降壓型開關變換器廣泛應用于各類通信設備、便攜式電子設備、微處理器、汽車電子等電池供電領域,隨之而來就是降壓型變換器設計需求的新型化和多樣化,其中之一就是無人駕駛汽車的供電電源。無人駕駛汽車內(nèi)部的處理器需要在短時間內(nèi)對行車環(huán)境信息進行大量的運算和處理以保證汽車安全的行駛,這就要求供電系統(tǒng)能提供較大的電流,同時能在短時間內(nèi)對負載電流的變化做出響應。本文針對自動駕駛汽車供電電源的快瞬態(tài)響應、大負載電流的供電需求,設計了一款降壓型開關變換器芯片,典型應用場景為車載鋰電池12V輸入,為車內(nèi)FPGA供電輸出3.3V。該變換器采用了電流模COT控制架構,保證了環(huán)路的快速瞬態(tài)響應,采用片外Ⅱ型補償,無需斜坡補償即可具有良好的環(huán)路穩(wěn)定性。由于汽車內(nèi)部包含大量的電子電路單元,開關電源產(chǎn)生的噪聲可能會影響其他電子單元的正常工作,因此芯片采用自適應導通時間和鎖相環(huán)相結合的方式,將開關頻率鎖定為確定值,便于噪聲濾波器的設計�？紤]到大輸出電流引起的線纜壓降效應,芯片采用了遠端差分采樣,改善了大負載電流下線纜壓降引起的輸出電壓精度下降問題,并且避免了芯片地與負載地之間的共模誤差可能引起的振蕩。為了提高集成度,降低使... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

開關變換器控制原理框圖

第三章系統(tǒng)架構及關鍵電路的研究與設計39C1。由于R3已確定，根據(jù)式（3-4）可以算出最低穿越頻率的位置fc_min，為了保證環(huán)路最低有45度相位裕度，即保證零點位于所有應用情況下的fc之內(nèi)，需要將零點位置放置到fc_min處，即：ref3z1c_minEA31ioutoutmin11VRf==fgm2RCRV2C=（3-7）則可以確定補償電容的值：13c_min1C=2Rf（3-8）本文所設計的補償電容C1為80pF，電阻R3為250kOhm，高頻極點電阻按經(jīng)驗取為C1的十分之一，使用simplis仿真軟件對環(huán)路穩(wěn)定性設計進行驗證，仿真結果如圖3-3～3-6所示，仿真均在空載（次級點頻率最低，穩(wěn)定性最差）的情況下驗證，均具有良好的環(huán)路穩(wěn)定性。圖3-3典型應用12V轉3.3V，穿越頻率25.7k，相位裕度72度

電子科技大學碩士學位論文40圖3-4典型應用24V轉3.3V，穿越頻率26k，相位裕度75度圖3-5低壓應用5V轉3.3V，穿越頻率24k，相位裕度64度


本文編號：2988499