一种高效率电流模开关电源的研究与设计.pdf

天津大学
硕士学位论文
一种高效率电流模开关电源的研究与设计
姓名:黄德松
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:肖夏
20080501
摘要关键词:.转换器峰值电流模榷ㄐ缘缌骷觳随着消费电子产业的蓬勃发展,作为电源和电子系统的接口,.转换器在各种电子产品里都得到了广泛的应用,特别是应用在便携式电子产品中,在如何实现系统性能和功耗的折衷方面上,.转换器更是起了关键的作用。随着集成电路技术的发展,。同时由于电子产品对于持续工作的要求进一步提升,如何做到电源的高效率已经成为开发电源芯片的一个重点,这也是本论文所要深入研究的方向。。芯片采用电流模制,正常的工作频率为,输入电压.,能够在逼舳常工作下转换效率到达%以上,,深入系统地分析了峰值电流模.,与电压模啾冉洗嬖诘挠湃钡悖缓蟠咏⑾低衬P腿胧郑樯芟低彻ぷ髟恚着重分析了系统的稳定性以及斜波补偿的作用,并且设计完成了整个系统的控制环路等系统模块,接着从转换芯片中主要的损耗方面进行分析,提出了一些提高效率的改进手段。特别是其中改进的电流检测方案,能够在很低的功耗下准确的检测出电感电流,具有一定的创新性。电路设计中利用碌陨杓品桨附辛四D夥抡妗在完成系统模块设计之后,利用这些模块搭建成整个系统,系统模拟仿真表明,系统能够稳定工作,并且满足系统设计指标。低压下启动工作,在效率上比起传统的芯片有了很大的提高,满足了对于高效率升压型电源管理芯片的要求。
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⋯名:唷夏学位论文作者签名:靠镶节云签字日期:加┠学位论文作者签名:矗气摩托《鹿签字日期:少伊月乡独创性声明学位论文版权使用授权书签字日期:加。暌自露嗳或撰写过的研究成果,也不包含为获得墨洼苤堂或其他教育机构的学位或证本学位论文作者完全了解墨奎盘堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权蠢生态堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表书而使用过的材料。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。索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得日
电源管理芯片简介第一章绪论在当今这个信息化时代,随着电子技术的高速发展,电子系统的应用领域越来越广阔。而电源有如人体的心脏,是所有用电设备的动力,任何电子设备都离不开可靠的电源。从计算机、便携设备、家电到工业控制、照明、宇航、军事等广阔领域,所有电子和电气设备均采用某种形式的电源管理。然而,电源却不像心脏那样形式单一。不同的电子设备对电源有不同的要求,如电源效率、电压、电流能力、噪声、纹波,以及对电源体积、形状、可靠性、干扰等要求。按照电力电子的习惯称谓,.涣髯;晃V绷称为整流;.称为逆变:.:.。广义地说,利用半导体功率器件作为开关,将一种电源形态转变为另一种电源形态的主电路都叫做开关变换器电路;转变时用自动控制闭环稳定输出并有保护环节则称为开关电源单片电源调整器集成电路自年问世以来,不仅实现了单片集成化含开关功率管婊涣舜蟛糠址至⑵骷咕哂凶罴虻サ耐馕У缏罚箍9氐源的整体性能得到大幅度提高,同时降低了成本,现已成为非常具有发展前景和影响力的一项高新技术产品。,包括两大类:线性稳压器和开关式稳压器,后者就是单片开关电源集成电路,。便携式电子设备大多采用单电池供电,由于电池的放电特性曲线不平坦,负载上得到的电压随电池使用时间下降,影响了整个系统的性能。在便携式通信及计算机产品电路设计中,为在功耗和速度、噪声等特性之间折衷,通常采用多电压供电技术。为了获得稳定的输出电压,在电池和负载之间接入一个或多个电压转换器蛘叱莆5缪沟髡鳌⑽妊蛊。随着电子产品在工业控制领域和消费品领域所占份额的急剧增长,电源集成电路产业正在以惊人的速度飞速发展,成为目前产业中最热门的研究和生产方向之一。А
电源管理芯片的发展速度、精准、功率消耗、电压控制能力、电流控制能力、可靠性和稳定性等七个评估标准一直是模拟对品质的要求,伴随低电压、低耗电量和更长的电池寿命等便携式产品应用的兴起,;黄鞯饶D釯匦敕细咦;恍率、省电和避免过热,因此必将向更低的混合电压系统、