隨著集成電路產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,電源管理在全球半導(dǎo)體市場中所占比例越來越高。開關(guān)電源作為電源管理的重要組成部分,已經(jīng)成為重要的研究方向。由于便攜式電子設(shè)備、消費類電子的飛速發(fā)展,使得開關(guān)電源的發(fā)展趨勢是高集成度、低EMI。本文針對應(yīng)用于汽車電子領(lǐng)域的同步降壓變換器,結(jié)合開關(guān)電源的低EMI化特點,設(shè)計一款寬輸入范圍低EMI的BUCK變換器。為了確定BUCK變換器的控制策略,對業(yè)界內(nèi)最常用的兩種控制模式峰值電流模和電流模COT進行了對比,根據(jù)低EMI的目標,選擇了開關(guān)頻率恒定、抗噪聲能力更強的峰值電流模。為了實現(xiàn)低EMI的目的,對EMI產(chǎn)生的原理進行研究,并對BUCK變換器的EMI來源進行分析。采用頻率抖動技術(shù)進行EMI優(yōu)化。針對寬輸入應(yīng)用范圍設(shè)計了可同步外部時鐘頻率的振蕩器模塊,通過外部選頻電阻可以實現(xiàn)不同開關(guān)頻率和斜坡補償斜率。設(shè)計了頻率抖動模塊配合振蕩器模塊引入頻率抖動,并對引入頻率抖動后的占空比變化進行了研究,結(jié)合本文引入頻率抖動的方式,得出不需要進行額外補償?shù)慕Y(jié)論,并對結(jié)論的誤差來源進行了分析。設(shè)計了高速電平位移電路來達到系統(tǒng)高的開關(guān)頻率。設(shè)計了自舉電路為上管驅(qū)動提供高側(cè)電源軌。創(chuàng)新... 

【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)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 電源管理和開關(guān)電源的背景及研究現(xiàn)狀
    1.2 開關(guān)電源的發(fā)展趨勢
    1.3 本文的工作內(nèi)容
    1.4 本文的結(jié)構(gòu)
第二章 BUCK變換器的基本原理和EMI的相關(guān)理論
    2.1 BUCK變換器的基本原理
        2.1.1 BUCK變換器的拓撲
        2.1.2 BUCK變換器的控制模式
    2.2 EMI的相關(guān)理論
        2.2.1 EMI原理
        2.2.2 BUCK變換器的EMI分析
        2.2.3 頻率抖動
    2.3 本章小結(jié)
第三章 系統(tǒng)功能和關(guān)鍵電路設(shè)計
    3.1 系統(tǒng)框架和功能
    3.2 關(guān)鍵模塊設(shè)計與驗證
        3.2.1 OSC模塊電路設(shè)計與驗證
        3.2.2 頻率抖動模塊設(shè)計與驗證
        3.2.3 Level up電路設(shè)計與驗證
        3.2.4 Bootstrap電路設(shè)計與驗證
        3.2.5 分塊驅(qū)動模塊設(shè)計與驗證
    3.3 芯片布局與隔離方案
    3.4 本章小結(jié)
第四章 BUCK變換器整體仿真驗證
    4.1 典型和極端應(yīng)用條件功能仿真
    4.2 高壓大占空比長期輕載功能驗證
    4.3 EMI優(yōu)化效果驗證
        4.3.1 頻率抖動優(yōu)化效果驗證
        4.3.2 分塊驅(qū)動EMI優(yōu)化效果驗證
        4.3.3 整體EMI優(yōu)化效果驗證
    4.4 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)與展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種基于鎖相環(huán)的COT開關(guān)頻率鎖定技術(shù)[J]. 辛楊立,趙倬毅,王卓,程政,賈麗偉,明鑫,張波.  半導(dǎo)體技術(shù). 2018(07)
[2]一種自適應(yīng)斜坡補償電路[J]. 周澤坤,王銳,張波.  電子科技大學學報. 2007(01)
[3]峰值電流控制模式中的分段線性斜坡補償技術(shù)[J]. 田錦明,王松林,來新泉,王留杰.  電子器件. 2006(03)

博士論文
[1]單片大功率DC-DC變換器高性能控制方法研究[D]. 周澤坤.電子科技大學 2012

碩士論文
[1]寬應(yīng)用范圍的BUCK變換器控制策略與電路研究[D]. 辛楊立.電子科技大學 2019
[2]一種寬輸入范圍高頻應(yīng)用下的buck變換器設(shè)計[D]. 高笛.電子科技大學 2018
[3]一種應(yīng)用于DC/DC轉(zhuǎn)換器的偽隨機頻率抖動技術(shù)的研究[D]. 林能清.電子科技大學 2018



本文編號：3467729