基于自校正的PWM-PSM升壓型DC-DC變換器的研究與設計.pdf

1、分類號密級UDC學位論文基于自校正的PWMPSM升壓型DCDC變換器的研究與設計(題名和副題名)李偉李偉(作者姓名)指導教師姓名李平李平教授教授電子科技大學電子科技大學成都成都(職務、職稱、學位、單位名稱及地址)申請學位級別碩士碩士專業(yè)名稱微電子學與固體電子學微電子學與固體電子學論文提交日期論文答辯日期學位授予單位和日期電子科技大學電子科技大學答辯委員會主席評閱人2008年月日注1注明《國際十進分類法UDC》的類號摘要I摘要移動電話、智

2、能電話、PDA以及媒體播放器等各種便攜式消費類電子產(chǎn)品的廣泛普及應用，使我國的電源管理產(chǎn)品的市場不斷飛速增長。隨著便攜式電子產(chǎn)品的體積的不斷小型化，供電電源的小型化，因而要求開關電源芯片具有轉(zhuǎn)換效率高、體積小、控制精度高、功耗低等特點。針對當前有良好發(fā)展前景的OLED顯示屏。分析了其顯示驅(qū)動芯片的性能需求：較高的轉(zhuǎn)換效率，低的功耗，快速的瞬態(tài)響應，輸出紋波比較小并且擁有非常好的線性調(diào)整率和負載調(diào)整率。基于OLED供電芯片較高的指標要求，

3、本文提出了一種適用的新型控制結(jié)構，即自校正控制電壓前饋和反饋控制結(jié)構。該結(jié)構采用前饋控制技術減少輸入電壓變化的影響；同時采用電壓反饋來提高芯片的負載調(diào)整率。前饋和反饋技術結(jié)合在一起，使得系統(tǒng)同時具有較高的精度和動態(tài)響應速度。通過自校正控制電路，可以很好的實現(xiàn)高的輸出電壓精度。本文設計了一款基于自校正的PWMPSM升壓型DCDC變換器芯片，該芯片采用臺聯(lián)電的帶高壓功率管的0.5μmN阱CMOS工藝實現(xiàn)，集成有高精度基準電壓源、振蕩器、自校

4、正控制電路、過流保護電路、DCM檢測電路、數(shù)字控制電路、驅(qū)動電路等電路模塊。芯片的輸入電壓范圍2.7V～5.5V，輸出電壓可在VIN0.5V到15V之間變換。在大負載電流的情況下，芯片處于PWM調(diào)制模式，在小負載電流的情況下，芯片處于PSM調(diào)制模式，因此確保芯片具有較高的轉(zhuǎn)換效率。最后，利用仿真軟件Hspice對整體電路進行了功能仿真驗證，仿真結(jié)果表明：該開關電源芯片具有輸出電壓紋波小，轉(zhuǎn)換效率高，最高轉(zhuǎn)換效率達到89%，具有良好的瞬態(tài)