一種遲滯模式DC—DC變換器的分析研究.pdf

1、便攜式電子產(chǎn)品的日益普及給單片開關(guān)電源提供了廣闊的市場。而這類芯片面臨的新問題是如何在穩(wěn)定性、快速響應(yīng)和設(shè)計靈活性等方面滿足系統(tǒng)苛刻的要求。通過新的反饋控制模式優(yōu)化性能正是解決這一問題的有效方法。 本文研究的是一種新型的控制模式，即遲滯模式。文中運用滑模變結(jié)構(gòu)控制方法，從原理和模型上分析了該控制模式，并與單環(huán)電壓模式、峰值電流模式、平均電流模式、V2模式、V2C模式和相加模式作了比較。得到了遲滯模式具有電路結(jié)構(gòu)簡單，不需要進(jìn)行同

2、路補償，對負(fù)載瞬變幾乎實時響應(yīng)、無開關(guān)導(dǎo)通時間限制等特點。 遲滯電壓模式控制非常適合于像現(xiàn)代微處理器、CPU等要求快速瞬態(tài)響應(yīng)和低電壓大電流擺率下穩(wěn)定輸出的應(yīng)用場合?；诜治龅贸龅臄?shù)學(xué)模型，本文設(shè)計了一款Buck型遲滯電壓模式DC-DC開關(guān)變換器，開關(guān)頻率為500kHz，濾波電感為0．5μH，濾波電容為470μF，輸入電壓范圍為4V～6V，輸出電壓為1．3V，最大輸出電流為1A。文中給出了變換器各模塊電路的晶體管級設(shè)計過程，并提

3、出了一種改進(jìn)的濾波網(wǎng)絡(luò)。采用CSMC0．5μm CMOS工藝的仿真結(jié)果顯示，這款變換器輸出電壓的紋波約為8mV，效率最大為84％。當(dāng)輸入電壓從5V階躍變化到4V時，輸出電壓欠沖5mV，動態(tài)時間僅為50μs；當(dāng)負(fù)載電流從0A階躍變化到1A時，輸出電壓無明顯過沖，輸出電壓波動小于12mV，動態(tài)時間約為45μs。芯片版圖也在文中給出。 根據(jù)仿真結(jié)果可知，遲滯電壓模式擁有高穩(wěn)定性、高設(shè)計靈活性和快速動態(tài)響應(yīng)等特點，適合應(yīng)用于要求快速瞬態(tài)