便攜式設(shè)備如智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備等的快速推廣,帶動(dòng)了電源管理系統(tǒng)的迅猛發(fā)展。BUCK DC-DC開關(guān)電源以其高轉(zhuǎn)換效率廣泛的應(yīng)用在電源系統(tǒng)中。對(duì)于傳統(tǒng)的模擬電源來說電路完成之后無法進(jìn)行更改,只能適用于特定電路;數(shù)字電源的開發(fā)周期長(zhǎng),成本高,設(shè)計(jì)難度大。本文介紹了一種具有數(shù)字可編程功能、模擬環(huán)路控制的BUCK DC-DC開關(guān)電源設(shè)計(jì)方案,可以將參數(shù)可在線編程的數(shù)字電源優(yōu)勢(shì)與控制環(huán)路簡(jiǎn)單、易于設(shè)計(jì)的模擬電源優(yōu)勢(shì)相結(jié)合,提高了開關(guān)電源的靈活性,縮短開發(fā)周期。論文首先對(duì)開關(guān)電源進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹,并對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析,其中數(shù)字化與多用途正是本文設(shè)計(jì)的開關(guān)電源的特點(diǎn);接下來對(duì)BUCK DC-DC開關(guān)電源的基本原理進(jìn)行了分析,包括拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、控制模式和調(diào)制模式,其中詳細(xì)分析了電流控制模式及其三種實(shí)現(xiàn)方式;隨后對(duì)本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行了整體上的介紹,包括了數(shù)字可編程電路的實(shí)現(xiàn)與環(huán)路建模和仿真,介紹了數(shù)字可編程的參數(shù)與實(shí)現(xiàn)方式,對(duì)本文設(shè)計(jì)的整體電路進(jìn)行建模,仿真結(jié)果說明電路可以正常穩(wěn)定的工作;接下來對(duì)電路中的關(guān)鍵子模塊進(jìn)行了原理分析與仿真驗(yàn)證,主要包括帶隙基準(zhǔn)、誤差放大器、PWM比較器、溫度檢測(cè)等模塊;最后對(duì)整體系統(tǒng)的應(yīng)用拓?fù)溥M(jìn)行仿真,驗(yàn)證系統(tǒng)的性能參數(shù)。該開關(guān)電源可以通過PMBus總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,用戶可以對(duì)應(yīng)用參數(shù)進(jìn)行在線編程,同時(shí)實(shí)時(shí)采集電源的工作數(shù)據(jù)�；驹硎�:在電源開始工作時(shí),系統(tǒng)從EEPROM中讀取對(duì)應(yīng)的參數(shù)配置,使電路穩(wěn)定工作,當(dāng)用戶需要對(duì)電路某參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí),通過PMBus將數(shù)據(jù)傳輸?shù)紼EPROM中,然后電源再應(yīng)用新的配置,實(shí)現(xiàn)在線可編程的目的。電源的控制環(huán)路應(yīng)用了峰值電流模式的控制方式,實(shí)現(xiàn)了電路穩(wěn)定工作。本文基于HHGrace 0.18um BCD工藝,在Spectre平臺(tái)和Hspice平臺(tái)對(duì)設(shè)計(jì)的子模塊與整體電路進(jìn)行仿真驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明,在輸入電壓為12V時(shí),輸出電壓可以穩(wěn)定在1.5V、2.4V、3.3V,同時(shí)可以在運(yùn)行中對(duì)輸出電壓進(jìn)行修改,在不同的輸出電壓條件下均可穩(wěn)定工作;系統(tǒng)的負(fù)載調(diào)整率與線性調(diào)整率均小于1%,滿足設(shè)計(jì)要求。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN86
【部分圖文】：

BUCK變換器的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

BUCK變換器的兩種工作狀態(tài)（a）開關(guān)管導(dǎo)通狀態(tài)；（b）開關(guān)管關(guān)斷狀態(tài)

BUCK 變換器 CCM 模式下穩(wěn)態(tài)時(shí)波形
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2846737