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双路输出恒定导通时间控制DC-DC变换器设计

发布时间:2021-08-05 00:17
  电源管理类芯片在电子设备中有着十分重要的地位。其在供电电压的精确度、驱动负载的能力、电源快速响应、功率密度等方面有着绝对的优势。谷值电流模恒定导通时间(Constant On Time,COT)控制的Buck变换器由于其变频的特性,因而具有较高的轻负载效率,往往被用在很多低负载环境中。而且COT的瞬态响应速度快,过冲小。因此,本文基于双路输出的谷值电流模COT控制的Buck变换器芯片,针对其两大挑战——高开关频率和高稳定性,提出新的研究思路和解决办法。1、高开关频率方面:较高开关频率给电路设计带来了诸多挑战,而控制电路的时间延迟是其中重要影响因素之一。比较器、驱动等电路模块延迟不可避免,对高开关频率变换器的控制带来了不利的影响,然而现有小信号模型中并未对其进行分析。因此,本文针对时间延迟现象利用描述函数(Describe Function,DF)模型的方法建立相应地模型,并通过Simplis进行仿真验证并针对时间延迟对于系统环路的影响进行分析,给出高开关频率变换器的时间延迟裕度。在此模型指导下,本文基于0.18μm BCD工艺设计并实现了一款高开关频率谷值电流模Buck变换器芯片。该芯... 

【文章来源】:电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:87 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

双路输出恒定导通时间控制DC-DC变换器设计


Buck的基本拓扑图

连续导通模式,电感


电子科技大学硕士学位论文6图2-2连续导通模式图2-3断续导通模式2.1.1连续导通模式在连续导通模式(CCM)下,如图2-2所示,当进入ON阶段时,开关S1导通,S2断开,电流通过电感流入电容和电阻,由于电感L两端的电压为输入电压和输出电压的差,即VIN-VOUT,由此可以得到电感电流的斜率:L,onINOUTdIVVdtL(2-1)其中,IL,on为TON阶段的电感电流,L为电感值,VIN为输入电压,VOUT为输出电压。整个阶段持续时间是Ton。当进入OFF阶段时,开关S1断开,S2导通,持续时间为Toff,电感L两端的电压为-VOUT,所以此时电感电流的斜率为:

模式图,模式,电感,连续导通模式


电子科技大学硕士学位论文6图2-2连续导通模式图2-3断续导通模式2.1.1连续导通模式在连续导通模式(CCM)下,如图2-2所示,当进入ON阶段时,开关S1导通,S2断开,电流通过电感流入电容和电阻,由于电感L两端的电压为输入电压和输出电压的差,即VIN-VOUT,由此可以得到电感电流的斜率:L,onINOUTdIVVdtL(2-1)其中,IL,on为TON阶段的电感电流,L为电感值,VIN为输入电压,VOUT为输出电压。整个阶段持续时间是Ton。当进入OFF阶段时,开关S1断开,S2导通,持续时间为Toff,电感L两端的电压为-VOUT,所以此时电感电流的斜率为:


本文编号:3322677

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