【摘要】：DC-DC轉(zhuǎn)換器能夠根據(jù)輸入電壓和負(fù)載電流的變動調(diào)節(jié)輸出電壓,具有轉(zhuǎn)換效率高、輸入電壓范圍大、輸出電流大等技術(shù)優(yōu)勢。大規(guī)模集成電路對DC-DC轉(zhuǎn)換器芯片的響應(yīng)速度要求日益增高,因此,如何設(shè)計一款具有快速瞬態(tài)響應(yīng)的DC-DC轉(zhuǎn)換器芯片逐漸成為電子工程師越來越關(guān)注的研究內(nèi)容。理想的DC-DC轉(zhuǎn)換器輸出電流與負(fù)載電流時刻保持相同,以提供穩(wěn)定的輸出電壓。但在實(shí)際應(yīng)用中,由于DC-DC轉(zhuǎn)換器在負(fù)載電流變化時的響應(yīng)時間是有限的,當(dāng)負(fù)載發(fā)生跳變時,輸出電流滯后負(fù)載電流的變化,從而導(dǎo)致輸出電壓下沖或過沖。如果輸出電壓變化非常大,則可能導(dǎo)致異常操作或使便攜式設(shè)備的性能劣化。針對以上問題,提出了一種具有快速瞬態(tài)響應(yīng)的Buck型DC-DC轉(zhuǎn)換器的設(shè)計方案。在負(fù)載大小改變時,將反饋電壓的變化量反饋到振蕩器電路,改變此時振蕩器頻率,根據(jù)負(fù)載輕重變化調(diào)節(jié)輸出電流的變化斜率,達(dá)到快速穩(wěn)定電路的目的。此外,對Buck轉(zhuǎn)換器電流環(huán)路穩(wěn)定性以及電壓環(huán)路穩(wěn)定性做了分析。通過對系統(tǒng)架構(gòu)的分析,給出了部分模塊電路的具體設(shè)計方案。該系統(tǒng)由快速瞬態(tài)響應(yīng)電路、驅(qū)動電路、軟啟動電路、輸入欠壓鎖定電路以及恒壓恒流切換電路等構(gòu)成,具有恒定電流輸出和恒定電壓輸出兩種不同的工作狀態(tài),由切換電路保證了轉(zhuǎn)換的平順性。設(shè)計的DC-DC轉(zhuǎn)換器芯片基于0.18?m BCD工藝。對所設(shè)計的具有快速瞬態(tài)響應(yīng)的Buck型DC-DC轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)進(jìn)行仿真和測試,測試結(jié)果表明:當(dāng)芯片的輸入電壓為12V,負(fù)載電流在小于5A的范圍內(nèi)變化時,系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率都在90%以上,尤其當(dāng)輸出電流為0.3A至2A范圍內(nèi)時的轉(zhuǎn)換效率更是高達(dá)95%以上,同時負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)穩(wěn)定。
【圖文】：

電感電流波形圖

DRVH和DRVL仿真曲線
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM46

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2681963