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文檔簡介
1、電池供電的便攜式電子產品的發(fā)展,對DC/DC電源管理芯片提出了新的挑戰(zhàn),要求更低功耗、更小體積、更快響應、更小紋波。常見的DC/DC控制芯片有LDO、開關電感型和開關電容型。其中LDO是線性調整器,相對而言,其效率最低;電感型控制器盡管效率較高,但存在體積大,EM1高等缺點;而開關電容型電荷泵,效率較高,且具有功率密度高的優(yōu)點,在幾百毫安的負載范圍內,其優(yōu)勢最為明顯。 本文在深入研究電荷泵功率級特性的基礎上,綜合分析了現(xiàn)存的各種
2、控制模式,包括電壓型控制模式、電流型控制模式和傳統(tǒng)的PFM控制模式等,提出了一種新的變頻(FR)控制模式。FR控制策略在重載、中載時采用連續(xù)的變頻模式,使變換器達到更高的工作效率,同時減小其紋波電壓;在輕載下采用傳統(tǒng)的PFM控制策略,提高效率。 本文的主要創(chuàng)新點如下:一、實現(xiàn)了一種新穎的變頻(FR)控制策略。其優(yōu)點是:效率高,紋波小,克服了傳統(tǒng)PFM控制策略的缺點。二、建立了頻率調制的電荷泵功率級模型。該模型為采用頻率控制策略的
3、電荷泵環(huán)路穩(wěn)定性設計,提供了理論分析基礎。迄今為止沒有關于變頻控制的電荷泵功率級模型的文章發(fā)表。 文中第一章分析了各種常用的電荷泵功率級結構。在此基礎上,第二章詳細分析了不同的控制策略。第三章針對提出的變頻(FR)控制策略,對交叉藕荷電荷泵功率級進行了小信號建模。第四章詳細分析了系統(tǒng)的各個單元模塊電路。其中包括誤差放大器,振蕩器,死區(qū)控制電路,電荷泵功率級,遲滯比較器,以及數(shù)字邏輯控制單元等。第五章對采用FR控制策略的電荷泵系統(tǒng)
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