雙路輸出恒定導(dǎo)通時間控制DC-DC變換器設(shè)計
發(fā)布時間:2021-08-05 00:17
電源管理類芯片在電子設(shè)備中有著十分重要的地位。其在供電電壓的精確度、驅(qū)動負(fù)載的能力、電源快速響應(yīng)、功率密度等方面有著絕對的優(yōu)勢。谷值電流模恒定導(dǎo)通時間(Constant On Time,COT)控制的Buck變換器由于其變頻的特性,因而具有較高的輕負(fù)載效率,往往被用在很多低負(fù)載環(huán)境中。而且COT的瞬態(tài)響應(yīng)速度快,過沖小。因此,本文基于雙路輸出的谷值電流模COT控制的Buck變換器芯片,針對其兩大挑戰(zhàn)——高開關(guān)頻率和高穩(wěn)定性,提出新的研究思路和解決辦法。1、高開關(guān)頻率方面:較高開關(guān)頻率給電路設(shè)計帶來了諸多挑戰(zhàn),而控制電路的時間延遲是其中重要影響因素之一。比較器、驅(qū)動等電路模塊延遲不可避免,對高開關(guān)頻率變換器的控制帶來了不利的影響,然而現(xiàn)有小信號模型中并未對其進(jìn)行分析。因此,本文針對時間延遲現(xiàn)象利用描述函數(shù)(Describe Function,DF)模型的方法建立相應(yīng)地模型,并通過Simplis進(jìn)行仿真驗(yàn)證并針對時間延遲對于系統(tǒng)環(huán)路的影響進(jìn)行分析,給出高開關(guān)頻率變換器的時間延遲裕度。在此模型指導(dǎo)下,本文基于0.18μm BCD工藝設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了一款高開關(guān)頻率谷值電流模Buck變換器芯片。該芯...
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
Buck的基本拓?fù)鋱D
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖2-2連續(xù)導(dǎo)通模式圖2-3斷續(xù)導(dǎo)通模式2.1.1連續(xù)導(dǎo)通模式在連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)下,如圖2-2所示,當(dāng)進(jìn)入ON階段時,開關(guān)S1導(dǎo)通,S2斷開,電流通過電感流入電容和電阻,由于電感L兩端的電壓為輸入電壓和輸出電壓的差,即VIN-VOUT,由此可以得到電感電流的斜率:L,onINOUTdIVVdtL(2-1)其中,IL,on為TON階段的電感電流,L為電感值,VIN為輸入電壓,VOUT為輸出電壓。整個階段持續(xù)時間是Ton。當(dāng)進(jìn)入OFF階段時,開關(guān)S1斷開,S2導(dǎo)通,持續(xù)時間為Toff,電感L兩端的電壓為-VOUT,所以此時電感電流的斜率為:
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖2-2連續(xù)導(dǎo)通模式圖2-3斷續(xù)導(dǎo)通模式2.1.1連續(xù)導(dǎo)通模式在連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)下,如圖2-2所示,當(dāng)進(jìn)入ON階段時,開關(guān)S1導(dǎo)通,S2斷開,電流通過電感流入電容和電阻,由于電感L兩端的電壓為輸入電壓和輸出電壓的差,即VIN-VOUT,由此可以得到電感電流的斜率:L,onINOUTdIVVdtL(2-1)其中,IL,on為TON階段的電感電流,L為電感值,VIN為輸入電壓,VOUT為輸出電壓。整個階段持續(xù)時間是Ton。當(dāng)進(jìn)入OFF階段時,開關(guān)S1斷開,S2導(dǎo)通,持續(xù)時間為Toff,電感L兩端的電壓為-VOUT,所以此時電感電流的斜率為:
本文編號:3322677
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
Buck的基本拓?fù)鋱D
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖2-2連續(xù)導(dǎo)通模式圖2-3斷續(xù)導(dǎo)通模式2.1.1連續(xù)導(dǎo)通模式在連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)下,如圖2-2所示,當(dāng)進(jìn)入ON階段時,開關(guān)S1導(dǎo)通,S2斷開,電流通過電感流入電容和電阻,由于電感L兩端的電壓為輸入電壓和輸出電壓的差,即VIN-VOUT,由此可以得到電感電流的斜率:L,onINOUTdIVVdtL(2-1)其中,IL,on為TON階段的電感電流,L為電感值,VIN為輸入電壓,VOUT為輸出電壓。整個階段持續(xù)時間是Ton。當(dāng)進(jìn)入OFF階段時,開關(guān)S1斷開,S2導(dǎo)通,持續(xù)時間為Toff,電感L兩端的電壓為-VOUT,所以此時電感電流的斜率為:
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖2-2連續(xù)導(dǎo)通模式圖2-3斷續(xù)導(dǎo)通模式2.1.1連續(xù)導(dǎo)通模式在連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)下,如圖2-2所示,當(dāng)進(jìn)入ON階段時,開關(guān)S1導(dǎo)通,S2斷開,電流通過電感流入電容和電阻,由于電感L兩端的電壓為輸入電壓和輸出電壓的差,即VIN-VOUT,由此可以得到電感電流的斜率:L,onINOUTdIVVdtL(2-1)其中,IL,on為TON階段的電感電流,L為電感值,VIN為輸入電壓,VOUT為輸出電壓。整個階段持續(xù)時間是Ton。當(dāng)進(jìn)入OFF階段時,開關(guān)S1斷開,S2導(dǎo)通,持續(xù)時間為Toff,電感L兩端的電壓為-VOUT,所以此時電感電流的斜率為:
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