本文關(guān)鍵詞：基于自適應(yīng)恒定導(dǎo)通時間的高效率Buck型DC-DC設(shè)計

  更多相關(guān)文章： 恒定導(dǎo)通時間 降壓型DC-DC 強(qiáng)制連續(xù)模式 Burst模式 頻率鎖定 高效率

【摘要】：如今,電子設(shè)備面臨著電源預(yù)算、體積限制逐漸緊縮的現(xiàn)狀,對電源管理芯片的電壓調(diào)節(jié)能力、轉(zhuǎn)換效率、響應(yīng)速度和集成度等方面提出了更高的要求。在此趨勢下,恒定導(dǎo)通時間(Constant On Time, COT)控制的DC-DC因其結(jié)構(gòu)簡單、動態(tài)響應(yīng)性能好以及輕載效率高的特點,成為了國內(nèi)外研究的熱點。本課題設(shè)計了一款基于自適應(yīng)恒定導(dǎo)通時間(Constant On Time, COT)的高效率Buck型DC-DC芯片。該系統(tǒng)采用自適應(yīng)恒定導(dǎo)通技術(shù),在不同的輸入電壓、參考電壓以及工作頻率條件下,功率管的導(dǎo)通時間可以實現(xiàn)自適應(yīng)調(diào)節(jié),使芯片具有很強(qiáng)的適應(yīng)能力。論文對系統(tǒng)的主環(huán)路和頻率鎖定環(huán)路進(jìn)行了系統(tǒng)建模,并使用Matlab對系統(tǒng)開環(huán)傳輸特性進(jìn)行仿真驗證,保證系統(tǒng)的開環(huán)特性滿足穩(wěn)定性要求。為了適應(yīng)多場合應(yīng)用需求,系統(tǒng)采用兩種工作模式。其中強(qiáng)制連續(xù)模式可以實現(xiàn)較低的輸出電壓紋波,適合于低噪聲場合的應(yīng)用。另一種是Burst模式,系統(tǒng)在輕載時,部分電路進(jìn)入休眠模式以實現(xiàn)較低的功耗,因此比較適合輕載高效的應(yīng)用場合。整個設(shè)計基于Matlab、Cadence和Hspice等工具,完成了系統(tǒng)電路的設(shè)計、仿真和驗證工作。芯片的測試結(jié)果表明系統(tǒng)可以正常工作,各項性能指標(biāo)均滿足設(shè)計要求。芯片采用韓國東部0.35μm BCD工藝實現(xiàn),測式結(jié)果表明：系統(tǒng)的工作頻率范圍為800kHz～2.5MHz,輸入電壓3.6V-24V,最大輸出電流2.5A,電源轉(zhuǎn)換效率最高可達(dá)96.1%,在強(qiáng)制連續(xù)和Burst模式下均可正常工作。系統(tǒng)的多項指標(biāo)均可調(diào)節(jié),用戶可根據(jù)應(yīng)用場合的需求,找到最佳的解決方案。該芯片可以應(yīng)用于高效、低噪等系統(tǒng)中,應(yīng)用前景很廣。
【關(guān)鍵詞】：恒定導(dǎo)通時間 降壓型DC-DC 強(qiáng)制連續(xù)模式 Burst模式 頻率鎖定 高效率
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM46
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 研究背景和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢10-11
• 1.3 研究內(nèi)容與設(shè)計指標(biāo)11-12
• 1.3.1 研究內(nèi)容11-12
• 1.3.2 設(shè)計指標(biāo)12
• 1.4 論文主要工作和結(jié)構(gòu)安排12-13
• 第二章 COT DC-DC設(shè)計基礎(chǔ)13-27
• 2.1 DC-DC基本工作原理13-15
• 2.2 DC-DC常用控制方式15-24
• 2.2.1 電壓模控制方式15-17
• 2.2.2 電流�？刂品绞�17-20
• 2.2.3 滯環(huán)控制方式20-21
• 2.2.4 COT控制方式的DC-DC21-24
• 2.3 DC-DC電源轉(zhuǎn)換效率分析24-26
• 2.3.1 開關(guān)損耗24-25
• 2.3.2 導(dǎo)通損耗25
• 2.3.3 靜態(tài)損耗25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 基于COT控制的Buck型DC-DC系統(tǒng)設(shè)計27-43
• 3.1 系統(tǒng)架構(gòu)分析與設(shè)計27-30
• 3.2 系統(tǒng)工作頻率30-33
• 3.3 系統(tǒng)環(huán)路模型分析33-37
• 3.4 自適應(yīng)恒定導(dǎo)通時間技術(shù)37-39
• 3.5 外圍器件的選擇39-41
• 3.6 本章小結(jié)41-43
• 第四章 COT Buck型DC-DC主要子模塊電路設(shè)計43-63
• 4.1 On_Timer模塊43-44
• 4.1.1 On Timer模塊電路設(shè)計43
• 4.1.2 On-Timer模塊電路仿真43-44
• 4.2 模式選擇模塊44-46
• 4.2.1 模式選擇模塊電路設(shè)計44-45
• 4.2.2 模式選擇模塊電路仿真45-46
• 4.3 電流比較模塊46-51
• 4.3.1 谷值電流比較電路的設(shè)計46-48
• 4.3.2 谷值電流比較電路仿真48-49
• 4.3.3 電流反轉(zhuǎn)比較電路的設(shè)計49-50
• 4.3.4 電流反轉(zhuǎn)比較電路仿真50-51
• 4.4 電壓基準(zhǔn)源模塊51-53
• 4.4.1 電壓基準(zhǔn)源電路設(shè)計51-52
• 4.4.2 電壓基準(zhǔn)源電路仿真52-53
• 4.5 誤差放大器模塊53-54
• 4.5.1 誤差放大器電路設(shè)計53-54
• 4.5.2 誤差放大器電路仿真54
• 4.6 內(nèi)部電源模塊54-59
• 4.6.1 預(yù)前級電壓源電路設(shè)計54-56
• 4.6.2 預(yù)前級電壓源電路仿真56
• 4.6.3 LDO模塊電路設(shè)計56-57
• 4.6.4 LDO模塊仿真57-58
• 4.6.5 浮動電壓源電路設(shè)計58
• 4.6.6 浮動電壓源仿真58-59
• 4.7 鑒頻鑒相器模塊59-61
• 4.7.1 鑒頻鑒相器電路設(shè)計59-61
• 4.7.2 鑒頻鑒相器電路仿真61
• 4.8 本章小結(jié)61-63
• 第五章 DC-DC版圖設(shè)計、系統(tǒng)后仿及芯片測試63-73
• 5.1 系統(tǒng)版圖設(shè)計63-64
• 5.2 DC-DC系統(tǒng)后仿64-66
• 5.2.1 系統(tǒng)上電仿真64-65
• 5.2.2 負(fù)載跳變仿真65-66
• 5.2.3 輸出電壓紋波仿真66
• 5.3 芯片測試66-71
• 5.3.1 系統(tǒng)上電測試66-67
• 5.3.2 負(fù)載調(diào)整率測試67-68
• 5.3.3 輸出電壓紋波測試68
• 5.3.4 電源轉(zhuǎn)換效率測試68-70
• 5.3.5 測試結(jié)果分析70-71
• 5.4 本章小結(jié)71-73
• 第六章 結(jié)論73-75
• 6.1 總結(jié)73
• 6.2 展望73-75
• 參考文獻(xiàn)75-79
• 致謝79-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文81

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1 沈霞;王洪誠;方瑋;;基于恒定導(dǎo)通時間的V~2控制方法研究[J];電測與儀表;2009年11期

2 郭仲杰;劉佑寶;吳龍勝;;提高頻率與紋波特性的自適應(yīng)導(dǎo)通時間控制器[J];電工技術(shù)學(xué)報;2011年09期

3 楊劍友;吳新科;張軍明;錢照明;;恒導(dǎo)通時間控制的降壓型高效率PFC研究[J];電力電子技術(shù);2010年11期

4 董政;王金平;楊平;許建平;;恒定導(dǎo)通時間控制二次型Buck變換器分析[J];電力電子技術(shù);2012年07期

5 孫偉;李仁;;SRM的相繞組導(dǎo)通時間控制[J];電氣傳動;1989年05期

6 王松松;舒挺;楊漢武;;層疊Blumlein線多開關(guān)導(dǎo)通時間分散性[J];強(qiáng)激光與粒子束;2012年08期

7 張一倫;張嘉;賈文超;;臨界導(dǎo)通PFC電路設(shè)計與分析[J];科技資訊;2013年31期

8 毛敏;;自適應(yīng)導(dǎo)通時間降壓電路的虛擬ESR環(huán)路設(shè)計[J];電源世界;2012年08期

9 陸治國;王強(qiáng);;基于Zeta變換器的LED驅(qū)動電路[J];低壓電器;2010年10期

10 ;[J];;年期

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1 黑龍江 黨利明;波導(dǎo)手機(jī)充電器剖析[N];電子報;2003年

2 山東 宋華;揭開A3電源VD516的神秘面紗[N];電子報;2012年

3 上海 馬曉平;超力通手機(jī)旅行充電器的剖析[N];電子報;2001年

4 成都 王友和;新科HD7V-420液晶彩電顯示屏電源工作原理與常見故障檢修（上）[N];電子報;2007年

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1 徐楊軍;恒定導(dǎo)通時間控制Buck變換器研究[D];西南交通大學(xué);2015年

2 張瑜;基于自適應(yīng)導(dǎo)通時間的高效BUCK變換器的設(shè)計與研究[D];電子科技大學(xué);2015年

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6 張銳;基于自適應(yīng)恒定導(dǎo)通時間的高效率Buck型DC-DC設(shè)計[D];東南大學(xué);2015年

7 劉浩;恒定導(dǎo)通時間控制的高效恒流源系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計與實現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2011年

8 謝海武;一款恒定導(dǎo)通時間控制模式的降壓型變換器的分析與設(shè)計[D];電子科技大學(xué);2013年

9 代高強(qiáng);一種高壓可編程固定導(dǎo)通時間控制BUCK轉(zhuǎn)換器的研究與設(shè)計[D];電子科技大學(xué);2013年

10 黃建剛;基于自適應(yīng)恒定導(dǎo)通時間的Buck變換器的研究與設(shè)計[D];電子科技大學(xué);2013年

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本文編號：1034879