应用于DC/DC变换器的模拟伪三型补偿结构

发布时间：2021-06-13 18:46

　　介绍了一种采用模拟伪三型的补偿电路,该补偿电路可应用于DC/DC变换器中。通过在PWM比较器前把一个产生低频极点的全差分电路和一个产生低频零点的电路相加,得到两个低频零点和一个低频极点,进而得到快速的负载响应速度。在标准CMOS工艺下仿真了一个应用了伪三型补偿结构的DC/DC变换器,结果表明,在400mA的负载电流阶跃时,负载调整率和线性调整率均小于2%。 

【文章来源】：微电子学. 2014,44(06)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

图６Ｈ１模块的波特图Ｈ１模块的传输函数为：

第６期王俊喜等：应用于ＤＣ／ＤＣ变换器的模拟伪三型补偿结构图１２应用伪三型补偿的Ｂｕｃｋ变换器ＤＶＳ仿真４结论本文提出了基于电压模控制方式的伪三型补偿ＤＣ／ＤＣ变换器，通过对伪三型补偿电路的传输函数进行分析，得到了所需的全差分电路的传输函数。构造出全差分电路的电路图并进行分析，然后进行参数的调试，从而得到能满足设计要求的增益带宽和低频增益。将此全差分电路放进整个伪三型电路中进行仿真，得到伪三型电路的波特图。最后将伪三型电路放进整个ＤＣ／ＤＣ电路中进行仿真和验证，发现设计的伪三型电路可以满足设计需求，不仅具有很好的相位裕度，还可以提高整个ＤＣ／ＤＣ电路的瞬态响应速度。参考文献：［１］ＣＨＥＮＤｏｎｇｐｏ，ＨＥＬｅｎｉａｎ，ＹＡＮＸｉａｏｌａｎｇ．Ａｃｕｒｒｅｎｔ－ｍｏｄｅＤＣ－ＤＣｂｕｃｋｃｏｎｖｅｒｔｅｒｗｉｔｈｈｉｇｈｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｆａｓｔｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅ［Ｊ］．ＪＳｅｍｉｃｏｎｄ，２００６，２７（１０）：１７４２－１７４９．［２］ＬＥＥＣＦ，ＭＯＫＰＫＴ．Ａｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃｃｕｒｒｅｎｔ－ｍｏｄｅＣＭＯＳＤＣ－ＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒｗｉｔｈｏｎ－ｃｈｉｐｃｕｒｒｅｎｔ－ｓｅｎｓｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅ［Ｊ］．ＩＥＥＥＪＳｏｌＳｔａＣｉｒｃ，２００４，３９（１）：３－１４．［３］ＬＡＭＹＨ，ＫＩＷＨ，ＭＡＤ．Ｌｏｏｐｇａｉｎａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄｈｉｇｈ－ａｃｃｕｒａｃｙｃｕｒｒｅｎｔｓｅｎｓｏｒｓｆｏｒｓｗｉｔｃｈｉｎｇ

ＰＷＭ比较器的输入两端，同时也接到了ＧＭ模块中的２００ｋΩ电阻上。图９全差分结构整体电路波特图Ｈ１与Ｈ２合在一起进行仿真，仿真电路如图３所示，其波特图如图１０所示。可以看出，低频增益为６８．６ｄＢ。１８ｋＨｚ和５３ｋＨｚ处有两个零点，７３Ｈｚ处有一个低频极点，还有若干１ＭＨｚ左右的高频极点，Δ＞０，零极点位置与（１２）式推导结果大致相等。图１０伪三型补偿环路的波特图对整体环路进行交流仿真，可以得到整体环路的波特图，如图１１所示。ＧＢＷ为２０５ｋＨｚ，环路增益为６７ｄＢ，相位裕度为６８°。图１１整体仿真波特图３．４伪三型补偿结构在ＢＵＣＫ电路中的仿真ＤＶＳ（ＤｙｎａｍｉｃＶｏｌｔａｇｅＳｃａｌｉｎｇ）调压是ＤＣ／ＤＣ变换器中重要的指标，反映了变换器的稳定性和转换速度。对Ｂｕｃｋ变换器的ＤＶＳ调压功能进行了仿真，结果如图１２所示。从图中可以看出，在输入电压为３．３Ｖ时，负载电流从４００ｍＡ阶跃到１０００ｍＡ，输出电压的恢复时间为７μｓ；负载电流从１０００ｍＡ阶跃到４００ｍＡ，输出电压的恢复时间为１４μｓ。７１６

【参考文献】：
期刊论文
[1]一种DC-DC全区间分段线性斜坡补偿电路设计（英文）[J]. 叶强,来新泉,李演明,袁冰,陈富吉.  半导体学报. 2008(02)
[2]具有快速动态响应的高稳定性电流型降压DC-DC转换器（英文）[J]. 陈东坡,何乐年,严晓浪.  半导体学报. 2006(10)



本文编号：3228113