近閾值電壓啟動的遲滯電流模BOOST型轉(zhuǎn)換器設(shè)計.pdf

1、近年來，隨著人們對無線能量獲取方面的廣泛研究，尤其是對各類環(huán)境能量的收集和利用，使開關(guān)電源的市場需求不斷增大，如何設(shè)計一個低啟動電壓、低功耗、高轉(zhuǎn)換效率的集成BOOST型直流-直流（DC-DC）轉(zhuǎn)換器逐漸成為了大家的研究重點。
　　本文首先介紹了BOOST型直流-直流電壓轉(zhuǎn)換器的基本原理，詳細對比分析了各種反饋模式、開關(guān)調(diào)制方式以及系統(tǒng)的功率級模型，并且根據(jù)市場應(yīng)用需求，選擇了遲滯電流模作為系統(tǒng)的反饋控制模式。接著對系統(tǒng)的低壓啟動

2、原理進行了重點分析，給出一種新型、高效的三步近閾值電壓啟動電路模型，并且對芯片的低功耗設(shè)計提出了一些具體的解決辦法。緊接著，根據(jù)前面系統(tǒng)級模型參數(shù)的確定，分別設(shè)計了各模塊電路，包括近閾值電壓啟動電路、帶隙基準源、誤差放大器、遲滯比較器、全周期電流檢測電路和過溫保護電路，給出了詳細的電路結(jié)構(gòu)，并對其原理進行了細致的分析，最后，基于SMIC0.18μm雙阱CMOS工藝，使用Spectre仿真工具對所有模塊電路及系統(tǒng)進行了仿真驗證。
　

3、　仿真結(jié)果表明，本文所設(shè)計的BOOST型DC-DC轉(zhuǎn)換器能夠正常工作，并且各項參數(shù)均滿足設(shè)計要求。其最低輸入電壓可以低至0.35V，負載電流范圍為0.1-50mA，輸出電壓穩(wěn)定在1.8V，且紋波很小（CCM下紋波<3mV，DCM下紋波<10mV）。在低輸入電壓（0.35V）下轉(zhuǎn)換效率超過50％，當(dāng)輸入電壓為1.2V，輸出電壓1.8V，負載電流25mA的情況下，轉(zhuǎn)換效率高達91％。并且系統(tǒng)可以根據(jù)負載電流的變化自動在CCM和DCM兩種模式