發(fā)布時(shí)間：2023-05-09 21:14

　　電源管理芯片作為現(xiàn)今社會(huì)電子設(shè)備中的關(guān)鍵模塊,它的性能直接決定著電子設(shè)備的好壞。開(kāi)關(guān)電源以其功耗低、效率高、應(yīng)用范圍廣、可集成化高等優(yōu)點(diǎn),被越來(lái)越普遍的應(yīng)用。恒定導(dǎo)通時(shí)間(Constant On Time,COT)控制Buck變換器有著瞬態(tài)響應(yīng)性能好、輕載效率高等優(yōu)點(diǎn),因而受到了設(shè)計(jì)人員的青睞,但是COT控制Buck變換器存在著開(kāi)關(guān)頻率易受工作條件改變而變化的缺點(diǎn)。本文設(shè)計(jì)了一款基于鎖相環(huán)(Phase Locked Loop,PLL)調(diào)制的恒定導(dǎo)通時(shí)間控制Buck變換器。本文針對(duì)COT控制Buck變換器開(kāi)關(guān)頻率易受工作條件改變而變化等問(wèn)題,建立COT控制Buck變換器小信號(hào)模型,確定了系統(tǒng)環(huán)路的補(bǔ)償方案,并重點(diǎn)設(shè)計(jì)了頻率同步作用的鎖相環(huán)和外部時(shí)鐘同步作用的鎖相環(huán)。前一個(gè)鎖相環(huán)可以將系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)頻率鎖定到一個(gè)參考時(shí)鐘頻率,使Buck變換器穩(wěn)定工作時(shí)的開(kāi)關(guān)頻率恒定不變,從而解決了傳統(tǒng)COT控制中開(kāi)關(guān)頻率偏移的問(wèn)題。設(shè)計(jì)鎖相環(huán)的帶寬為Buck變換器環(huán)路帶寬的四分之一左右,保證了瞬態(tài)階躍時(shí),保持COT控制模式瞬態(tài)響應(yīng)速度快的特點(diǎn),讓Buck變換器的輸出電壓快速的恢復(fù),不至于被鎖相環(huán)降低響應(yīng)速度。...

【文章頁(yè)數(shù)】：99 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及研究意義
    1.2 開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展動(dòng)態(tài)
    1.3 文章主要工作及組織結(jié)構(gòu)
第二章 Buck變換器的原理與分析
    2.1 Buck變換器的工作原理
    2.2 Buck變換器的工作模式
        2.2.1 連續(xù)導(dǎo)通模式
        2.2.2 不連續(xù)導(dǎo)通模式
    2.3 Buck變換器控制方式
        2.3.1 電壓控制方式
        2.3.2 峰值電流控制方式
        2.3.3 遲滯控制方式
        2.3.4 COT控制方式
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于PLL調(diào)制的Buck變換器原理與分析
    3.1 整體系統(tǒng)電路
        3.1.1 鎖相環(huán)調(diào)制頻率的原理
        3.1.2 頻率同步鎖相環(huán)的模型建立與分析
    3.2 COT控制Buck變換器的模型與分析
        3.2.1 COT控制Buck變換器的模型建立
        3.2.2 系統(tǒng)的補(bǔ)償設(shè)計(jì)
    3.3 本章小結(jié)
第四章 基于PLL調(diào)制的Buck變換器設(shè)計(jì)
    4.1 時(shí)鐘同步PLL電路
        4.1.1 鑒頻鑒相器
        4.1.2 電荷泵
        4.1.3 振蕩器
        4.1.4 時(shí)鐘選擇電路
        4.1.5 RT電流產(chǎn)生電路
        4.1.6 分頻器電路
        4.1.7 PLL整體電路仿真
    4.2 頻率同步PLL電路
        4.2.1 T_ON
VOUT電路
        4.2.2 T_ON產(chǎn)生電路
    4.3 整體電路的仿真
        4.3.1 仿真電路設(shè)計(jì)
        4.3.2 上電過(guò)程仿真
        4.3.3 負(fù)載階躍仿真
        4.3.4 調(diào)整率仿真
    4.4 整體電路的測(cè)試
        4.4.1 版圖設(shè)計(jì)
        4.4.2 測(cè)試版設(shè)計(jì)
        4.4.3 測(cè)試分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 基于PLL調(diào)制的Buck控制器設(shè)計(jì)
    5.1 整體電路結(jié)構(gòu)
    5.2 DCR電流采樣電路設(shè)計(jì)
    5.3 整體電路仿真
        5.3.1 上電過(guò)程仿真
        5.3.2 負(fù)載階躍仿真
    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)：3812384