具有快速瞬態(tài)響應(yīng)BUCK變換器的環(huán)路研究與設(shè)計(jì).pdf

1、目前，在電源管理領(lǐng)域中，傳統(tǒng)的線性電源由于體積大、重量重、功率因數(shù)小以及效率低等缺點(diǎn)已逐漸被開關(guān)電源所取代。在最近幾年里，伴隨著微電子技術(shù)、磁性材料的研究以及半導(dǎo)體工藝水平不斷地優(yōu)化和發(fā)展，開關(guān)電源技術(shù)已經(jīng)取得了突破性的進(jìn)展，并且已經(jīng)滲透到了生活中的方方面面。因?yàn)殚_關(guān)電源有著體積小、重量輕、功耗低、瞬態(tài)響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，使得很多的電子產(chǎn)品微型化成為可能。隨著開關(guān)電源在電子領(lǐng)域中扮演著越來越重要的角色，人們對開關(guān)電源的響應(yīng)速度要求也是越來

2、越高，因此，如何設(shè)計(jì)一款具有快速瞬態(tài)響應(yīng)的開關(guān)電源芯片已經(jīng)成為人們當(dāng)前所關(guān)心的課題。
　　本研究提出一種具有快速瞬態(tài)響應(yīng)特性的Buck變換器。該Buck變換器應(yīng)用在低壓環(huán)境下，功率管為片內(nèi)集成，上端功率管采用P型MOS管，因此驅(qū)動部分不用做自舉電路，并且也不需要最小關(guān)斷時(shí)間電路，大大簡化了系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)。并且該Buck變換器基于傳統(tǒng)遲滯模式控制方式，主環(huán)路沒有誤差放大器，系統(tǒng)不需要做零極點(diǎn)補(bǔ)償電路，電路穩(wěn)定性較高，容易實(shí)現(xiàn)大帶寬設(shè)計(jì)

3、，并且系統(tǒng)有著極快的負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)速度。該Buck變換器采用內(nèi)部紋波補(bǔ)償方式，輸出電容采用低ESR陶瓷貼片電容，在實(shí)現(xiàn)輸出電壓高精度的同時(shí)又保證了系統(tǒng)穩(wěn)定工作。同時(shí)該變換器采用自適應(yīng)導(dǎo)通時(shí)間調(diào)制方式，實(shí)現(xiàn)了開關(guān)頻率的近似恒定。采用0.18μm BCD工藝，利用Cadence公司的Spectre仿真軟件對系統(tǒng)及環(huán)路中的關(guān)鍵子模塊的進(jìn)行仿真驗(yàn)證，并對系統(tǒng)的上電過程、連續(xù)模式下和斷續(xù)模式下的軟啟動過程、負(fù)載切換、線性調(diào)整率等方面進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。