降压型DC-DC电流无损检测技术的研究

发布时间：2018-06-12 22:00

本文选题：DC-DC + 脉宽调制　；参考：《西安电子科技大学》2015年硕士论文

【摘要】：高集成DC-DC变换器用于实现直流电源之间的升降和极性反转,是一种极其重要的电源管理方式。DC-DC变换器能瞬时响应输入电压和负载电流的变化,提供稳定的输出电压,由于其具有转换效率高、瞬态响应快和带负载能力强等优点,因此被广泛应用于便携式电子设备,如移动电话、数码相机及平板等。本文以DC-DC变换器为主线,系统研究了降压型DC-DC变换器的基本工作原理、控制模式及工作方式。从变换器的特性指标出发,本文重点研究了输入电压范围、输出电压纹波、负载瞬态响应及转换效率,设计了一款双通道峰值电流模脉宽调制方式同步降压型DC-DC电源管理芯片XD1577。峰值电流模脉宽调制方式能瞬时响应输入电压和输出负载电流的变化,动态调节系统环路稳定输出电压。由于脉宽调制方式在每个周期内对电感电流进行检测,因此它具有瞬时峰值限流功能,能够有效的保护功率管。对于电流模控制方式,电感电流在每个周期都参与环路调节,因此及时准确的检测电感电流大小成为其技术的关键。本文系统研究了影响电流检测电路的主要因素,从电流检测电路精度、功率损耗程度、结构设计复杂度以及电路集成度出发,采用了一种新型电流检测技术,即电感直流等效电阻检测技术。在低压大电流输出应用下,相比电感串联电阻检测技术、复制功率管串联电阻检测技术及功率管导通电阻检测技术,电感直流等效电阻检测技术没有引入额外功率损耗,能提供更高的工作效率和检测精度。针对电流模控制方式下,占空比大于50%出现的次谐波振荡问题,引入了斜坡补偿电路,同时针对斜坡补偿引起带负载能力下降问题,设计了一种自适应斜坡补偿电路,并通过提高箝位电压,增加了实际电感电流峰值的最大值,有效消除了斜坡补偿对带负载能力的影响。芯片内集成了过零检测电路,该电路通过比较检测电路两端电压来检测电感电流是否过零,通过在过零检测电路输入端加入失调电压,避免了电路逻辑延时引起的同步管关断延迟,有效减少了电感电流倒灌现象。芯片可选择工作在连续导通模式或不连续导通模式,在轻载下可选择工作在跳周期模式,降低了开关损耗,有效的提高了系统工作效率。芯片具有可编程软启动功能,能降低启动过程中出现的电流浪涌和电压过冲,保证输出电压平稳上升。芯片XD1577基于0.35μm 40V BCD工艺,在Cadence软件平台下完成了芯片的整体电路设计与仿真,芯片输入电压范围为4.5V~26.5V,输出电压范围为0.6V~5.5V,输出电压纹波为10mV,负载电流为0A~8A,芯片正在流片。
[Abstract]:The DC - DC converter is widely used in portable electronic equipment such as mobile telephone , digital camera and flat plate . The chip XD1577 is based on a 0.35渭m 40V BCD process . The integrated circuit design and simulation of the chip is completed under the Cadence software platform . The chip input voltage range is 4.5V ~ 26.5V , the output voltage range is 0.6V ~ 5.5V , the output voltage ripple is 10mV , the load current is 0A - 8A , and the chip is flowing .
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM46

【相似文献】