單片電流型升壓直流轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)研究.pdf

1、隨著消費(fèi)類(lèi)電子、汽車(chē)電子和通信電子的不斷發(fā)展，電源管理芯片的重要性日益突出，在以電池為供電主體的便攜式電子產(chǎn)品中更是如此。 本文根據(jù)與某境外上市公司的項(xiàng)目合作要求，分析、設(shè)計(jì)了一款高效電流型升壓直流轉(zhuǎn)換器。該芯片采用0.6μm的BCD工藝制程，其輸入電壓范圍為2.6V～5.5V，輸出電壓可在2.6V～12V范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)；最高達(dá)1.2MHz的開(kāi)關(guān)頻率允許使用較小的輸出電容和輸出電感，降低了成本，同時(shí)節(jié)省了PCB面積；在輕負(fù)載環(huán)境

2、下，由脈寬調(diào)制模式變換為跳周期模式，以提高轉(zhuǎn)換效率；靜態(tài)工作電流為0.2mA，關(guān)斷電流僅為0.1μA，最高轉(zhuǎn)換效率達(dá)90％；具有軟啟動(dòng)功能，可防止芯片啟動(dòng)時(shí)輸出電感飽和；電流模式天然地具有了過(guò)流保護(hù)功能。 在電路設(shè)計(jì)中，首先闡述了升壓型直流轉(zhuǎn)換器的功率輸出級(jí)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、基本原理、小信號(hào)模型，然后分析了電流模式控制回路的穩(wěn)定性及小信號(hào)模型，最后根據(jù)應(yīng)用要求進(jìn)行了電路的總體架構(gòu)設(shè)計(jì)，完成了每個(gè)子電路的各種參數(shù)的分析、計(jì)算。

3、該芯片的設(shè)計(jì)是由小組成員共同完成，本人主要負(fù)責(zé)了總體電路的分析、聯(lián)合仿真驗(yàn)證及以下三個(gè)子電路的設(shè)計(jì)：1、跨導(dǎo)放大器，詳細(xì)分析了Bandgap跨導(dǎo)放大器輸入級(jí)的動(dòng)靜態(tài)特性及其優(yōu)缺點(diǎn)，并結(jié)合系統(tǒng)要求，設(shè)計(jì)了一種與CMOS工藝相兼容、可替代Bandgap跨導(dǎo)放大器的低壓共源共柵跨導(dǎo)放大器。2、電壓基準(zhǔn)源，詳細(xì)分析了兩管Brokaw帶隙基準(zhǔn)的動(dòng)靜態(tài)特性、環(huán)路增益及閉環(huán)穩(wěn)定性，并設(shè)計(jì)出了一種新穎的高階溫度補(bǔ)償電壓基準(zhǔn)源。3、電流基準(zhǔn)源，結(jié)合電流電