跨入新世紀(jì),科學(xué)技術(shù)發(fā)展日新月異,越來越多的電子產(chǎn)品進(jìn)入大眾視野,并逐漸成為了人們生產(chǎn)生活中不可或缺的組成部分。Buck變換器作為一類重要的壓降型拓?fù)?因其具有能量轉(zhuǎn)化效率高、輸出電壓范圍寬、帶載能力強(qiáng)等優(yōu)勢,廣泛應(yīng)用于便攜式設(shè)備、汽車電子、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域。伴隨各類需求的不斷增長,對(duì)Buck變換器輸入電壓范圍、能量轉(zhuǎn)化效率等指標(biāo)的要求也逐漸提高,所以選擇合適的環(huán)路控制方式以及合理的性能優(yōu)化策略在電路設(shè)計(jì)過程中顯得愈加重要。通過對(duì)比Buck變換器常見的環(huán)路控制方式并結(jié)合實(shí)際需求,本設(shè)計(jì)決定選用各項(xiàng)性能較為均衡的峰值電流模式（Peak Current Mode,PCM）控制架構(gòu)。為實(shí)現(xiàn)較寬的輸入電壓范圍,本文應(yīng)用描述函數(shù)法對(duì)控制環(huán)路進(jìn)行小信號(hào)建模,并根據(jù)所得結(jié)論選取合理的頻率補(bǔ)償參數(shù)。為解決輕負(fù)載電流應(yīng)用下系統(tǒng)效率較低的問題,本文設(shè)計(jì)了兩種輕載控制模式來減小開關(guān)損耗。為應(yīng)對(duì)過溫、過流等突發(fā)狀況,本設(shè)計(jì)加入了多種異常情況監(jiān)測機(jī)制用于保障系統(tǒng)的可靠性與安全性。應(yīng)用所選取的環(huán)路控制方式,本文設(shè)計(jì)了一款同步整流Buck變換器。具體包括以下關(guān)鍵子電路:低壓差線性穩(wěn)壓器（Low Dropout Re... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)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)】：91 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 Buck變換器研究現(xiàn)狀與發(fā)展方向
    1.2 論文主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第二章 Buck變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與相關(guān)原理
    2.1 Buck變換器的工作模式
    2.2 Buck變換器的控制方式
    2.3 Buck變換器效率分析
        2.3.1 開關(guān)損耗
        2.3.2 導(dǎo)通損耗
        2.3.3 能量轉(zhuǎn)化效率優(yōu)化方案
    2.4 本章小結(jié)
第三章 Buck變換器系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    3.1 核心控制器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與系統(tǒng)關(guān)鍵性能指標(biāo)
    3.2 Buck變換器關(guān)鍵組件選取
        3.2.1 功率開關(guān)管選型思路
        3.2.2 電感器選擇思路
        3.2.3 電阻選擇思路
    3.3 環(huán)路建模與頻率補(bǔ)償
        3.3.1 環(huán)路建模
        3.3.2 頻率補(bǔ)償
    3.4 輕載控制模式
        3.4.1 睡眠模式
        3.4.2 跳脈沖模式
    3.5 系統(tǒng)異常保護(hù)邏輯
    3.6 本章小結(jié)
第四章 高電源抑制性能LDO的研究與設(shè)計(jì)
    4.1 LDO電源抑制特性及其優(yōu)化策略研究
        4.1.1 傳統(tǒng)LDO的電源噪聲傳播路徑
        4.1.2 典型電源抑制特性變化趨勢分析
        4.1.3 電源抑制性能優(yōu)化策略
    4.2 一款用于Buck變換器的高電源抑制性能高效LDO設(shè)計(jì)
        4.2.1 電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析
        4.2.2 電路仿真結(jié)果與分析
    4.3 一款用于SoC供電的高電源抑制性能LDO設(shè)計(jì)
        4.3.1 電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析
        4.3.2 電路仿真結(jié)果與分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 Buck變換器環(huán)路模塊設(shè)計(jì)
    5.1 誤差放大器電路
        5.1.1 誤差放大器主體結(jié)構(gòu)
        5.1.2 上限箝位電路
        5.1.3 電路仿真結(jié)果與分析
    5.2 過零檢測電路
        5.2.1 比較閾值產(chǎn)生電路
        5.2.2 動(dòng)態(tài)偏置電路
        5.2.3 高速比較器
        5.2.4 電路仿真結(jié)果與分析
    5.3 輕載控制電路
        5.3.1 輕載比較器
        5.3.2 輕載控制邏輯
        5.3.3 電路仿真結(jié)果與分析
    5.4 高側(cè)功率管柵源電壓欠壓檢測電路
        5.4.1 上管柵極電壓采樣電路
        5.4.2 電平位移電路
        5.4.3 時(shí)間基準(zhǔn)產(chǎn)生與邏輯運(yùn)算電路
        5.4.4 電路仿真結(jié)果與分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 Buck變換器系統(tǒng)性仿真與版圖設(shè)計(jì)
    6.1 Buck變換器系統(tǒng)性仿真
        6.1.1 負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)仿真與分析
        6.1.2 輕載模式仿真與分析
        6.1.3 系統(tǒng)效率計(jì)算結(jié)果與分析
        6.1.4 系統(tǒng)異常保護(hù)仿真與分析
    6.2 版圖設(shè)計(jì)考慮
    6.3 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種用于電流模Buck變換器的電流采樣電路[J]. 辛楊立,王卓,賈麗偉,梁華,范子威,張志文,明鑫,張波.  微電子學(xué). 2019(02)
[2]一種基于電源紋波前饋的高PSR的LDO[J]. 魯信秋,魏秀凌,明鑫,王卓,甄少偉,張波.  微電子學(xué). 2018(05)
[3]Buck DC/DC變換器的輸出紋波電壓分析及其應(yīng)用[J]. 劉樹林,劉健,寇蕾,鐘久明.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2007(02)
[4]一種自適應(yīng)斜坡補(bǔ)償電路[J]. 周澤坤,王銳,張波.  電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(01)
[5]峰值電流控制模式中的分段線性斜坡補(bǔ)償技術(shù)[J]. 田錦明,王松林,來新泉,王留杰.  電子器件. 2006(03)
[6]一種新穎的BUCK型DC-DC芯片的抗振鈴電路[J]. 王紅義,來新泉,李玉山,張喬珍,陳富吉.  電子學(xué)報(bào). 2006(02)

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(xué) 2019



本文編號(hào)：3593560