DC-DC瞬态增强电路的研究与设计

发布时间：2023-03-19 10:06

　　DC-DC开关电源变换器凭借其宽范围的电压转换、高效率的功率转换能力,及其灵活可变的拓扑结构,在不同的应用场景中均得到越来越广泛的应用。然而针对单一拓扑、单一控制模式的DC-DC变换器,应用却相对较窄。日益增长的功能需求促使着同一变换器能够适应更广泛的应用场景,从而降低整体设计成本。在常规系统设计中,应用需求确定后,各个性能指标往往需要有所取舍而不能兼得,如:高调整精度和宽环路带宽;工作频率和转换效率;快速负载跳变响应和低电压过冲/下冲等DC-DC等重要性能参数。但是通过设计和引入一些优化电路,就可以极大地改善系统的性能,比如瞬态响应增强电路,可以加快系统响应,减少瞬态响应过程中的电压过冲。这不仅可以提高电源系统的鲁棒性和稳定性,保护系统后级模块,更能帮助DC-DC设计者专注于变换器其他性能参数的优化,提高电源系统的整体优值,拓宽电源系统的应用范围。因此,针对DC-DC瞬态增强电路的研究具有科研价值和经济价值。本文针对较大功率负载,小体积,快速瞬态响应等几个方面,基于PWM控制(Pulse Width Modulation Control,脉冲宽度调制)的电流模(Current Con...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 DC-DC变换器的分类和发展趋势
        1.1.1 DC-DC变换器的分类
        1.1.2 开关型DC-DC变换器的发展趋势
    1.2 具有瞬态增强DC-DC的研究现状
        1.2.1 无片外补偿电容
        1.2.2 快速的瞬态响应速度
    1.3 论文的主要工作和结构安排
第二章 DC-DC开关变换器的瞬态响应增强方法和控制原理
    2.1 DC-DC开关变换器的建模等效和补偿策略
        2.1.1 电流模Buck的环路建模的等效和参数分析
        2.1.2 外部主参数选择和环路补偿方法
    2.2 环路瞬态响应增强的设计策略
        2.2.1 从生效时间分析瞬态响应增强策略
        2.2.2 从介入方式分析瞬态响应增强策略
    2.3 有源可变补偿的设计策略
        2.3.1 电压式的电容倍增
        2.3.2 电流式的电容倍增
        2.3.3 时分复用的电阻倍增
    2.4 本章小结
第三章 具有瞬态响应增强电路的电流模Buck变换器的设计
    3.1 系统核心参数设计
    3.2 有源电容补偿电路的研究、设计和验证
        3.2.1 有源电容补偿电路的研究
        3.2.2 有源电容的钳位运放的设计
        3.2.3 有源电容和补偿的仿真和验证
    3.3 瞬态跳变检测电路和非线性增强策略设计
        3.3.1 非线性增强策略和相关系统设计
        3.3.2 瞬态检测模块的设计
        3.3.3 带通滤波电路和微分器电路
        3.3.4 瞬态检测比较器电路
        3.3.5 一次性激活/锁定(One Shot& Lock)模块
    3.4 误差放大器稳态工作点预测和动态带宽策略设计
        3.4.1 误差放大器稳态工作点预测及相关系统设计
        3.4.2 EA预测模块的设计
        3.4.3 宽线性输入范围的跨导放大器
    3.5 本章小结
第四章 系统仿真和验证
    4.1 带内部有源补偿的电流模BUCK的环路系统级验证
        4.1.1 系统纹波仿真
        4.1.2 系统调整精度仿真
        4.1.3 系统负载瞬态响应
        4.1.4 系统负载调整特性
    4.2 带非线性瞬态增强电路的电流模BUCK的环路系统级验证
        4.2.1 系统负载瞬态响应
    4.3 带EA预测瞬态增强电路的电流模BUCK的环路系统级验证
        4.3.1 系统负载瞬态响应
    4.4 带EA预测瞬态增强电路的电流模BUCK的版图和键合方案
    4.5 本章小结
第五章 总结和展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果



本文编号：3765057