高效率多模式Buck-Boost開(kāi)關(guān)電源控制芯片設(shè)計(jì).pdf

1、隨著電力電子技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和集成電路設(shè)計(jì)、制造技術(shù)的發(fā)展，便攜式設(shè)備使用日益廣泛，對(duì)開(kāi)關(guān)電源芯片提出了更高的要求。主要包括，在更大的輸入電壓范圍內(nèi)能夠提供穩(wěn)定的輸出電壓，在全負(fù)載范圍內(nèi)高效率工作，以及體積更小，功率密度更高等。論文針對(duì)上述需求，設(shè)計(jì)了一種BUCK—BOOST開(kāi)關(guān)電源控制芯片。 論文在分析各種升壓—降壓式拓?fù)涞幕A(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種基于級(jí)聯(lián)式4開(kāi)關(guān)BUCK—BOOST拓?fù)涞拈_(kāi)關(guān)電源控制芯片，其根據(jù)不同的負(fù)載、不同的輸

2、出電壓，采用不同的控制策略： （1）重載時(shí)，系統(tǒng)采用電壓模式控制，工作在PWM模式，且根據(jù)輸入電壓的不同進(jìn)行分段控制，實(shí)現(xiàn)在BOOST，BUCK以及過(guò)渡狀態(tài)間自動(dòng)轉(zhuǎn)換； （2）輕載時(shí)，系統(tǒng)采用遲滯控制，工作在BURST模式，亦根據(jù)輸入電壓的不同，實(shí)現(xiàn)在BOOST，BUCK以及改進(jìn)BOOST間自動(dòng)轉(zhuǎn)換。 設(shè)計(jì)的過(guò)渡狀態(tài)和改進(jìn) BOOST狀態(tài)最大程度上減少了開(kāi)關(guān)管開(kāi)關(guān)次數(shù)，比現(xiàn)行方法有更低的開(kāi)關(guān)功耗。這樣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和控制策略

3、實(shí)現(xiàn)了在系統(tǒng)級(jí)的功率優(yōu)化，減少了系統(tǒng)功耗，提高了效率。 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，論文給出了該芯片的實(shí)現(xiàn)方案，并設(shè)計(jì)了其中的關(guān)鍵模塊。如設(shè)計(jì)的帶鎖相環(huán)的多模式時(shí)鐘發(fā)生電路，經(jīng)過(guò)流片和樣片測(cè)試，表明其能簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)多模功能，優(yōu)化鎖相環(huán)噪聲性能，適用于開(kāi)關(guān)電源管理芯片；誤差放大器結(jié)合系統(tǒng)環(huán)路進(jìn)行補(bǔ)償，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；電平轉(zhuǎn)換電路、電流檢測(cè)電路等都采用了新設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，并在電路設(shè)計(jì)中注重電路級(jí)功耗的降低。 整個(gè)系統(tǒng)及其電路利用美國(guó)國(guó)