双路输出降压DC-DC变换器的研究

发布时间：2023-11-18 11:04

　　随着电力电子技术的飞速发展,电子设备在越来越多的领域表现出巨大的应用潜力。电源性能是决定电子设备质量的重要因素,DC-DC变换器作为电源的核心组成部分,需要具备适用范围广、效率高及使用寿命长等特性使其从市场中脱颖而出。因此,设计一款稳定性高的双路输出降压DC-DC变换器具有重要的市场价值和研究意义。以BUCK变换器作为研究对象,对其拓扑结构、工作原理及工作模式等方面进行详细分析,确定了降压DC-DC变换器芯片的整体架构。采用内部集成两路PWM通道并内置功率MOS管的方式,仅需简单的外围电路就可以实现芯片电压的双路输出,扩大了变换器的应用范围。通过峰值电流控制模式,提高变换器芯片瞬态响应速度和转换效率。针对电流环路CCM模式下占空比大于50%时开环不稳定的问题,采用增加斜坡补偿的方法提高芯片稳定性。在此基础上,完成了变换器芯片内部基准电压源、振荡器、误差放大器和LDO等主要电路模块的设计,同时为提高电路工作的可靠性,在变换器芯片内部还集成了过温保护电路、欠压锁存电路等多种保护模块。利用Hspice软件对所设计的各个模块电路进行了仿真验证。基于Cadence平台搭建了变换器芯片应用电路仿真...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
    1.2 发展趋势及国内外研究现状
        1.2.1 发展趋势
        1.2.2 国外研究现状
        1.2.3 国内研究现状
    1.3 论文章节安排
2 降压DC-DC变换器理论分析
    2.1 变换器工作原理及工作模式
        2.1.1 BUCK变换器的工作原理
        2.1.2 BUCK变换器的工作模式
    2.2 变换器调制技术
    2.3 变换器控制方式
        2.3.1 电压控制模式
        2.3.2 电流模式控制
    2.4 本章小结
3 降压DC-DC变换器芯片系统设计
    3.1 变换器芯片设计指标
        3.1.1 变换器芯片主要性能指标
        3.1.2 变换器芯片关键电特性指标
    3.2 变换器芯片封装及引脚定义
    3.3 变换器芯片结构及工作原理
    3.4 变换器芯片环路设计
        3.4.1 电流环路补偿方案
        3.4.2 电压环路补偿方案
    3.5 本章小结
4 降压DC-DC变换器芯片主要模块电路设计与仿真
    4.1 基准电压模块
        4.1.1 带隙基准基本原理
        4.1.2 基准电压电路设计
        4.1.3 基准电压模块仿真
    4.2 振荡器模块
        4.2.1 振荡器基本原理
        4.2.2 振荡器电路设计
        4.2.3 振荡器模块仿真
    4.3 误差放大器模块
        4.3.1 误差放大器基本原理
        4.3.2 误差放大器电路设计
        4.3.3 误差放大器模块仿真
    4.4 LDO模块
        4.4.1 LDO基本原理
        4.4.2 LDO电路设计
        4.4.3 LDO模块仿真
    4.5 过温保护模块
        4.5.1 过温保护基本原理
        4.5.2 过温保护电路设计
        4.5.3 过温保护模块仿真
    4.6 欠压锁存模块
        4.6.1 欠压锁存基本原理
        4.6.2 欠压锁存电路设计
        4.6.3 欠压锁存模块仿真
    4.7 本章小结
5 降压DC-DC变换器仿真及版图设计
    5.1 变换器系统仿真
        5.1.1 变换器应用电路
        5.1.2 变换器电路仿真
    5.2 版图设计
        5.2.1 版图设计基本流程
        5.2.2 版图设计注意事项
        5.2.3 版图设计工艺选择
        5.2.4 变换器芯片的版图设计
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：3865159