。 在完成電路原理分析與電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之上，應(yīng)用EDA軟件HSPICE對(duì)各個(gè)子電路模塊和整體電路進(jìn)行了功能仿真