采用低壓遲滯電流模控制的BOOST型DC-DC轉(zhuǎn)換器的設(shè)計
發(fā)布時間:2023-12-13 18:39
BOOST型DC-DC轉(zhuǎn)換器作為開關(guān)電源的重要組成部分廣泛地應(yīng)用于消費類電子產(chǎn)品和便攜式電子設(shè)備中。隨著半導(dǎo)體集成技術(shù)和制造工藝的不斷發(fā)展,BOOST型DC-DC轉(zhuǎn)換器也朝著低成本、低功耗、高效率方向邁進(jìn)。本文設(shè)計了一款基于遲滯電流?刂频腂OOST型DC-DC轉(zhuǎn)換器,主要應(yīng)用于便攜式消費類電子產(chǎn)品如智能手機、筆記本電腦、無線鼠標(biāo)中,具有輸入電壓低、輸出電壓紋波小、靜態(tài)電流小、功耗低、效率高等特點。本款芯片采用新穎的遲滯電流模控制拓?fù)?通過保持恒定的電感電流紋波來調(diào)節(jié)輸出電壓,進(jìn)而得到很小的輸出電壓紋波;芯片內(nèi)部無需集成振蕩器,具有固有的穩(wěn)定性,無需傳統(tǒng)的斜坡補償電路來保證電流內(nèi)環(huán)的穩(wěn)定,這兩點簡化了芯片的電路設(shè)計;芯片采用超低電壓啟動技術(shù),內(nèi)置啟動振蕩器和電荷泵實現(xiàn)了超低輸入電壓啟動,同時采用電路復(fù)用技術(shù)實現(xiàn)了芯片的加速啟動;采用同步整流技術(shù)降低功耗,并且內(nèi)置自動模式轉(zhuǎn)換電路保證了芯片能夠在重載和輕載之間自動轉(zhuǎn)換,提高系統(tǒng)在輕載時的轉(zhuǎn)換效率;內(nèi)置過溫保護(hù)、輸出過載保護(hù)、輸入欠壓鎖定、輸出過壓保護(hù)及電感電流過零保護(hù)等電路保證芯片能夠更好地應(yīng)用于各種復(fù)雜的環(huán)境中。本論文在對芯片系統(tǒng)及關(guān)鍵...
【文章頁數(shù)】:106 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
1.1 開關(guān)電源技術(shù)概述
1.1.1 開關(guān)電源基本定義與發(fā)展歷史
1.1.2 DC-DC轉(zhuǎn)換器的分類方法
1.1.3 開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展趨勢
1.2 論文的選題背景和研究意義
1.3 論文的主要工作和章節(jié)安排
1.3.1 論文的主要工作及創(chuàng)新點
1.3.2 論文的章節(jié)安排
第二章 BOOSTDC-DC轉(zhuǎn)換器的基本原理
2.1 BOOSTDC-DC轉(zhuǎn)換器的基本工作原理
2.1.1 連續(xù)導(dǎo)通工作模式(CCM)的穩(wěn)態(tài)分析
2.1.2 非連續(xù)導(dǎo)通工作模式(DCM)的穩(wěn)態(tài)分析
2.1.3 臨界工作模式(BCM)的穩(wěn)態(tài)分析
2.2 BOOSTDC-DC轉(zhuǎn)換器的調(diào)制方式
2.2.1 脈沖寬度調(diào)制
2.2.2 脈沖頻率調(diào)制
2.2.3 跳周期調(diào)制
2.2.4 PWM-PFM混合調(diào)制方式
2.3 BOOSTDC-DC轉(zhuǎn)換器的反饋控制方式
2.3.1 電壓模反饋控制方式
2.3.2 電流模反饋控制方式
2.4 本章小結(jié)
第三章 芯片的系統(tǒng)設(shè)計
3.1 芯片的系統(tǒng)功能與性能指標(biāo)設(shè)計
3.1.1 芯片的系統(tǒng)框圖和子模塊功能描述
3.1.2 芯片的性能指標(biāo)設(shè)計
3.2 芯片的遲滯窗口產(chǎn)生方法設(shè)計
3.3 芯片的低功耗設(shè)計
3.3.1 BOOSTDC-DC的功率損耗理論
3.3.2 芯片的低功耗、高效率設(shè)計
3.4 芯片的穩(wěn)定性分析與頻率補償設(shè)計
3.4.1 電流內(nèi)環(huán)穩(wěn)定性分析
3.4.2 電壓外環(huán)穩(wěn)定性分析與環(huán)路補償設(shè)計
3.5 芯片的外圍電路設(shè)計
3.6 本章小結(jié)
第四章 芯片關(guān)鍵子模塊電路設(shè)計與仿真驗證
4.1 啟動電路設(shè)計
4.1.1 啟動電路整體結(jié)構(gòu)及工作過程分析
4.1.2 低壓啟動振蕩器電路設(shè)計
4.1.3 電荷泵電路設(shè)計
4.1.4 電平移位電路設(shè)計
4.1.5 柵極驅(qū)動電路設(shè)計
4.1.6 輸出電壓檢測電路設(shè)計
4.1.7 啟動電路仿真與驗證
4.2 自動模式轉(zhuǎn)換電路設(shè)計
4.2.1 自動模式轉(zhuǎn)換電路結(jié)構(gòu)
4.2.2 過零檢測電路設(shè)計
4.2.3 過零檢測電路仿真與驗證
4.3 帶隙基準(zhǔn)電壓源設(shè)計
4.3.1 帶隙基準(zhǔn)電壓源的設(shè)計思路
4.3.2 帶隙基準(zhǔn)電壓源電路設(shè)計
4.3.3 帶隙基準(zhǔn)電壓源電路仿真驗證
4.4 全周期電流采樣電路設(shè)計
4.4.1 電流采樣電路設(shè)計思路
4.4.2 全周期電流采樣電路設(shè)計
4.4.3 全周期電流采樣電路仿真驗證
4.5 誤差放大器電路設(shè)計
4.5.1 誤差放大器電路設(shè)計
4.5.2 誤差放大器電路仿真驗證
4.6 遲滯比較器電路設(shè)計
4.6.1 遲滯比較器電路設(shè)計
4.6.2 遲滯比較器電路仿真驗證
4.7 過溫保護(hù)電路設(shè)計
4.7.1 過溫保護(hù)電路設(shè)計
4.7.2 過溫保護(hù)電路仿真驗證
4.8 本章小結(jié)
第五章 芯片的整體仿真
5.1 芯片的典型應(yīng)用電路
5.2 芯片的整體仿真
5.2.1 啟動過程仿真
5.2.2 CCM工作模式仿真
5.2.3 DCM工作模式仿真
5.2.4 CCM與DCM工作模式自動轉(zhuǎn)換仿真
5.2.5 線性瞬態(tài)響應(yīng)特性仿真
5.2.6 負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)特性仿真
5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介
本文編號:3873745
【文章頁數(shù)】:106 頁
【學(xué)位級別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
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第一章 緒論
1.1 開關(guān)電源技術(shù)概述
1.1.1 開關(guān)電源基本定義與發(fā)展歷史
1.1.2 DC-DC轉(zhuǎn)換器的分類方法
1.1.3 開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展趨勢
1.2 論文的選題背景和研究意義
1.3 論文的主要工作和章節(jié)安排
1.3.1 論文的主要工作及創(chuàng)新點
1.3.2 論文的章節(jié)安排
第二章 BOOSTDC-DC轉(zhuǎn)換器的基本原理
2.1 BOOSTDC-DC轉(zhuǎn)換器的基本工作原理
2.1.1 連續(xù)導(dǎo)通工作模式(CCM)的穩(wěn)態(tài)分析
2.1.2 非連續(xù)導(dǎo)通工作模式(DCM)的穩(wěn)態(tài)分析
2.1.3 臨界工作模式(BCM)的穩(wěn)態(tài)分析
2.2 BOOSTDC-DC轉(zhuǎn)換器的調(diào)制方式
2.2.1 脈沖寬度調(diào)制
2.2.2 脈沖頻率調(diào)制
2.2.3 跳周期調(diào)制
2.2.4 PWM-PFM混合調(diào)制方式
2.3 BOOSTDC-DC轉(zhuǎn)換器的反饋控制方式
2.3.1 電壓模反饋控制方式
2.3.2 電流模反饋控制方式
2.4 本章小結(jié)
第三章 芯片的系統(tǒng)設(shè)計
3.1 芯片的系統(tǒng)功能與性能指標(biāo)設(shè)計
3.1.1 芯片的系統(tǒng)框圖和子模塊功能描述
3.1.2 芯片的性能指標(biāo)設(shè)計
3.2 芯片的遲滯窗口產(chǎn)生方法設(shè)計
3.3 芯片的低功耗設(shè)計
3.3.1 BOOSTDC-DC的功率損耗理論
3.3.2 芯片的低功耗、高效率設(shè)計
3.4 芯片的穩(wěn)定性分析與頻率補償設(shè)計
3.4.1 電流內(nèi)環(huán)穩(wěn)定性分析
3.4.2 電壓外環(huán)穩(wěn)定性分析與環(huán)路補償設(shè)計
3.5 芯片的外圍電路設(shè)計
3.6 本章小結(jié)
第四章 芯片關(guān)鍵子模塊電路設(shè)計與仿真驗證
4.1 啟動電路設(shè)計
4.1.1 啟動電路整體結(jié)構(gòu)及工作過程分析
4.1.2 低壓啟動振蕩器電路設(shè)計
4.1.3 電荷泵電路設(shè)計
4.1.4 電平移位電路設(shè)計
4.1.5 柵極驅(qū)動電路設(shè)計
4.1.6 輸出電壓檢測電路設(shè)計
4.1.7 啟動電路仿真與驗證
4.2 自動模式轉(zhuǎn)換電路設(shè)計
4.2.1 自動模式轉(zhuǎn)換電路結(jié)構(gòu)
4.2.2 過零檢測電路設(shè)計
4.2.3 過零檢測電路仿真與驗證
4.3 帶隙基準(zhǔn)電壓源設(shè)計
4.3.1 帶隙基準(zhǔn)電壓源的設(shè)計思路
4.3.2 帶隙基準(zhǔn)電壓源電路設(shè)計
4.3.3 帶隙基準(zhǔn)電壓源電路仿真驗證
4.4 全周期電流采樣電路設(shè)計
4.4.1 電流采樣電路設(shè)計思路
4.4.2 全周期電流采樣電路設(shè)計
4.4.3 全周期電流采樣電路仿真驗證
4.5 誤差放大器電路設(shè)計
4.5.1 誤差放大器電路設(shè)計
4.5.2 誤差放大器電路仿真驗證
4.6 遲滯比較器電路設(shè)計
4.6.1 遲滯比較器電路設(shè)計
4.6.2 遲滯比較器電路仿真驗證
4.7 過溫保護(hù)電路設(shè)計
4.7.1 過溫保護(hù)電路設(shè)計
4.7.2 過溫保護(hù)電路仿真驗證
4.8 本章小結(jié)
第五章 芯片的整體仿真
5.1 芯片的典型應(yīng)用電路
5.2 芯片的整體仿真
5.2.1 啟動過程仿真
5.2.2 CCM工作模式仿真
5.2.3 DCM工作模式仿真
5.2.4 CCM與DCM工作模式自動轉(zhuǎn)換仿真
5.2.5 線性瞬態(tài)響應(yīng)特性仿真
5.2.6 負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)特性仿真
5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
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本文編號:3873745
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