BUCK變換器高效柵驅(qū)動(dòng)電路的研究與設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2023-12-03 19:43
隨著便攜式電子設(shè)備的迅速普及,DC-DC變換器作為其主流供電芯片,重要性日益凸顯。BUCK變換器是DC-DC變換器各類架構(gòu)中應(yīng)用最廣泛的架構(gòu)類型之一,其系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率問題一直是學(xué)術(shù)界研究的熱點(diǎn)。影響B(tài)UCK變換器系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率的因素多種多樣,其中死區(qū)時(shí)間設(shè)置不合理造成的損耗,在各種損耗對(duì)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率影響中尤其嚴(yán)重,特別是在高頻或低壓應(yīng)用條件下。為了有效減小這種損耗,提升系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率,本文在目前較為主流的兩種死區(qū)控制架構(gòu)的基礎(chǔ)上,分別提出了兩種具有較優(yōu)死區(qū)時(shí)間控制效果的驅(qū)動(dòng)電路。自適應(yīng)死區(qū)時(shí)間控制方式,是在傳統(tǒng)固定死區(qū)時(shí)間控制方式,存在明顯缺陷的前提下被提出,具有實(shí)現(xiàn)簡單、電路成本低、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。于此背景下,本文提出了一種基于米勒平臺(tái)原理的自適應(yīng)死區(qū)時(shí)間控制方式。據(jù)此原理設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)電路,簡化了檢測(cè)電路的設(shè)計(jì),同時(shí)保證了可靠性。此外,還對(duì)自舉及驅(qū)動(dòng)增強(qiáng)電路進(jìn)行了針對(duì)性優(yōu)化。芯片流片及測(cè)試結(jié)果顯示,驅(qū)動(dòng)電路有效面積約為0.545mm2,各種應(yīng)用條件下的死區(qū)時(shí)間恒定約為20 ns。預(yù)控制死區(qū)控制方式,是近幾年新提出的一種死區(qū)時(shí)間控制方式,主要針對(duì)于自適應(yīng)死區(qū)時(shí)間控制方式存...
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第二章 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)
2.1 功率MOSFET
2.2 BUCK變換器開關(guān)轉(zhuǎn)換過程
2.2.1 關(guān)斷轉(zhuǎn)換過程
2.2.2 開啟轉(zhuǎn)換過程
2.3 同步整流BUCK變換器損耗分析
2.3.1 控制級(jí)電流損耗
2.3.2 功率級(jí)電流損耗
2.3.3 功率級(jí)轉(zhuǎn)換損耗
2.4 同步整流BUCK變換器串?dāng)_分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 自適應(yīng)死區(qū)時(shí)間驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證
3.1 自適應(yīng)死區(qū)時(shí)間驅(qū)動(dòng)電路控制架構(gòu)
3.2 電路設(shè)計(jì)與驗(yàn)證
3.2.1 驅(qū)動(dòng)邏輯控制電路
3.2.2 有源自舉電路
3.2.3 電平移位電路
3.2.4 驅(qū)動(dòng)增強(qiáng)電路
3.3 系統(tǒng)功能驗(yàn)證
3.3.1 死區(qū)驗(yàn)證
3.3.2 效率仿真
3.4 本章小結(jié)
第四章 預(yù)控制死區(qū)時(shí)間驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證
4.1 預(yù)控制死區(qū)時(shí)間驅(qū)動(dòng)電路控制架構(gòu)
4.2 電路設(shè)計(jì)與驗(yàn)證
4.2.1 關(guān)斷檢測(cè)電路
4.2.2 開啟檢測(cè)電路
4.2.3 單位延遲電路
4.3 系統(tǒng)功能驗(yàn)證
4.3.1 死區(qū)驗(yàn)證
4.3.2 效率仿真
4.4 本章小結(jié)
第五章 芯片測(cè)試與驗(yàn)證
5.1 自適應(yīng)死區(qū)時(shí)間驅(qū)動(dòng)電路的測(cè)試與驗(yàn)證
5.2 預(yù)控制死區(qū)時(shí)間驅(qū)動(dòng)電路的測(cè)試與驗(yàn)證
5.3 技術(shù)對(duì)比
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
本文編號(hào):3870258
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第二章 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)
2.1 功率MOSFET
2.2 BUCK變換器開關(guān)轉(zhuǎn)換過程
2.2.1 關(guān)斷轉(zhuǎn)換過程
2.2.2 開啟轉(zhuǎn)換過程
2.3 同步整流BUCK變換器損耗分析
2.3.1 控制級(jí)電流損耗
2.3.2 功率級(jí)電流損耗
2.3.3 功率級(jí)轉(zhuǎn)換損耗
2.4 同步整流BUCK變換器串?dāng)_分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 自適應(yīng)死區(qū)時(shí)間驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證
3.1 自適應(yīng)死區(qū)時(shí)間驅(qū)動(dòng)電路控制架構(gòu)
3.2 電路設(shè)計(jì)與驗(yàn)證
3.2.1 驅(qū)動(dòng)邏輯控制電路
3.2.2 有源自舉電路
3.2.3 電平移位電路
3.2.4 驅(qū)動(dòng)增強(qiáng)電路
3.3 系統(tǒng)功能驗(yàn)證
3.3.1 死區(qū)驗(yàn)證
3.3.2 效率仿真
3.4 本章小結(jié)
第四章 預(yù)控制死區(qū)時(shí)間驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證
4.1 預(yù)控制死區(qū)時(shí)間驅(qū)動(dòng)電路控制架構(gòu)
4.2 電路設(shè)計(jì)與驗(yàn)證
4.2.1 關(guān)斷檢測(cè)電路
4.2.2 開啟檢測(cè)電路
4.2.3 單位延遲電路
4.3 系統(tǒng)功能驗(yàn)證
4.3.1 死區(qū)驗(yàn)證
4.3.2 效率仿真
4.4 本章小結(jié)
第五章 芯片測(cè)試與驗(yàn)證
5.1 自適應(yīng)死區(qū)時(shí)間驅(qū)動(dòng)電路的測(cè)試與驗(yàn)證
5.2 預(yù)控制死區(qū)時(shí)間驅(qū)動(dòng)電路的測(cè)試與驗(yàn)證
5.3 技術(shù)對(duì)比
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
本文編號(hào):3870258
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