采用低压迟滞电流模控制的BOOST型DC-DC转换器的设计

发布时间：2023-12-13 18:39

　　BOOST型DC-DC转换器作为开关电源的重要组成部分广泛地应用于消费类电子产品和便携式电子设备中。随着半导体集成技术和制造工艺的不断发展,BOOST型DC-DC转换器也朝着低成本、低功耗、高效率方向迈进。本文设计了一款基于迟滞电流模控制的BOOST型DC-DC转换器,主要应用于便携式消费类电子产品如智能手机、笔记本电脑、无线鼠标中,具有输入电压低、输出电压纹波小、静态电流小、功耗低、效率高等特点。本款芯片采用新颖的迟滞电流模控制拓扑,通过保持恒定的电感电流纹波来调节输出电压,进而得到很小的输出电压纹波;芯片内部无需集成振荡器,具有固有的稳定性,无需传统的斜坡补偿电路来保证电流内环的稳定,这两点简化了芯片的电路设计;芯片采用超低电压启动技术,内置启动振荡器和电荷泵实现了超低输入电压启动,同时采用电路复用技术实现了芯片的加速启动;采用同步整流技术降低功耗,并且内置自动模式转换电路保证了芯片能够在重载和轻载之间自动转换,提高系统在轻载时的转换效率;内置过温保护、输出过载保护、输入欠压锁定、输出过压保护及电感电流过零保护等电路保证芯片能够更好地应用于各种复杂的环境中。本论文在对芯片系统及关键...

【文章页数】：106 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 开关电源技术概述
        1.1.1 开关电源基本定义与发展历史
        1.1.2 DC-DC转换器的分类方法
        1.1.3 开关电源技术的发展趋势
    1.2 论文的选题背景和研究意义
    1.3 论文的主要工作和章节安排
        1.3.1 论文的主要工作及创新点
        1.3.2 论文的章节安排
第二章 BOOSTDC-DC转换器的基本原理
    2.1 BOOSTDC-DC转换器的基本工作原理
        2.1.1 连续导通工作模式(CCM)的稳态分析
        2.1.2 非连续导通工作模式(DCM)的稳态分析
        2.1.3 临界工作模式(BCM)的稳态分析
    2.2 BOOSTDC-DC转换器的调制方式
        2.2.1 脉冲宽度调制
        2.2.2 脉冲频率调制
        2.2.3 跳周期调制
        2.2.4 PWM-PFM混合调制方式
    2.3 BOOSTDC-DC转换器的反馈控制方式
        2.3.1 电压模反馈控制方式
        2.3.2 电流模反馈控制方式
    2.4 本章小结
第三章 芯片的系统设计
    3.1 芯片的系统功能与性能指标设计
        3.1.1 芯片的系统框图和子模块功能描述
        3.1.2 芯片的性能指标设计
    3.2 芯片的迟滞窗口产生方法设计
    3.3 芯片的低功耗设计
        3.3.1 BOOSTDC-DC的功率损耗理论
        3.3.2 芯片的低功耗、高效率设计
    3.4 芯片的稳定性分析与频率补偿设计
        3.4.1 电流内环稳定性分析
        3.4.2 电压外环稳定性分析与环路补偿设计
    3.5 芯片的外围电路设计
    3.6 本章小结
第四章 芯片关键子模块电路设计与仿真验证
    4.1 启动电路设计
        4.1.1 启动电路整体结构及工作过程分析
        4.1.2 低压启动振荡器电路设计
        4.1.3 电荷泵电路设计
        4.1.4 电平移位电路设计
        4.1.5 栅极驱动电路设计
        4.1.6 输出电压检测电路设计
        4.1.7 启动电路仿真与验证
    4.2 自动模式转换电路设计
        4.2.1 自动模式转换电路结构
        4.2.2 过零检测电路设计
        4.2.3 过零检测电路仿真与验证
    4.3 带隙基准电压源设计
        4.3.1 带隙基准电压源的设计思路
        4.3.2 带隙基准电压源电路设计
        4.3.3 带隙基准电压源电路仿真验证
    4.4 全周期电流采样电路设计
        4.4.1 电流采样电路设计思路
        4.4.2 全周期电流采样电路设计
        4.4.3 全周期电流采样电路仿真验证
    4.5 误差放大器电路设计
        4.5.1 误差放大器电路设计
        4.5.2 误差放大器电路仿真验证
    4.6 迟滞比较器电路设计
        4.6.1 迟滞比较器电路设计
        4.6.2 迟滞比较器电路仿真验证
    4.7 过温保护电路设计
        4.7.1 过温保护电路设计
        4.7.2 过温保护电路仿真验证
    4.8 本章小结
第五章 芯片的整体仿真
    5.1 芯片的典型应用电路
    5.2 芯片的整体仿真
        5.2.1 启动过程仿真
        5.2.2 CCM工作模式仿真
        5.2.3 DCM工作模式仿真
        5.2.4 CCM与DCM工作模式自动转换仿真
        5.2.5 线性瞬态响应特性仿真
        5.2.6 负载瞬态响应特性仿真
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3873745