Boost DC-DC轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì).pdf

1、隨著大量便攜式電子產(chǎn)品的使用，對電池電源的管理及使用壽命提出了很高的要求。Boost DC/DC開關(guān)電源管理芯片可以及時(shí)有效地將電池的低電壓提高到所需的較高電壓，以延長電池的使用壽命。本文基于開關(guān)電源變換器的原理，獨(dú)立設(shè)計(jì)了一款便攜式應(yīng)用的Boost DC/DC轉(zhuǎn)換器控制芯片。它采用ASMC0.35μm的工藝，輸入電壓范圍為2.4 V～3.3V，輸出電壓為3.3V～5V；采用脈沖寬度調(diào)制和脈沖頻率調(diào)制方式相結(jié)合的控制方式，具有關(guān)閉控制功

2、能，在關(guān)閉狀態(tài)消耗的電流小于0.5μA；工作溫度范圍為－40℃～125℃。
　　 本文首先介紹了升壓型DC/DC變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和基本原理設(shè)計(jì)，然后在脈沖寬度調(diào)制的基礎(chǔ)上引入了脈沖頻率調(diào)制方式，并將兩種控制方式結(jié)合起來，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行控制電路的設(shè)計(jì)和子電路模塊的設(shè)計(jì)。本文設(shè)計(jì)芯片其主要特點(diǎn)是：(i)將功率開關(guān)管集成到芯片內(nèi)部，開關(guān)管的開關(guān)頻率為1.5MHz；(ii)外部電容電感等常規(guī)大體積的元件可以選用小容量的表面貼器件，極大地

3、減小了電源系統(tǒng)的體積；(iii)電源芯片采用電壓控制模式的PWM與PFM相結(jié)合的工作方式，有效地減小了電子設(shè)備的待機(jī)功耗，進(jìn)一步提高電池的使用效率。電壓控制模式保證了開關(guān)電源較好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和較高的靈敏度，可調(diào)性好，減小了輸出電壓的波動(dòng)；(iv)采用低導(dǎo)通阻抗的功率PMOS管代替肖特基二極管起整流管作用，極大地降低了整流管上的損耗，并實(shí)現(xiàn)了同步整流；(v)在不連續(xù)工作(DCM)模式下，采用零電流比較器可以有效防止電感電流為零時(shí)立即變至負(fù)值