數(shù)字環(huán)路直流直流轉(zhuǎn)換器的控制算法及實現(xiàn).pdf

1、隨著CMOS工藝特征線寬的不斷減小，數(shù)字電路的集成度也越來越高，其所能完成的功能也越來越復(fù)雜。電源領(lǐng)域長期以來由模擬方案主導(dǎo)，但隨著數(shù)字電路(如DSP和MCU等)功能日益強大且成本不斷降低，人們試圖用數(shù)字技術(shù)來設(shè)計電源產(chǎn)品。經(jīng)過多年的努力，數(shù)字電源逐漸嶄露頭角，具有了傳統(tǒng)模擬電源產(chǎn)品無法代替的獨特性能。在此背景下，數(shù)字電源研究逐步深入，并試圖去發(fā)現(xiàn)數(shù)字技術(shù)在電源領(lǐng)域更多的獨特優(yōu)勢，促成電源技術(shù)革命性的進步。
　　 本論文著重從控

2、制算法及模塊電路實現(xiàn)兩方面論述了作為電源領(lǐng)域重要組成部分的直流直流(DC-DC)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字化設(shè)計，其中既有前人的寶貴成果，也有繼承之后的若干創(chuàng)新之處。
　　 作為理解數(shù)字環(huán)路直流直流轉(zhuǎn)換器的必要基礎(chǔ)，本論文首先介紹了直流直流轉(zhuǎn)換器的相關(guān)理論。主要介紹了各種輸出級拓撲結(jié)構(gòu)，環(huán)路控制方式，電感電流狀態(tài)，脈沖調(diào)制方式，并給出了主要的性能指標。在此基礎(chǔ)上，論文開始論述數(shù)字環(huán)路直流直流轉(zhuǎn)換器的基本理論，包括架構(gòu)和主要模塊，以及環(huán)路特性，

3、并分析了數(shù)字技術(shù)在電源領(lǐng)域的幾項獨特優(yōu)勢。同時論文也指出了還未克服的問題和不太合適的應(yīng)用領(lǐng)域。
　　 接下來一章論文分析了數(shù)字環(huán)路直流直流轉(zhuǎn)換器的各種性能優(yōu)化技術(shù)。著重論述了對轉(zhuǎn)換器最主要指標轉(zhuǎn)換效率的優(yōu)化方法。首先對開關(guān)死區(qū)時間和開關(guān)頻率的最優(yōu)值存在進行了理論分析，進而可以發(fā)揮數(shù)字技術(shù)最優(yōu)工作點獲取的優(yōu)勢達到最優(yōu)設(shè)計。接著又分析了在輕重負載間自動切換脈沖調(diào)制方式達到全負載條件下的效率最優(yōu)化。緊接著又論述了對環(huán)路穩(wěn)定性，輸出紋波

4、及瞬態(tài)相應(yīng)這三項動態(tài)指標的數(shù)字化的優(yōu)化方法。
　　 然后論文又分三章本別介紹了數(shù)字技術(shù)在單輸出，多輸出和多相直流直流轉(zhuǎn)換器中的應(yīng)用。每章都先介紹了相應(yīng)轉(zhuǎn)換器的特點和技術(shù)難點，以及現(xiàn)有的解決方法和這些方法的缺點，然后給出新的數(shù)字解決方法并討論了優(yōu)點和適用范圍。
　　 作為最為直接的驗證，論文給出了降壓型直流直流轉(zhuǎn)換器的芯片級實現(xiàn)，包括電路，版圖和仿真測試，并分析了存在的問題和可能的改進。
　　 在篇末給出了論文的總