基于固定導(dǎo)通時(shí)間的快速瞬態(tài)響應(yīng)BUCK控制器的研究.pdf

1、目前隨著現(xiàn)代電子與科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，各種新型電子產(chǎn)品層出不窮，如觸屏手機(jī)、智能手環(huán)、平板電腦等，這對(duì)開關(guān)電源提出了更高的要求，例如當(dāng)電源系統(tǒng)從待機(jī)模式轉(zhuǎn)換為活躍模式時(shí)，負(fù)載電流會(huì)經(jīng)歷很大幅度的瞬態(tài)跳變，此時(shí)調(diào)整器性能指標(biāo)要求系統(tǒng)必須能立即響應(yīng)。
　　針對(duì)以上要求，本文設(shè)計(jì)了一種基于固定導(dǎo)通時(shí)間的快速瞬態(tài)響應(yīng)BUCK控制器。該控制器采用固定導(dǎo)通時(shí)間谷值電流控制模式，這樣在實(shí)現(xiàn)低占空比的同時(shí)，也能夠提高瞬態(tài)響應(yīng)速度，并且可以工作

2、在斷續(xù)模式和強(qiáng)制連續(xù)模式。論文首先介紹了研究背景及意義，簡(jiǎn)單分析了國(guó)內(nèi)外開關(guān)電源的研究現(xiàn)狀以及未來(lái)發(fā)展方向；接下來(lái)對(duì)BUCK轉(zhuǎn)換器的電感電流和輸出電壓紋波進(jìn)行了分析并重點(diǎn)闡述了遲滯模式、固定導(dǎo)通時(shí)間等脈沖頻率調(diào)制模式和峰值電流、平均電流等電流控制模式，然后詳細(xì)分析了提高瞬態(tài)響應(yīng)的的三種方法，包括對(duì)電感值和輸出電容以及開關(guān)頻率的優(yōu)化設(shè)計(jì)、采用谷值控制模式和固定導(dǎo)通時(shí)間模式。隨后比較了幾種典型的固定導(dǎo)通時(shí)間模式電路優(yōu)缺點(diǎn)并提出設(shè)計(jì)了本文的固

3、定導(dǎo)通時(shí)間模式模塊電路，該電路開關(guān)頻率幾乎固定，不隨輸入電壓和輸出電壓變化，從而有利于簡(jiǎn)化電磁干擾屏蔽設(shè)備；接著對(duì)整個(gè)轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)中設(shè)計(jì)的模塊電路功能和主要參數(shù)進(jìn)行分析與仿真驗(yàn)證，主要包含固定導(dǎo)通時(shí)間模塊、谷值電流模塊和鎖相環(huán)模塊；最后對(duì)整個(gè)轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)應(yīng)用拓?fù)溥M(jìn)行性能參數(shù)的仿真與驗(yàn)證。
　　基于0.35μm BCD工藝，使用Cadence Spectre和Hspice軟件對(duì)所設(shè)計(jì)的電路模塊和系統(tǒng)整體進(jìn)行了系統(tǒng)功能和參數(shù)仿真驗(yàn)證。仿真