應(yīng)用于DC/DC變換器的模擬偽三型補償結(jié)構(gòu)
發(fā)布時間:2021-06-13 18:46
介紹了一種采用模擬偽三型的補償電路,該補償電路可應(yīng)用于DC/DC變換器中。通過在PWM比較器前把一個產(chǎn)生低頻極點的全差分電路和一個產(chǎn)生低頻零點的電路相加,得到兩個低頻零點和一個低頻極點,進(jìn)而得到快速的負(fù)載響應(yīng)速度。在標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝下仿真了一個應(yīng)用了偽三型補償結(jié)構(gòu)的DC/DC變換器,結(jié)果表明,在400mA的負(fù)載電流階躍時,負(fù)載調(diào)整率和線性調(diào)整率均小于2%。
【文章來源】:微電子學(xué). 2014,44(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
圖6H1模塊的波特圖H1模塊的傳輸函數(shù)為:
第6期王俊喜等:應(yīng)用于DC/DC變換器的模擬偽三型補償結(jié)構(gòu)圖12應(yīng)用偽三型補償?shù)模拢酰悖胱儞Q器DVS仿真4結(jié)論本文提出了基于電壓?刂品绞降膫稳脱a償DC/DC變換器,通過對偽三型補償電路的傳輸函數(shù)進(jìn)行分析,得到了所需的全差分電路的傳輸函數(shù)。構(gòu)造出全差分電路的電路圖并進(jìn)行分析,然后進(jìn)行參數(shù)的調(diào)試,從而得到能滿足設(shè)計要求的增益帶寬和低頻增益。將此全差分電路放進(jìn)整個偽三型電路中進(jìn)行仿真,得到偽三型電路的波特圖。最后將偽三型電路放進(jìn)整個DC/DC電路中進(jìn)行仿真和驗證,發(fā)現(xiàn)設(shè)計的偽三型電路可以滿足設(shè)計需求,不僅具有很好的相位裕度,還可以提高整個DC/DC電路的瞬態(tài)響應(yīng)速度。參考文獻(xiàn):[1]CHENDongpo,HELenian,YANXiaolang.Acurrent-modeDC-DCbuckconverterwithhighstabilityandfastdynamicresponse[J].JSemicond,2006,27(10):1742-1749.[2]LEECF,MOKPKT.Amonolithiccurrent-modeCMOSDC-DCconverterwithon-chipcurrent-sensingtechnique[J].IEEEJSolStaCirc,2004,39(1):3-14.[3]LAMYH,KIWH,MAD.Loopgainanalysisanddevelopmentofhigh-speedhigh-accuracycurrentsensorsforswitching
PWM比較器的輸入兩端,同時也接到了GM模塊中的200kΩ電阻上。圖9全差分結(jié)構(gòu)整體電路波特圖H1與H2合在一起進(jìn)行仿真,仿真電路如圖3所示,其波特圖如圖10所示?梢钥闯,低頻增益為68.6dB。18kHz和53kHz處有兩個零點,73Hz處有一個低頻極點,還有若干1MHz左右的高頻極點,Δ>0,零極點位置與(12)式推導(dǎo)結(jié)果大致相等。圖10偽三型補償環(huán)路的波特圖對整體環(huán)路進(jìn)行交流仿真,可以得到整體環(huán)路的波特圖,如圖11所示。GBW為205kHz,環(huán)路增益為67dB,相位裕度為68°。圖11整體仿真波特圖3.4偽三型補償結(jié)構(gòu)在BUCK電路中的仿真DVS(DynamicVoltageScaling)調(diào)壓是DC/DC變換器中重要的指標(biāo),反映了變換器的穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)換速度。對Buck變換器的DVS調(diào)壓功能進(jìn)行了仿真,結(jié)果如圖12所示。從圖中可以看出,在輸入電壓為3.3V時,負(fù)載電流從400mA階躍到1000mA,輸出電壓的恢復(fù)時間為7μs;負(fù)載電流從1000mA階躍到400mA,輸出電壓的恢復(fù)時間為14μs。716
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種DC-DC全區(qū)間分段線性斜坡補償電路設(shè)計(英文)[J]. 葉強,來新泉,李演明,袁冰,陳富吉. 半導(dǎo)體學(xué)報. 2008(02)
[2]具有快速動態(tài)響應(yīng)的高穩(wěn)定性電流型降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器(英文)[J]. 陳東坡,何樂年,嚴(yán)曉浪. 半導(dǎo)體學(xué)報. 2006(10)
本文編號:3228113
【文章來源】:微電子學(xué). 2014,44(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
圖6H1模塊的波特圖H1模塊的傳輸函數(shù)為:
第6期王俊喜等:應(yīng)用于DC/DC變換器的模擬偽三型補償結(jié)構(gòu)圖12應(yīng)用偽三型補償?shù)模拢酰悖胱儞Q器DVS仿真4結(jié)論本文提出了基于電壓?刂品绞降膫稳脱a償DC/DC變換器,通過對偽三型補償電路的傳輸函數(shù)進(jìn)行分析,得到了所需的全差分電路的傳輸函數(shù)。構(gòu)造出全差分電路的電路圖并進(jìn)行分析,然后進(jìn)行參數(shù)的調(diào)試,從而得到能滿足設(shè)計要求的增益帶寬和低頻增益。將此全差分電路放進(jìn)整個偽三型電路中進(jìn)行仿真,得到偽三型電路的波特圖。最后將偽三型電路放進(jìn)整個DC/DC電路中進(jìn)行仿真和驗證,發(fā)現(xiàn)設(shè)計的偽三型電路可以滿足設(shè)計需求,不僅具有很好的相位裕度,還可以提高整個DC/DC電路的瞬態(tài)響應(yīng)速度。參考文獻(xiàn):[1]CHENDongpo,HELenian,YANXiaolang.Acurrent-modeDC-DCbuckconverterwithhighstabilityandfastdynamicresponse[J].JSemicond,2006,27(10):1742-1749.[2]LEECF,MOKPKT.Amonolithiccurrent-modeCMOSDC-DCconverterwithon-chipcurrent-sensingtechnique[J].IEEEJSolStaCirc,2004,39(1):3-14.[3]LAMYH,KIWH,MAD.Loopgainanalysisanddevelopmentofhigh-speedhigh-accuracycurrentsensorsforswitching
PWM比較器的輸入兩端,同時也接到了GM模塊中的200kΩ電阻上。圖9全差分結(jié)構(gòu)整體電路波特圖H1與H2合在一起進(jìn)行仿真,仿真電路如圖3所示,其波特圖如圖10所示?梢钥闯,低頻增益為68.6dB。18kHz和53kHz處有兩個零點,73Hz處有一個低頻極點,還有若干1MHz左右的高頻極點,Δ>0,零極點位置與(12)式推導(dǎo)結(jié)果大致相等。圖10偽三型補償環(huán)路的波特圖對整體環(huán)路進(jìn)行交流仿真,可以得到整體環(huán)路的波特圖,如圖11所示。GBW為205kHz,環(huán)路增益為67dB,相位裕度為68°。圖11整體仿真波特圖3.4偽三型補償結(jié)構(gòu)在BUCK電路中的仿真DVS(DynamicVoltageScaling)調(diào)壓是DC/DC變換器中重要的指標(biāo),反映了變換器的穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)換速度。對Buck變換器的DVS調(diào)壓功能進(jìn)行了仿真,結(jié)果如圖12所示。從圖中可以看出,在輸入電壓為3.3V時,負(fù)載電流從400mA階躍到1000mA,輸出電壓的恢復(fù)時間為7μs;負(fù)載電流從1000mA階躍到400mA,輸出電壓的恢復(fù)時間為14μs。716
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種DC-DC全區(qū)間分段線性斜坡補償電路設(shè)計(英文)[J]. 葉強,來新泉,李演明,袁冰,陳富吉. 半導(dǎo)體學(xué)報. 2008(02)
[2]具有快速動態(tài)響應(yīng)的高穩(wěn)定性電流型降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器(英文)[J]. 陳東坡,何樂年,嚴(yán)曉浪. 半導(dǎo)體學(xué)報. 2006(10)
本文編號:3228113
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