本文關(guān)鍵詞：具有快速瞬態(tài)響應(yīng)的高精度DC-DC降壓變換器設(shè)計(jì)

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【摘要】：近年來(lái)由于電子設(shè)備對(duì)電源系統(tǒng)的性能要求越來(lái)越高,尤其是在比如分布式電源系統(tǒng)等具有寬范圍輸入電壓和大電流負(fù)載的應(yīng)用中,對(duì)于系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)特性、精度特性及抗干擾特性等的要求更是異常嚴(yán)苛,因此設(shè)計(jì)具有這些高性能的開(kāi)關(guān)電源是目前電源設(shè)計(jì)的主要方向。而在開(kāi)關(guān)電源中目前應(yīng)用很廣泛的DC-DC降壓變換器,則是采用基于恒定導(dǎo)通時(shí)間(Constant On-Time,COT)控制的電源,是人們研究的熱點(diǎn),主要是因?yàn)镃OT控制模式具有系統(tǒng)架構(gòu)簡(jiǎn)單、抗干擾性能強(qiáng)及輸入電壓范圍寬等優(yōu)點(diǎn),但是該控制技術(shù)在擁有諸多優(yōu)點(diǎn)之外,同時(shí)也存在許多不足,比如輸出電容的寄生電阻容易影響到系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性、工作頻率隨輸入電壓會(huì)發(fā)生變化以及輕載情況下效率很低等。為了解決以上所述的問(wèn)題,本文從系統(tǒng)控制方式及內(nèi)部電路等方面對(duì)DC-DC降壓變換器的性能進(jìn)行了深入研究,結(jié)合系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)提出了一種具有快速瞬態(tài)響應(yīng)的高精度DC-DC降壓變換器。該系統(tǒng)的控制方式采用基于COT的控制方式,在COT的基礎(chǔ)上增加鎖相環(huán)PLL電路形成受控導(dǎo)通時(shí)間控制,并結(jié)合谷值電流�？刂铺岣邉�(dòng)態(tài)響應(yīng);采用系統(tǒng)工作狀態(tài)控制電路進(jìn)行系統(tǒng)的監(jiān)控,有效提高整體芯片的效率;采用高精度的基準(zhǔn)源提高內(nèi)部電路的精度。本文利用HSPICE、Cadence等電路設(shè)計(jì)及仿真軟件,在0.25μm BCD工藝的基礎(chǔ)上對(duì)系統(tǒng)的工作狀態(tài)控制電路、基準(zhǔn)源等電路進(jìn)行了模擬驗(yàn)證。最后對(duì)系統(tǒng)的狀態(tài)控制、負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)特性、輸出精度等進(jìn)行了整體仿真,仿真結(jié)果顯示,系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確進(jìn)行狀態(tài)控制,從而提高了效率,輸入電壓變化時(shí)能夠具有很快的線性瞬態(tài)響應(yīng),連續(xù)工作模式下輸出負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)能夠在25μs以內(nèi)恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài),并且輸出電壓紋波很小,負(fù)載跳變時(shí)的輸出過(guò)沖電壓和下沖電壓都能保證在90 mV以內(nèi),滿足設(shè)計(jì)的要求。
【關(guān)鍵詞】：DC-DC降壓變換器 谷值電流模 高精度 COT 負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM46
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 DC-DC變換器的背景與意義10-11
• 1.2 DC-DC變換器的國(guó)內(nèi)外研究歷史與現(xiàn)狀11-14
• 1.3 本論文的結(jié)構(gòu)安排14-16
• 第二章 DC-DC變換器的基本原理16-28
• 2.1 DC-DC降壓變換器的基本原理16-20
• 2.2 DC-DC降壓變換器的調(diào)制方式20-21
• 2.3 DC-DC降壓變換器的控制技術(shù)21-25
• 2.3.1 電壓型PFM控制技術(shù)23-24
• 2.3.2 電流型控制技術(shù)24-25
• 2.4 具有快速瞬態(tài)響應(yīng)的DC-DC降壓變換器25-27
• 2.4.1 遲滯控制DC-DC降壓變換器25-26
• 2.4.2 基于COT控制的DC-DC降壓變換器26-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第三章 系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)28-38
• 3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)28
• 3.2 DC-DC降壓變換器系統(tǒng)瞬態(tài)特性分析28-30
• 3.3 具有快速瞬態(tài)響應(yīng)的高精度DC-DC變換器架構(gòu)分析與設(shè)計(jì)30-37
• 3.3.1 系統(tǒng)典型應(yīng)用簡(jiǎn)介30-33
• 3.3.2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)33-34
• 3.3.3 系統(tǒng)工作原理34-35
• 3.3.4 系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置35-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第四章 子模塊的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證38-61
• 4.1 系統(tǒng)電流偏置38-49
• 4.1.1 傳統(tǒng)的PTAT電流源電路38-39
• 4.1.2 誤差放大器的電流偏置電路39-41
• 4.1.3 邏輯控制模塊的電流偏置電路41-44
• 4.1.4 系統(tǒng)工作狀態(tài)控制模塊的偏置電流源電路44-49
• 4.2 系統(tǒng)工作狀態(tài)控制電路49-56
• 4.2.1 系統(tǒng)工作狀態(tài)控制電路結(jié)構(gòu)與原理49-53
• 4.2.2 電路仿真與驗(yàn)證53-56
• 4.3 帶隙基準(zhǔn)源電路56-60
• 4.3.1 電路結(jié)構(gòu)與原理57-58
• 4.3.2 電路仿真與驗(yàn)證58-60
• 4.4 本章小結(jié)60-61
• 第五章 系統(tǒng)整體仿真與驗(yàn)證61-66
• 5.1 系統(tǒng)狀態(tài)控制61
• 5.2 系統(tǒng)穩(wěn)定工作情況61-63
• 5.3 線性瞬態(tài)響應(yīng)63-64
• 5.4 負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)64-65
• 5.5 本章小結(jié)65-66
• 第六章 全文總結(jié)與展望66-68
• 6.1 全文總結(jié)66
• 6.2 工作展望66-68
• 致謝68-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果73-74

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 周國(guó)華;許建平;米長(zhǎng)寶;金艷艷;;V~2C控制Buck變換器穩(wěn)定性分析[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2011年03期

2 朱建剛;;谷值電流模式控制BUCK型LED驅(qū)動(dòng)器[J];科技信息;2012年33期

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本文編號(hào)：836295