本文關(guān)鍵詞：一種電流模升壓DC-DC開關(guān)電源的研究與設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 開關(guān)電源 Boost LED驅(qū)動 自適應(yīng)斜坡補(bǔ)償

【摘要】：近年來,隨著微電子技術(shù)和通訊技術(shù)迅速發(fā)展,極大地促進(jìn)消費(fèi)電子的研發(fā)和普及,電子設(shè)備已融入人類生活和工作之中,成為現(xiàn)代生活不可缺少的一部分。然而,不論是生活中所需的普通電器,還是應(yīng)用尖端科技的電子儀器、電氣設(shè)備,穩(wěn)定可靠的電源是維持其正常工作的前提之一。開關(guān)電源可以實(shí)現(xiàn)較高的能量利用率,并且性能穩(wěn)定,同時還有體積小等特點(diǎn)。電流模式DC-DC開關(guān)電源因?yàn)轫憫?yīng)速度快、較高的穩(wěn)定性以及內(nèi)含限流保護(hù)等特點(diǎn)而得到了普遍的運(yùn)用。在此背景下,本文通過仔細(xì)研究升壓型DC-DC開關(guān)電源電路理論,通過分析電壓改變和電感電流波動可能引起環(huán)路不穩(wěn)定的過程,尋找相關(guān)的解決辦法。最終設(shè)計(jì)一款用于LED驅(qū)動的開關(guān)電源電路。電路為Boost型開關(guān)電源變換器,采用峰值電流模式控制,并使用脈沖寬度調(diào)節(jié)的方式。電路的時鐘頻率為1.7MHz,輸入電壓范圍為2.5V~5.5V,最大輸出電壓為20V,并且輸出電流可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié),并實(shí)現(xiàn)相對較高的穩(wěn)定性。為了實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo),設(shè)計(jì)了電路工作必要的模塊,其中有帶隙基準(zhǔn)、振蕩器、自適應(yīng)斜坡補(bǔ)償?shù)�。同時基于可靠性考慮,設(shè)計(jì)了欠壓鎖定模塊等保護(hù)電路,使得芯片能夠最大限度地在安全范圍內(nèi)工作并獲得穩(wěn)定精確的輸出。在完成了子模塊設(shè)計(jì)后,基于某公司0.5μm BCD工藝,使用Cadence Spectre仿真工具對所設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行仿真驗(yàn)證,并對總體電路進(jìn)行仿真。結(jié)果顯示,電路啟動時間約為240μs。輸出電壓15.8V時,輸出電流為61.2mA左右,其變化范圍為±0.95mA;當(dāng)保持調(diào)節(jié)電流的電阻不變時,改變負(fù)載LED的數(shù)目,輸入電流的變化很小。另一方面,當(dāng)改變調(diào)節(jié)電流電阻的阻值時,電流數(shù)值會呈反比例的變化,并且電流紋波很小。這些表明所設(shè)計(jì)的電路基本能實(shí)現(xiàn)輸出電流的穩(wěn)定,基本滿足電路設(shè)計(jì)要求。
【關(guān)鍵詞】：開關(guān)電源 Boost LED驅(qū)動 自適應(yīng)斜坡補(bǔ)償
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM46
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 課題研究背景和意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢11-13
• 1.3 本論文主要內(nèi)容和安排13-14
• 第二章 DC-DC開關(guān)電源的理論基礎(chǔ)14-27
• 2.1 DC-DC開關(guān)電源14-20
• 2.1.1 升壓型（Boost）DC-DC開關(guān)電源15-18
• 2.1.2 降壓型（Buck）DC-DC開關(guān)電源18-19
• 2.1.3 極性反轉(zhuǎn)型（Buck-Boost）DC-DC開關(guān)電源19-20
• 2.2 開關(guān)電源的調(diào)制方式20-23
• 2.2.1 脈沖寬度調(diào)制方式20-21
• 2.2.2 脈沖頻率調(diào)制方式21-22
• 2.2.3 脈寬?脈沖混合調(diào)制方式22-23
• 2.3 DC-DC開關(guān)電源的控制模式23-26
• 2.3.1 電壓控制模式23-24
• 2.3.2 電流控制模式24-26
• 2.3.3 兩種控制模式的比較26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)及穩(wěn)定性分析27-40
• 3.1 電路設(shè)計(jì)功能和規(guī)格參數(shù)設(shè)計(jì)27-28
• 3.1.1 電路整體功能概述27
• 3.1.2 電路引腳功能描述27
• 3.1.3 電路的電學(xué)特性27-28
• 3.2 電路的系統(tǒng)設(shè)計(jì)及框圖28-30
• 3.3 芯片外圍器件的選擇30-33
• 3.3.1 選擇電感31-32
• 3.3.2 選擇輸入電容32
• 3.3.3 選擇輸出電容32
• 3.3.4 選擇續(xù)流二極管32
• 3.3.5 選擇功率開關(guān)管32-33
• 3.4 開關(guān)電源反饋環(huán)路穩(wěn)定性分析33-39
• 3.4.1 電壓反饋環(huán)路穩(wěn)定性的分析34-35
• 3.4.2 電流反饋環(huán)路穩(wěn)定性的分析35-39
• 3.4.2.1 固定斜率斜坡補(bǔ)償37-38
• 3.4.2.2 自適應(yīng)斜坡補(bǔ)償38-39
• 3.5 本章小結(jié)39-40
• 第四章 芯片子電路的設(shè)計(jì)與分析40-64
• 4.1 基準(zhǔn)電路40-47
• 4.1.1 基準(zhǔn)工作原理40-42
• 4.1.2 基準(zhǔn)電路的設(shè)計(jì)42-44
• 4.1.3 基準(zhǔn)電路仿真驗(yàn)證及結(jié)果分析44-47
• 4.1.3.1 基準(zhǔn)電路的溫度特性44
• 4.1.3.2 基準(zhǔn)的電源抑制比44-45
• 4.1.3.3 基準(zhǔn)的線性調(diào)整率45-46
• 4.1.3.4 基準(zhǔn)電路的瞬態(tài)啟動特性46-47
• 4.1.3.5 基準(zhǔn)電路的大信號特性47
• 4.2 振蕩器電路47-52
• 4.2.1 振蕩器電路的設(shè)計(jì)與分析48-51
• 4.2.2 振蕩器電路仿真結(jié)果及分析51-52
• 4.3 誤差放大器的設(shè)計(jì)52-56
• 4.3.1 誤差放大器電路設(shè)計(jì)52-53
• 4.3.2 誤差放大器的仿真分析53-56
• 4.3.2.1 誤差放大器的相頻和幅頻特性53-55
• 4.3.2.2 誤差放大器的電源抑制比55
• 4.3.2.3 誤差放大器的輸入共模范圍55-56
• 4.4 自適應(yīng)斜坡補(bǔ)償電路56-60
• 4.4.1 自適應(yīng)斜坡補(bǔ)償電路的的設(shè)計(jì)56-59
• 4.4.2 自適應(yīng)斜坡補(bǔ)償電路的仿真分析59-60
• 4.5 欠壓保護(hù)電路（UVLO）60-62
• 4.5.1 欠壓保護(hù)電路的設(shè)計(jì)60-62
• 4.5.2 欠壓保護(hù)電路的仿真62
• 4.6 本章小結(jié)62-64
• 第五章 芯片整體電路仿真64-70
• 5.1 電路仿真參數(shù)設(shè)置64
• 5.2 VIN=3.7V,RA=4Ω,N=5 時整體仿真結(jié)果64-67
• 5.3 VIN=3.7V,RA=4Ω,N=3 時整體仿真結(jié)果67
• 5.4 VIN=3.7V,RA=2Ω,N=5 時整體仿真結(jié)果67-69
• 5.5 本章小結(jié)69-70
• 第六章 結(jié)論70-71
• 致謝71-72
• 參考文獻(xiàn)72-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果74-75

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 吳金,劉桂芝;一種脈沖振蕩電路的分析與設(shè)計(jì)[J];微電子學(xué);2004年01期

，

本文編號：856522