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高压高效率峰值电流模同步降压型DC-DC转换器的研究与设计

作　者: 张莎莎
导　师: 来新泉
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 电路与系统
关键词: 降压型DC-DC PWM/PSM 峰值电流模高效率高压同步
分类号: TM46
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 103次
引　用: 1次
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内容摘要

基于西安电子科技大学科研项目“深亚微米电源管理类集成电路及各种数模混合系列集成电路的关键技术理论研究与设计”,本论文对降压型DC-DC转换器集成电路的工作原理和电路设计作了深入的研究,并在此基础上设计了一款高压高效率峰值电流模同步降压型DC-DC转换器-XD1281。论文首先对国内外电源管理技术的发展概况和趋势进行了介绍;接着对Buck型DC-DC转换器的基本结构和工作原理进行了深入的分析;然后对芯片进行了系统级的研究与设计,设定了电特性指标、分析了系统的功耗和模式的选择、研究了系统的稳定性;继而对芯片的关键模块进行了电路设计与仿真验证;最后给出了芯片的整体特性仿真结果和版图设计。论文采用同步PWM/PSM峰值电流模的控制方式,有效地提高了芯片的效率和瞬态响应速度。芯片在重载下工作于PWM模式,在轻载下自动转入PSM模式,实现了宽负载范围内的高效率,工作效率高达95%。论文设计了一种分段曲率补偿带隙基准电压源,提高了基准电压的温度特性。论文设计了一种分段线性斜坡补偿电路,减小了斜坡补偿对带载能力的影响。论文设计了完善的过流保护、过温保护、欠压保护和过压保护等保护功能,保证了芯片能够稳定可靠地工作。芯片XD1281的设计采用0.6μm BCD工艺,利用Cadence仿真平台对其进行了前仿真验证,结果表明芯片的功能和性能均已达到预定设计要求。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-6
第一章绪论  6-10
  1.1 电源管理技术的发展概况  6-7
  1.2 电源管理技术的发展趋势  7-8
  1.3 集成电压转换器的分类  8-9
  1.4 论文的主要工作和章节安排  9-10
第二章 DC-DC 转换器的原理介绍  10-22
  2.1 开关转换器的基本拓扑结构  10-13
  2.2 Buck 型DC-DC 转换器的工作原理  13-20
  2.3 Buck 型DC-DC 转换器的主要性能指标  20-22
第三章芯片XD1281 的系统设计  22-34
  3.1 芯片XD1281 的系统规划  22-26
  3.2 芯片XD1281 控制模式的设计  26-29
  3.3 芯片XD1281 稳定性分析  29-34
第四章芯片XD1281 关键子模块电路设计与仿真  34-50
  4.1 基准电压源电路设计  34-39
  4.2 误差放大器电路设计  39-42
  4.3 振荡器电路设计  42-44
  4.4 分段线性斜坡补偿电路设计  44-46
  4.5 电感电流采样电路设计  46-50
第五章芯片XD1281 整体仿真验证  50-56
  5.1 芯片XD1281 的典型应用  50-51
  5.2 芯片XD1281 整体仿真验证  51-54
  5.3 芯片XD1281 的版图设计  54-56
结束语  56-58
致谢  58-60
参考文献  60-64
在读期间研究成果  64-65

高压高效率峰值电流模同步降压型DC-DC转换器的研究与设计

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