采用伪三型补偿方式的DC-DC变换器设计

发布时间：2018-07-16 21:59

【摘要】：随着笔记本电脑、移动电话、MP3等便携式设备的快速发展,DC-DC变换器使用越来越广泛。目前DC-DC变换器的发展潮流是体积更小、性能更强。当前减小DC-DC变换器体积的方法包括:降低CMOS标准工艺线宽,减小所使用的无源器件尺寸和数目。随着工艺水平的提高,CMOS标准工艺的线宽在不断下降,已经进入纳米级水平;无源器件尺寸和数目的减少则需要使用不断发展的片上补偿技术。为了向不同模块供电,集成多路DC-DC变换器的PMU(Power Management Unit)芯片得到了快速发展。PMU芯片将多路电源变换器(包括DC-DC变换器和LDO(Low Drop Regulator))模块集成到一块芯片上。PMU在对多个设备供电的同时,也节约了大量空间。本文设计了一种适用于PMU芯片集成的伪三型补偿方式DC-DC变换器。传统的三型补偿方式利用运放与电阻电容网络来得到低频零点,往往需要很大的电阻和电容,无法进行片内集成。本文设计的伪三型补偿方式的DC-DC变换器在达到三型补偿效果的同时,只需要很小的电容和电阻,有利于提高芯片集成度;采用全差分电路结构,能够有效抑制共模信号和地噪声的影响;减小了DC-DC变换器输出电压的稳态误差,提高了系统的调整率和动态调压速度;采用PWM(Pulse Width Modulation)和PSM(Pulse Switch Modulation)双模式转换,并在不同模式下采用死区控制技术、动态自关断控制和自适应功率管尺寸调整技术,提高了DC-DC变换器在不同负载下的工作效率。本文设计的伪三型补偿方式的DC-DC变换器芯片,利用了0.13μm标准CMOS工艺。仿真结果表明,本文设计的DC-DC变换器成功地达到了所有的要求指标:输入电压2.6-4.2V,开关频率2MHz;输出电压从0.7~1.5V连续可调,以25mV为步长;调整率小于1%,最大负载电流为1A,效率达到了90%以上。
[Abstract]:This paper designs a pseudo - three - type compensation mode DC - DC converter which can effectively suppress common - mode signal and ground noise . In order to supply power to different modules , the power management unit ( PMU ) of integrated multi - way DC - DC converter can effectively restrain common - mode signal and ground noise .
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM46

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本文编号：2127797