一种同步Buck型DC-DC开关电源稳压器的关键模块设计

发布时间：2024-10-04 20:26

　　随着近些年来便携式电子产品的爆炸性增长,与它们直接相关的开关电源管理芯片市场也迅速增长,当代对开关电源管理芯片的要求也在提高,包括更高的效率、更低的功耗、更高的可靠性及更高的集成度等。本文针对当前开关电源管理芯片技术的发展需求,设计了一款基于脉冲宽度调制（PWM）峰值电流控制模式的同步降压型（Buck型）DC-DC稳压器。本文根据PWM开关电源的原理及工作特点,合理地完成了其中主要电路模块的设计、仿真与版图的绘制。文中主要内容包括:1、简单介绍了开关电源的种类、国内外的发展状况,以及其发展趋势;2、分析了开关电源的结构和基本原理,包括开关电源的基本拓扑结构和开关电源的控制方式;3、完成了稳压器中关键电路模块的设计与仿真,包括:启动模块,电压基准源模块,电流基准源模块,低压差线性稳压器（Low dropout regulator,LDO）模块,误差放大器（Error Amplifier,EA）模块,电流比较器（Current comparator,ICOMP）模块,锁相环模块,欠压保护电路模块等;4、给出了关键模块的电路版图;5、总结全文工作,指出设计不足,并对未来工作提出期望。本文基于0...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1降压型开关电源的基本拓扑结构

2.1Buck型DC-DC开关电源稳压器的基本拓扑结构Buck型开关电源稳压器属于降压型稳压器，其基本拓扑结构如图2-1所示，我们可以通过控制主开关K1和开关K2的打开与关闭实现把输入DC电压VIN变换为低于VIN的所需DC电压。由于开关管的开关动作,使输入电压VIN在传....

图2-2非同步整流和同步整流的拓扑图

5（a）非同步整流（b）同步整流图2-2非同步整流和同步整流的拓扑图由于开关电源正朝着低电压、低功耗和高效率的方向发展，因此，目前大多数DC-DC稳压器采用同步整流技术，从而满足电子设备产品对具有高转换效率的开关电源稳压器的要求。同步整流技术[33,34]是用具有极低导通....

图2-3TON时电流流向

（a）非同步整流（b）同步整流图2-2非同步整流和同步整流的拓扑图由于开关电源正朝着低电压、低功耗和高效率的方向发展，因此，目C-DC稳压器采用同步整流技术，从而满足电子设备产品对具有高开关电源稳压器的要求。同步整流技术[33,34]是用具有极低导通电阻的功率管代替续流管二....

图2-4TOFF时电流流向

图2-4TOFF时电流流向对于降压型开关电源，VIN=VL+VOUT，故VOUT<VIN，故具有降低电压的作.2DC-DC开关电源稳压器的控制模式DC-DC开关电源根据调制模式可以分为脉宽调制（PWM）[35]、脉频调PFM）[36]、混合调制（PFM/PWM）[37]....

本文编号：4007110