一款高效率DC-DC型升壓轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì).pdf

1、隨著科技革命的發(fā)展，電力電子技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)飛速發(fā)展的時(shí)期。電源管理作為電力電子產(chǎn)業(yè)的源頭，也隨之進(jìn)入了一個(gè)快速發(fā)展的階段。目前，電源管理芯片的應(yīng)用范圍已經(jīng)深入到導(dǎo)航、移動通信和消費(fèi)電子等諸多領(lǐng)域。我所在的實(shí)習(xí)公司正是在這個(gè)大背景之下，在立足市場需求的前提下，決定基于以前產(chǎn)品的基礎(chǔ)上研發(fā)新一代的DC-DC型升壓轉(zhuǎn)換器PT1313，在輸出電壓5V時(shí)，最大輸出電流能達(dá)到1A，進(jìn)一步滿足快速充電的市場需求。
　　本論文首先對Boost型D

2、C-DC轉(zhuǎn)換器的基本原理、控制模式、調(diào)制方式以及系統(tǒng)穩(wěn)定性進(jìn)行了詳細(xì)介紹，為DC-DC型升壓轉(zhuǎn)換器的模塊設(shè)計(jì)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了理論指導(dǎo)。在此基礎(chǔ)上提出了整個(gè)芯片的設(shè)計(jì)參數(shù)，包括控制模式，各個(gè)子模塊的具體功能、外圍參數(shù)的選取以及封裝管腳的定義等內(nèi)容。本芯片除驅(qū)動模塊用輸出電壓供電之外，其余模塊均采用輸入電壓供電，并且芯片具備輕重載的自動切換功能，從而使整個(gè)芯片具有較高的效率；同時(shí)采用固定頻率、峰值電流模式的控制方式，從而使系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)更快

3、，環(huán)路帶寬更寬；另外還設(shè)計(jì)了短路保護(hù)電路，在電路發(fā)生短路后具有周期性探測和重啟的功能，從而使芯片在短路故障解除以后能夠自動重啟，使芯片更加智能化。然后本論文完成了芯片內(nèi)部幾個(gè)關(guān)鍵的子模塊的設(shè)計(jì)，帶隙基準(zhǔn)電路可以輸出具有零溫度系數(shù)的基準(zhǔn)電壓和基準(zhǔn)電流，從而保證輸出電壓的精度和一些內(nèi)部運(yùn)算放大器增益的穩(wěn)定性；由于功率管的內(nèi)置，所以在誤差放大器的輸出端對電路進(jìn)行了內(nèi)部補(bǔ)償，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下，增大系統(tǒng)的帶寬，加快系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)；另外還設(shè)計(jì)

4、了PWM比較器、振蕩器、欠壓保護(hù)電路和測試電路等模塊，最后對電路的整體性能和功能進(jìn)行了仿真，其中包括軟啟動功能、短路保護(hù)功能和輕重載切換功能以及線性調(diào)整率、負(fù)載調(diào)整率和效率，均符合電路設(shè)計(jì)要求。
　　本文所設(shè)計(jì)的電路是基于上華的b5212 CSMC0.25μm BCD5V工藝，使用Candence完成電路各個(gè)子模塊和Boost型DC-DC轉(zhuǎn)換器整體電路的仿真驗(yàn)證。在輸入電壓為3.7V，輸出電壓為5V時(shí)，輸出電壓紋波為27mV;線性