固定导通时间控制的Buck型DC-DC变换器设计技术研究
发布时间：2021-11-26 19:20
随着半导体集成电路的迅速发展,除了传统的汽车、通信、计算、消费类以及工业这几个主要市场外,电源管理类芯片在移动智能、物联网、云计算、大数据等新兴产业也具有广阔的应用前景。其中开关电源类芯片因其具有效率高、发热量低、性能稳定、体积小、重量轻等优点被广泛采用。作为开关电源主要部分的变换器具有多种控制技术,例如:电压模、电流模、迟滞模及固定导通时间/关断时间模式等。在目前的移动应用市场上,减小输出电容以降低成本的情况下,快速响应成为最为关键的设计参数之一;而由电池供电的小型电子设备,尤其是便携式设备及可穿戴式电子设备中,为了延长电池的使用寿命,轻载高效是另一个非常重要的要求。由于固定导通时间（COT）控制的变换器具有快速响应、轻载高效的特点使得其在电池供电的移动应用市场及小型电子设备中备受青睐。本文紧跟市场发展动向,以固定导通时间（COT）控制的Buck型DC-DC变换器为研究对象,着力于对其稳定性、建模、轻载高效相关的问题进行分析研究,提出解决方法和相应的具体电路。主要研究成果如下。1.从环路稳定性和抖动性两个方面研究分析了COT控制Buck型DC-DC变换器的稳定性。得出了这种变换器的环...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：155 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
电压模COT控制DC-DC变换器的工作波形
40（d）esr=2 mΩ，Rc=5 mΩ，M=5时的波形图 3. 5 电流模 COT 控制 DC-DC 变换器的工作波形a）是 esr=1 mΩ ，Rc=5 mΩ ，M=5 时的工作波形，此时，(esr+Rc小于导通时间 Ton的 半 500 ns，扰动没有随时间的变化而减图3.（5b）是 esr=1 mΩ，Rc=10 mΩ，M=5 时的工作波形，此时，(es ns，大于 Ton 2 ，扰动被衰减，不发生次谐波振荡，电路稳定=2 mΩ，Rc=2.5 mΩ，M=5时的工作波形，此时，(esr+Rc M )*Con 2 ，发生次谐波振荡；图 3.5（d）是 esr=2 mΩ，Rc=5 mΩ，时，(esr+Rc M )*C 的值为 600 ns，大于 Ton 2 ，电路稳定工
48（b）有斜坡补偿图 3. 12 内部斜坡补偿前后对比3 所示是 10 个连续开关周期变化的统计结果，菱形点表示的是扰时的开关周期变化，正方形点表示的是增加斜坡补偿信号后时的开关周期变化。因为导通时间固定，所以从开关周期时间开关管从关断到导通时刻的变化；从图中能够看出补偿后的连变化要比补偿前的变化小很多，抖动特性得到明显改善。图中于稳定，是因为用固定频率和幅值的周期信号来模拟噪声，变行调节以稳定输出，但这并不影响在刚开始 些周期内将其视性。
【参考文献】：
期刊论文
[1]新一代功率器件及电源管理IC的发展概况[J]. 王莹,王金旺. 电子产品世界. 2018(04)
[2]凌力尔特公司μModule（电源模块）降压型稳压器LTM8073[J]. 世界电子元器件. 2017(04)
[3]近阈值低功耗8位微处理器的设计与实现[J]. 华洪略,金威,沈国荣,金晟,张桂迪,蒋剑飞,何卫锋. 信息技术. 2016(11)
[4]低压大电流开关电源的功率因数校正技术[J]. 张嘉蕾,田寰. 通信电源技术. 2016(06)
[5]台湾专家称三星手机爆炸不全是电池原因[J]. 雷玄. 中国质量万里行. 2016(11)
[6]交错并联在低压大电流开关电源中的应用[J]. 王晓琴,张武. 电子设计工程. 2016(14)
[7]2016值得关注的4个技术趋势[J]. 德州仪器CTO. 单片机与嵌入式系统应用. 2016(04)
[8]基于移相全桥ZVS及同步整流的低压大电流直流变换器研究[J]. 韩一,聂子玲,朱俊杰. 电气自动化. 2016(02)
[9]半导体集成电路产业技术现状及发展前景[J]. 孙金凯. 黑龙江科技信息. 2016(09)
[10]电源管理IC三大趋势的深度解析[J]. 电源世界. 2016(02)
博士论文
[1]高效高功率密度电源技术的研究[D]. 李伟.西南交通大学 2016
硕士论文
[1]一款基于ACOT控制模式的降压型变换器XD7252的设计[D]. 钱沅.西安电子科技大学 2015
[2]高功率密度大功率脉冲电源的设计及实现[D]. 张志新.中国科学院研究生院（近代物理研究所） 2015
[3]大功率开关晶体管的设计与制造[D]. 陈友龙.电子科技大学 2012
本文编号：3520771
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：155 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
电压模COT控制DC-DC变换器的工作波形
40（d）esr=2 mΩ，Rc=5 mΩ，M=5时的波形图 3. 5 电流模 COT 控制 DC-DC 变换器的工作波形a）是 esr=1 mΩ ，Rc=5 mΩ ，M=5 时的工作波形，此时，(esr+Rc小于导通时间 Ton的 半 500 ns，扰动没有随时间的变化而减图3.（5b）是 esr=1 mΩ，Rc=10 mΩ，M=5 时的工作波形，此时，(es ns，大于 Ton 2 ，扰动被衰减，不发生次谐波振荡，电路稳定=2 mΩ，Rc=2.5 mΩ，M=5时的工作波形，此时，(esr+Rc M )*Con 2 ，发生次谐波振荡；图 3.5（d）是 esr=2 mΩ，Rc=5 mΩ，时，(esr+Rc M )*C 的值为 600 ns，大于 Ton 2 ，电路稳定工
48（b）有斜坡补偿图 3. 12 内部斜坡补偿前后对比3 所示是 10 个连续开关周期变化的统计结果，菱形点表示的是扰时的开关周期变化，正方形点表示的是增加斜坡补偿信号后时的开关周期变化。因为导通时间固定，所以从开关周期时间开关管从关断到导通时刻的变化；从图中能够看出补偿后的连变化要比补偿前的变化小很多，抖动特性得到明显改善。图中于稳定，是因为用固定频率和幅值的周期信号来模拟噪声，变行调节以稳定输出，但这并不影响在刚开始 些周期内将其视性。
【参考文献】：
期刊论文
[1]新一代功率器件及电源管理IC的发展概况[J]. 王莹,王金旺. 电子产品世界. 2018(04)
[2]凌力尔特公司μModule（电源模块）降压型稳压器LTM8073[J]. 世界电子元器件. 2017(04)
[3]近阈值低功耗8位微处理器的设计与实现[J]. 华洪略,金威,沈国荣,金晟,张桂迪,蒋剑飞,何卫锋. 信息技术. 2016(11)
[4]低压大电流开关电源的功率因数校正技术[J]. 张嘉蕾,田寰. 通信电源技术. 2016(06)
[5]台湾专家称三星手机爆炸不全是电池原因[J]. 雷玄. 中国质量万里行. 2016(11)
[6]交错并联在低压大电流开关电源中的应用[J]. 王晓琴,张武. 电子设计工程. 2016(14)
[7]2016值得关注的4个技术趋势[J]. 德州仪器CTO. 单片机与嵌入式系统应用. 2016(04)
[8]基于移相全桥ZVS及同步整流的低压大电流直流变换器研究[J]. 韩一,聂子玲,朱俊杰. 电气自动化. 2016(02)
[9]半导体集成电路产业技术现状及发展前景[J]. 孙金凯. 黑龙江科技信息. 2016(09)
[10]电源管理IC三大趋势的深度解析[J]. 电源世界. 2016(02)
博士论文
[1]高效高功率密度电源技术的研究[D]. 李伟.西南交通大学 2016
硕士论文
[1]一款基于ACOT控制模式的降压型变换器XD7252的设计[D]. 钱沅.西安电子科技大学 2015
[2]高功率密度大功率脉冲电源的设计及实现[D]. 张志新.中国科学院研究生院（近代物理研究所） 2015
[3]大功率开关晶体管的设计与制造[D]. 陈友龙.电子科技大学 2012
本文编号：3520771
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