基于PWM的DC-DC轉(zhuǎn)換器的帶隙基準(zhǔn)電壓源設(shè)計(jì).pdf

1、如今便攜式電子產(chǎn)品已經(jīng)日益普及，作為保證電池續(xù)航能力重要模塊的開(kāi)關(guān)電源管理芯片，其性能也需要不斷完善。開(kāi)關(guān)電源模塊體積在減小的同時(shí)，還要維持其帶載能力的不變，隨著開(kāi)關(guān)電源的工作頻率不斷提高，對(duì)開(kāi)關(guān)電源芯片中的重要模塊帶隙基準(zhǔn)源設(shè)計(jì)也提出了更高的要求，如高電源抑制比、低溫度系數(shù)等，并且由于單位面積晶體管數(shù)量的激增，功率型開(kāi)關(guān)電源的熱集聚問(wèn)題凸顯，過(guò)熱保護(hù)已成為不容忽視的問(wèn)題。
　　 本文在分析了開(kāi)關(guān)電源的帶隙基準(zhǔn)的應(yīng)用需求，在此基

2、礎(chǔ)上提出了DC-DC開(kāi)關(guān)電源帶隙基準(zhǔn)的設(shè)計(jì)指標(biāo)，從器件選型和電路結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方面考慮，設(shè)計(jì)出了一種圍繞Brokaw帶隙核且?guī)н^(guò)溫保護(hù)的電壓基準(zhǔn)源。在對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，引入了帶零、極點(diǎn)補(bǔ)償?shù)姆答伣Y(jié)構(gòu)，優(yōu)化了帶隙基準(zhǔn)的頻率響應(yīng)，提高了整體的電源抑制比(PSRR)性能。采用新型的分段線(xiàn)性補(bǔ)償方法，在高低溫時(shí)能對(duì)基準(zhǔn)輸出電壓的溫度曲線(xiàn)進(jìn)行直接調(diào)整，避免了傳統(tǒng)分段補(bǔ)償電路放大器的引用，有效提高了溫度穩(wěn)定性。過(guò)溫保護(hù)功能模塊在過(guò)熱關(guān)斷點(diǎn)和安

3、全開(kāi)啟點(diǎn)處?kù)`敏度高，輸出控制信號(hào)建立迅速。仿真結(jié)果表明：帶隙基準(zhǔn)電壓在-40℃～125℃的工作溫度范圍內(nèi)溫度系數(shù)達(dá)到3.74ppm/℃，電源電壓2.5V～5.5V時(shí)基準(zhǔn)輸出電壓為1.1943V。PSRR典型情況下約為80dB。內(nèi)部集成帶熱滯回功能的過(guò)溫保護(hù)電路，過(guò)溫關(guān)斷溫度160℃，溫度降低，安全開(kāi)啟閾值溫度140℃，關(guān)斷、開(kāi)啟迅速，設(shè)計(jì)的遲滯裕量符合系統(tǒng)要求，很好地防止了熱振蕩現(xiàn)象。
　　 本文的電路在晶體管模型為UMC的0.