高效率高精度buck型dc-dc转换器xd1466的研究设计.docx

学校代码分类号
 10701 TN43
学 号 1202121275
密 级 公开
李四副教授
TN82
西安电子科技大学
硕士学位论文
高效率高精度Buck型DC-DC转换器
XD1466的研究设计
作者姓名:于伟健
领 域:电子与通信工程
学位类别:工程硕士
学校导师姓名、职称:王松林教授
企业导师姓名、职称:李红艳高工提交日期:2014 年 11 月
Research and Design of
Buck DC-DC Converter XD1466 with High Efficiency and High Precision
A thesis submitted to XIDIAN UNIVERSITY
in partial fulfillment of the requirements for the degree of Master
in Electronics munication Engineering
By
Yu Weijian
Supervisor: Wang Songlin Li Hongyan November 2014
西安电子科技大学学位论文独创性(或创新性)声明
秉承学校严谨的学风和优良的科学道德,本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果;也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
学位论文若有不实之处,本人承担一切法律责任。
本人签名: 日 期:
西安电子科技大学关于论文使用授权的说明
本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件,允许查阅、借阅论文;学校可以公布论文的全部或部分内容,允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证,获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章,署名单位为西安电子科技大学。
保密的学位论文在 年解密后适用本授权书。
本人签名: 导师签名:
日 期: 日 期:
摘要
伴随着现代社会和科学技术的高速迅猛的发展,电子产品行业紧随其步伐持续不断地更新进步。随着人们需求的不断多样化,以及电池供电的便携式设备性能需要持续的提高和功能的要求日趋丰富,对开关电源的效率提出了越来越高的要求。怎么样去提高转换器的效率一直是电源管理技术面临的最主要的难题。本文就从一款高效率的芯片 XD1466 出发,对 Buck 型 DC-DC 转换器进行深入的分析与研究。
本论文设计工作以西安电子科技大学超高速电路设计与电磁兼容教育部重点实验室的重点科研项目“深亚微米电源管理类集成电路关键技术理论研究与设计”为背景,设计了一款高效率高精度 Buck 型 DC-DC 转换器芯片。
论文首先介绍了电源管理技术发展以及应用,然后从开关电源的各种特性进行简单分类介绍,列举出开关电源常见的三种拓扑结构,并简要分析推导其原理, 接着以 Buck 型 DC-DC 转换器为例,从转换器的工作模式、调制方式以及控制模式对 Buck 型 DC-DC 转换器进行深入研究;然后根据实际应用需求,设计出芯片 XD1466 的系统功能以及电气指标,对芯片外围电路的选择进行简单的介绍;重点采用零极点补偿技术以及斜坡补偿技术对系统环路的稳定性进行了详细的分析和推导,实现电压环路和电路环路的双环路稳定性,设计出了一款具有高效率高精度的 Buck 型 DC-DC 转换器芯片 XD1466;紧接着设计出芯片 XD1466 关键子模块电路并进行功能仿真验证;采用跟随器加单比较器设计出振荡器电路,实现内部基准与振荡信号有效的隔离,使得内部基准更加稳定,同时当芯片处于短路状态能够降低振荡器频率,有效的降低了芯片的功耗;最后对芯片进行整体电路仿真, 研究几种保护功能对系统工作状态的影响并进行仿真验证。
芯片 XD1466 采用 CMOS 工艺模型,使用 Hspice 软件完成芯片的前仿真,从仿真结果中看出电路各项指标均满足设计要求,性能良好。
关键词:降压型 DC-DC, 峰值电流, 脉冲宽度调制, 高效率论文类型:技术论文
I
Abstract
Along with the high-speed development of science and technology in modern society, electronic products industry is making a