【摘要】：隨著信息時(shí)代的到來,電子電力技術(shù)的發(fā)展日新月異,電源管理作為電力設(shè)備能源的核心技術(shù),現(xiàn)如今面臨著巨大的考驗(yàn),同時(shí)也促使電源管理芯片的更新?lián)Q代。目前手機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)以及便攜式電子產(chǎn)品的廣泛應(yīng)使得電源的性能與要求也隨之提高。開關(guān)電源與線性穩(wěn)壓器相比有轉(zhuǎn)換效率高、功耗低、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)靈活多變的優(yōu)點(diǎn),在電路管理領(lǐng)域占據(jù)了重要位置�；诜逯惦娏髂Ｊ皆O(shè)計(jì)了一款支持600kHZ和1.6MHZ雙頻工作的BOOST型變換器HWD1933,芯片的輸入電壓為2.7V~14V,輸出電壓最高可達(dá)30V,功率管選擇橫向雙擴(kuò)散(LDMOS)結(jié)構(gòu)以達(dá)到耐高壓的要求。采用脈沖寬度調(diào)制(PWM)的控制方法,分析了PWM開關(guān)的工作原理并建立小信號(hào)等效模型。芯片采用電壓環(huán)和電流環(huán)雙環(huán)路控制,以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性,電壓環(huán)路中為了避免功率級(jí)電路的右半平面零點(diǎn)對(duì)穩(wěn)定性的影響,采用片內(nèi)加片外補(bǔ)償?shù)姆绞?形成兩極點(diǎn)一零點(diǎn)的Ⅱ型補(bǔ)償結(jié)構(gòu)將單位增益帶寬控制在較低頻率處,保證環(huán)路的穩(wěn)定性;電流環(huán)路通過采集流過功率管上的電感電流,外加斜坡補(bǔ)償電路以解決峰值電流模式的次諧波振蕩問題。帶隙跨導(dǎo)放大器融合帶隙基準(zhǔn)電路與跨導(dǎo)放大器,輸出端反饋電壓與自產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓比較直接輸出控制信號(hào),在保證電路功能的同時(shí)簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)。振蕩器電路增加溫度補(bǔ)償結(jié)構(gòu),在PTAT偏置電流下產(chǎn)生近似與溫度無關(guān)的振蕩頻率,保證了系統(tǒng)振蕩頻率的穩(wěn)定性�；�0.5μm BCD工藝,電路使用Cadence軟件進(jìn)行模塊功能性仿真和整體電路仿真。結(jié)果顯示,芯片在2.7V~14V的輸入電壓下能穩(wěn)定工作,負(fù)載從50mA~300mA變化時(shí),最大下沖電壓為300mV,恢復(fù)時(shí)間僅為45μs;輸入電壓從2.7V~5V變化時(shí),最大上沖電壓為295mV,恢復(fù)時(shí)間僅為41μs;芯片負(fù)載調(diào)整率為1.04%/A,線性調(diào)整率為0.05%,最高轉(zhuǎn)換效率達(dá)90%。電路整體仿真結(jié)果顯示,HWD1933具有輸入輸出電壓高、快速瞬態(tài)響應(yīng)、低負(fù)載調(diào)整率、低線性調(diào)整率以及高轉(zhuǎn)換效率的特點(diǎn),經(jīng)后續(xù)的流片測(cè)試有望應(yīng)用于實(shí)際電路系統(tǒng)中。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM44
【圖文】：

率穩(wěn)定在 600.3kHZ，周期為 1.66μs。CLK_C 的低電平時(shí)間為 1.60μs，CLK_C 的占空比為 96.2%，說明最大占空比限制功能有效。圖4.3 振蕩頻率仿真圖

圖4.4 HWD1933 低頻振蕩頻率隨溫度變化3) 高頻版本(1.6MHZ)的振蕩頻率溫漂系數(shù)WD1933 的高頻版本的振蕩頻率為 1.6MHZ，高頻振蕩器的仿真圖見圖 4

圖4.4 HWD1933 低頻振蕩頻率隨溫度變化(3) 高頻版本(1.6MHZ)的振蕩頻率溫漂系數(shù)HWD1933 的高頻版本的振蕩頻率為 1.6MHZ，高頻振蕩器的仿真圖見圖 4.5 在在~125℃的全溫范圍內(nèi)，頻率最高為 1.611MHZ，最低為 1.59MHZ，振蕩頻率變?yōu)?19.9kHZ，振蕩頻率變化為±0.62%，高頻版本也能產(chǎn)生近似與溫度無關(guān)的頻率

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本文編號(hào)：2791299