自適應導通時間控制的降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器XD2676的設(shè)計
發(fā)布時間:2021-04-06 09:09
信息化時代的到來,帶動了計算機行業(yè)以及電子行業(yè)的迅速發(fā)展,這些行業(yè)的崛起極大的擴充了電子技術(shù)的應用范圍,諸多電子設(shè)備也應運而生,各種各樣電子設(shè)備的出現(xiàn),為人們的生活與工作提供了莫大的方便,而電源作為所有電子設(shè)備的供電來源,重要地位日益凸顯,F(xiàn)如今的電子設(shè)備體積越來越小,成本也越來越低,促使著電源向著輕薄化、高頻化的方向不斷突破。本論文以西安電子科技大學超高速電路設(shè)計與電磁兼容教育部重點實驗室的科研項目為背景,設(shè)計了一款具有自適應導通時間控制模式的DC/DC同步降壓器XD2676。本文首先對DC/DC轉(zhuǎn)換器的幾種常見拓撲結(jié)構(gòu)進行了簡單的介紹,著重介紹了Buck型轉(zhuǎn)換器的工作原理、調(diào)制模式以及控制模式等;其次又對該芯片的電氣特性指標及工作原理作了簡單的介紹,接著對本芯片中重要的子模塊進行了原理分析、仿真驗證;最后對芯片的整體功能進行了仿真驗證,對其仿真結(jié)果進行了分析,并對版圖的設(shè)計過程做了簡單的介紹。芯片XD2676采用了自適應導通時間控制模式,這種模式通過檢測輸入輸出信號,能夠隨著輸入輸出信號的變化自適應地改變上功率管的導通時間,從而使芯片的頻率基本上保持恒定。該控制模式幾乎不需要外圍的...
【文章來源】:西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
1.1 開關(guān)電源的研究背景
1.1.1 DC/DC轉(zhuǎn)換器
1.1.2 AC/DC轉(zhuǎn)換器
1.2 開關(guān)電源的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.2.1 開關(guān)電源的現(xiàn)狀
1.2.2 開關(guān)電源的發(fā)展趨勢
1.3 開關(guān)電源技術(shù)的優(yōu)缺點
1.3.1 開關(guān)電源技術(shù)的優(yōu)點
1.3.2 開關(guān)電源技術(shù)的缺點
1.4 論文研究內(nèi)容與章節(jié)安排
第二章 DC/DC轉(zhuǎn)換器的理論分析
2.1 DC/DC轉(zhuǎn)換器概述
2.1.1 DC/DC轉(zhuǎn)換器的工作原理
2.1.2 DC/DC轉(zhuǎn)換器的分類
2.2 DC/DC轉(zhuǎn)換器的三種拓撲結(jié)構(gòu)
2.2.1 Buck型轉(zhuǎn)換器
2.2.2 Boost型轉(zhuǎn)換器
2.2.3 Buck-Boost型轉(zhuǎn)換器
2.3 DC/DC轉(zhuǎn)換器的工作模式
2.4 DC/DC轉(zhuǎn)換器的調(diào)制方式
第三章 XD2676的系統(tǒng)設(shè)計
3.1 自適應導通時間控制模式分析
3.1.1 傳統(tǒng)的固定導通時間控制模式
3.1.2 自適應導通時間控制模式
3.2 XD2676的系統(tǒng)設(shè)計
3.2.1 XD2676的功能概述
3.2.2 XD2676的特點及應用范圍
3.2.3 XD2676的封裝圖及引腳功能描述
3.3 XD2676的功能框圖與電氣特性
3.3.1 XD2676的功能框圖及子模塊介紹
3.3.2 XD2676的系統(tǒng)工作原理
3.3.3 XD2676的電氣特性指標
3.4 XD2676的應用電路與外圍器件選擇
3.4.1 XD2676的應用電路
3.4.2 XD2676外圍器件選擇
3.5 XD2676的工藝描述
第四章 XD2676核心子模塊設(shè)計及仿真
4.1 自適應導通時間控制電路
4.1.1 功能描述
4.1.2 電路設(shè)計原理
4.1.3 仿真結(jié)果
4.2 紋波補償電路
4.2.1 功能描述
4.2.2 電路設(shè)計原理
4.2.3 仿真結(jié)果
4.3 環(huán)路比較器
4.3.1 功能描述
4.3.2 電路設(shè)計原理
4.3.3 仿真結(jié)果
4.4 過流保護電路
4.4.1 功能描述
4.4.2 電路設(shè)計原理
4.4.3 仿真結(jié)果
4.5 過溫保護電路
4.5.1 功能描述
4.5.2 電路設(shè)計原理
4.5.3 仿真結(jié)果
4.6 上管驅(qū)動電路
4.6.1 功能描述
4.6.2 電路設(shè)計原理
4.6.3 仿真結(jié)果
第五章 芯片XD2676整體性能仿真驗證及版圖設(shè)計
5.1 滿載時的輸出波形
5.2 中載時的輸出波形
5.3 空載時的輸出波形
5.4 負載的瞬態(tài)響應
5.5 軟啟過程
5.6 芯片的版圖
5.6.1 版圖的設(shè)計規(guī)則及技術(shù)
5.6.2 本論文的版圖設(shè)計
第六章 結(jié)論與展望
6.1 研究結(jié)論
6.2 研究展望
參考文獻
致謝
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]BCD(Bipolar-CMOS-DMOS)工藝技術(shù)的發(fā)展、現(xiàn)狀及展望[J]. 陳銘. 集成電路應用. 2014(07)
[2]試論降壓型PWMDC-DC開關(guān)電源技術(shù)[J]. 關(guān)亮,馬仁軍,黃有為. 電源技術(shù)應用. 2014 (03)
[3]一種基于ACOT的高效降壓型DC/DC變換器[J]. 黃建剛,羅明,代高強,周澤坤,明鑫,張波. 微電子學. 2013(04)
[4]一種適用于恒定導通時間控制的高性能定時器電路[J]. 黃建剛,吳杰,謝海武,周澤坤,明鑫,張波. 中國集成電路. 2012(09)
[5]Buck型開關(guān)電源[J]. 芮法成. 電氣開關(guān). 2011(06)
[6]提高頻率與紋波特性的自適應導通時間控制器[J]. 郭仲杰,劉佑寶,吳龍勝. 電工技術(shù)學報. 2011(09)
[7]恒定導通時間控制buck變換器多開關(guān)周期振蕩現(xiàn)象分析[J]. 王金平,許建平,徐楊軍. 物理學報. 2011(05)
[8]淺論開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展趨勢[J]. 閆永亮. 中國科技信息. 2009(16)
[9]淺談開關(guān)電源的技術(shù)發(fā)展趨勢[J]. 林雯. 通信電源技術(shù). 2008(06)
[10]試論開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展[J]. 雷媛媛,吳勝益. 通信電源技術(shù). 2008(04)
碩士論文
[1]一款BUCK型DC-DC變換器XD1213的設(shè)計與研究[D]. 楊麗.西安電子科技大學 2014
[2]一種高壓可編程固定導通時間控制BUCK轉(zhuǎn)換器的研究與設(shè)計[D]. 代高強.電子科技大學 2013
[3]高壓自適應導通時間控制模式降壓型DC-DC控制器XD1319的研究與設(shè)計[D]. 徐靈炎.西安電子科技大學 2013
[4]高頻開關(guān)電源的研究與設(shè)計[D]. 楊曉靜.武漢理工大學 2011
[5]0.18um CMOS工藝低噪聲放大器的電路及版圖設(shè)計[D]. 高艷花.復旦大學 2011
[6]采用N耗盡高壓工藝的開關(guān)電源控制芯片設(shè)計與版圖實現(xiàn)[D]. 李伊珂.電子科技大學 2008
[7]BCD工藝在電源管理IC設(shè)計中的應用[D]. 趙雙龍.浙江大學 2006
本文編號:3121176
【文章來源】:西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
1.1 開關(guān)電源的研究背景
1.1.1 DC/DC轉(zhuǎn)換器
1.1.2 AC/DC轉(zhuǎn)換器
1.2 開關(guān)電源的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.2.1 開關(guān)電源的現(xiàn)狀
1.2.2 開關(guān)電源的發(fā)展趨勢
1.3 開關(guān)電源技術(shù)的優(yōu)缺點
1.3.1 開關(guān)電源技術(shù)的優(yōu)點
1.3.2 開關(guān)電源技術(shù)的缺點
1.4 論文研究內(nèi)容與章節(jié)安排
第二章 DC/DC轉(zhuǎn)換器的理論分析
2.1 DC/DC轉(zhuǎn)換器概述
2.1.1 DC/DC轉(zhuǎn)換器的工作原理
2.1.2 DC/DC轉(zhuǎn)換器的分類
2.2 DC/DC轉(zhuǎn)換器的三種拓撲結(jié)構(gòu)
2.2.1 Buck型轉(zhuǎn)換器
2.2.2 Boost型轉(zhuǎn)換器
2.2.3 Buck-Boost型轉(zhuǎn)換器
2.3 DC/DC轉(zhuǎn)換器的工作模式
2.4 DC/DC轉(zhuǎn)換器的調(diào)制方式
第三章 XD2676的系統(tǒng)設(shè)計
3.1 自適應導通時間控制模式分析
3.1.1 傳統(tǒng)的固定導通時間控制模式
3.1.2 自適應導通時間控制模式
3.2 XD2676的系統(tǒng)設(shè)計
3.2.1 XD2676的功能概述
3.2.2 XD2676的特點及應用范圍
3.2.3 XD2676的封裝圖及引腳功能描述
3.3 XD2676的功能框圖與電氣特性
3.3.1 XD2676的功能框圖及子模塊介紹
3.3.2 XD2676的系統(tǒng)工作原理
3.3.3 XD2676的電氣特性指標
3.4 XD2676的應用電路與外圍器件選擇
3.4.1 XD2676的應用電路
3.4.2 XD2676外圍器件選擇
3.5 XD2676的工藝描述
第四章 XD2676核心子模塊設(shè)計及仿真
4.1 自適應導通時間控制電路
4.1.1 功能描述
4.1.2 電路設(shè)計原理
4.1.3 仿真結(jié)果
4.2 紋波補償電路
4.2.1 功能描述
4.2.2 電路設(shè)計原理
4.2.3 仿真結(jié)果
4.3 環(huán)路比較器
4.3.1 功能描述
4.3.2 電路設(shè)計原理
4.3.3 仿真結(jié)果
4.4 過流保護電路
4.4.1 功能描述
4.4.2 電路設(shè)計原理
4.4.3 仿真結(jié)果
4.5 過溫保護電路
4.5.1 功能描述
4.5.2 電路設(shè)計原理
4.5.3 仿真結(jié)果
4.6 上管驅(qū)動電路
4.6.1 功能描述
4.6.2 電路設(shè)計原理
4.6.3 仿真結(jié)果
第五章 芯片XD2676整體性能仿真驗證及版圖設(shè)計
5.1 滿載時的輸出波形
5.2 中載時的輸出波形
5.3 空載時的輸出波形
5.4 負載的瞬態(tài)響應
5.5 軟啟過程
5.6 芯片的版圖
5.6.1 版圖的設(shè)計規(guī)則及技術(shù)
5.6.2 本論文的版圖設(shè)計
第六章 結(jié)論與展望
6.1 研究結(jié)論
6.2 研究展望
參考文獻
致謝
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]BCD(Bipolar-CMOS-DMOS)工藝技術(shù)的發(fā)展、現(xiàn)狀及展望[J]. 陳銘. 集成電路應用. 2014(07)
[2]試論降壓型PWMDC-DC開關(guān)電源技術(shù)[J]. 關(guān)亮,馬仁軍,黃有為. 電源技術(shù)應用. 2014 (03)
[3]一種基于ACOT的高效降壓型DC/DC變換器[J]. 黃建剛,羅明,代高強,周澤坤,明鑫,張波. 微電子學. 2013(04)
[4]一種適用于恒定導通時間控制的高性能定時器電路[J]. 黃建剛,吳杰,謝海武,周澤坤,明鑫,張波. 中國集成電路. 2012(09)
[5]Buck型開關(guān)電源[J]. 芮法成. 電氣開關(guān). 2011(06)
[6]提高頻率與紋波特性的自適應導通時間控制器[J]. 郭仲杰,劉佑寶,吳龍勝. 電工技術(shù)學報. 2011(09)
[7]恒定導通時間控制buck變換器多開關(guān)周期振蕩現(xiàn)象分析[J]. 王金平,許建平,徐楊軍. 物理學報. 2011(05)
[8]淺論開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展趨勢[J]. 閆永亮. 中國科技信息. 2009(16)
[9]淺談開關(guān)電源的技術(shù)發(fā)展趨勢[J]. 林雯. 通信電源技術(shù). 2008(06)
[10]試論開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展[J]. 雷媛媛,吳勝益. 通信電源技術(shù). 2008(04)
碩士論文
[1]一款BUCK型DC-DC變換器XD1213的設(shè)計與研究[D]. 楊麗.西安電子科技大學 2014
[2]一種高壓可編程固定導通時間控制BUCK轉(zhuǎn)換器的研究與設(shè)計[D]. 代高強.電子科技大學 2013
[3]高壓自適應導通時間控制模式降壓型DC-DC控制器XD1319的研究與設(shè)計[D]. 徐靈炎.西安電子科技大學 2013
[4]高頻開關(guān)電源的研究與設(shè)計[D]. 楊曉靜.武漢理工大學 2011
[5]0.18um CMOS工藝低噪聲放大器的電路及版圖設(shè)計[D]. 高艷花.復旦大學 2011
[6]采用N耗盡高壓工藝的開關(guān)電源控制芯片設(shè)計與版圖實現(xiàn)[D]. 李伊珂.電子科技大學 2008
[7]BCD工藝在電源管理IC設(shè)計中的應用[D]. 趙雙龍.浙江大學 2006
本文編號:3121176
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