峰值電流模式BUCK-BOOST電源芯片設計.pdf

1、隨著集成電路設計技術和半導體制造技術的日益發(fā)展，便攜式電子產品得到了廣泛的應用。為了滿足不同應用的需要，對電子產品電源驅動芯片的設計也更富有挑戰(zhàn)，包括：在寬的輸入電壓范圍內提供穩(wěn)定的輸出電壓，在輕載和重載時保持高的轉換效率，以及更少的外圍元器件。
　　論文設計了一款基于BUCK-BOOST拓撲結構的電源驅動芯片。它的輸入電壓范圍為2.4V~5.5V，輸出電壓正端固定為4.6V，負端電壓可調，最低可達-6V，最大輸出負載電流為100

2、mA。芯片通過采用峰值電流控制模式，改善了系統(tǒng)的瞬態(tài)響應性能，通過電壓外環(huán)控制和電流內環(huán)控制的雙閉環(huán)控制方式，提高了系統(tǒng)的線性調整率和負載調整率。在效率設計方面，芯片采用PFM(脈沖頻率調制)調制方式，并且根據負載電流的大小，自動在CCM(連續(xù)導通模式)和DCM(斷續(xù)導通模式)工作模式之間切換，實現了在寬的負載范圍內保持高的轉換效率，并通過采用同步整流技術，進一步提高芯片的效率。
　　論文首先分析BUCK-BOOST變換器的基本工

3、作原理、電壓控制模式與峰值電流控制模式、同步整流技術以及變換器的功率級模型，然后對芯片控制環(huán)路的設計思想和環(huán)路的穩(wěn)定性進行了重點分析，包括環(huán)路增益的計算以及環(huán)路補償的實現原理。其次，根據芯片的整體功能要求，提出了整個芯片的實現方案，設計了關鍵的模塊，包括誤差運放、補償電路、帶隙電壓基準和模擬比較器。對這些模塊給出了相應的電路結構，詳細的分析了電路的工作原理，并運用HSPICE仿真軟件對電路進行功能驗證與性能參數的仿真。最后，論文對整個芯