數(shù)字DC-DC開(kāi)關(guān)變換器中關(guān)鍵模塊的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、在電子設(shè)備中，集成電路是系統(tǒng)中不可缺少的電路模塊。由于不同工藝的集成電路芯片需要不同的電源電壓，來(lái)源于電池等供電系統(tǒng)的電源無(wú)法直接給集成電路供電，DC-DC電源管理芯片是保證集成電路正常工作的關(guān)鍵。
　　本文在對(duì)開(kāi)關(guān)電源管理芯片關(guān)鍵技術(shù)及其工作原理進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)完成了一款數(shù)字BUCK型DC-DC開(kāi)關(guān)電源管理芯片。本文所設(shè)計(jì)的BUCK型數(shù)字DC-DC變換器，釆用電壓模的架構(gòu)，將反饋電壓與外部參考電壓的誤差經(jīng)過(guò)量化器量化，

2、并將其輸入到數(shù)字補(bǔ)償模塊做補(bǔ)償運(yùn)算，再經(jīng)過(guò)數(shù)字脈沖寬度調(diào)制器將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為電壓脈沖來(lái)控制功率管的通斷，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字方式控制的DC-DC變換器，同時(shí)該芯片采用同歩整流技術(shù)，減小了額外的功率損耗。
　　本文所設(shè)計(jì)的BUCK型數(shù)字DC-DC變換器通過(guò)外部控制信號(hào)改變芯片內(nèi)部基準(zhǔn)電壓，實(shí)現(xiàn)了不同輸出電壓的跳變，從而為設(shè)備進(jìn)行多電壓域低功耗控制提供了很好的解決方案。芯片的輸入電壓為5V，輸出電壓范圍為1.8V-2.5V，通過(guò)Matlab S

3、imulink建模，確定了相關(guān)模塊的參數(shù)及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，采用Specture及verilogHDL分別完成了延遲鎖相環(huán)模塊、驅(qū)動(dòng)電路模塊模塊、電流源電路模塊、電平轉(zhuǎn)換電路模塊等模擬電路及DPID模塊和DPWM中數(shù)字電路模塊的設(shè)計(jì)及仿真。仿真結(jié)果表明，變換器輸出電壓的建立時(shí)間大約為35us，穩(wěn)定時(shí)輸出電壓的紋波大約為4mv，轉(zhuǎn)換效率可達(dá)90％，在輸出電壓切換時(shí)系統(tǒng)也表現(xiàn)出良好的特性。
　　采用SMIC0.18μm工藝庫(kù)，在完成數(shù)字開(kāi)關(guān)電