一款高效率DC-DC型升壓轉換器的設計.pdf

1、隨著科技革命的發(fā)展，電力電子技術進入了一個飛速發(fā)展的時期。電源管理作為電力電子產業(yè)的源頭，也隨之進入了一個快速發(fā)展的階段。目前，電源管理芯片的應用范圍已經深入到導航、移動通信和消費電子等諸多領域。我所在的實習公司正是在這個大背景之下，在立足市場需求的前提下，決定基于以前產品的基礎上研發(fā)新一代的DC-DC型升壓轉換器PT1313，在輸出電壓5V時，最大輸出電流能達到1A，進一步滿足快速充電的市場需求。
　　本論文首先對Boost型D

2、C-DC轉換器的基本原理、控制模式、調制方式以及系統(tǒng)穩(wěn)定性進行了詳細介紹，為DC-DC型升壓轉換器的模塊設計和系統(tǒng)設計提供了理論指導。在此基礎上提出了整個芯片的設計參數，包括控制模式，各個子模塊的具體功能、外圍參數的選取以及封裝管腳的定義等內容。本芯片除驅動模塊用輸出電壓供電之外，其余模塊均采用輸入電壓供電，并且芯片具備輕重載的自動切換功能，從而使整個芯片具有較高的效率；同時采用固定頻率、峰值電流模式的控制方式，從而使系統(tǒng)的瞬態(tài)響應更快

3、，環(huán)路帶寬更寬；另外還設計了短路保護電路，在電路發(fā)生短路后具有周期性探測和重啟的功能，從而使芯片在短路故障解除以后能夠自動重啟，使芯片更加智能化。然后本論文完成了芯片內部幾個關鍵的子模塊的設計，帶隙基準電路可以輸出具有零溫度系數的基準電壓和基準電流，從而保證輸出電壓的精度和一些內部運算放大器增益的穩(wěn)定性；由于功率管的內置，所以在誤差放大器的輸出端對電路進行了內部補償，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下，增大系統(tǒng)的帶寬，加快系統(tǒng)的動態(tài)響應；另外還設計

4、了PWM比較器、振蕩器、欠壓保護電路和測試電路等模塊，最后對電路的整體性能和功能進行了仿真，其中包括軟啟動功能、短路保護功能和輕重載切換功能以及線性調整率、負載調整率和效率，均符合電路設計要求。
　　本文所設計的電路是基于上華的b5212 CSMC0.25μm BCD5V工藝，使用Candence完成電路各個子模塊和Boost型DC-DC轉換器整體電路的仿真驗證。在輸入電壓為3.7V，輸出電壓為5V時，輸出電壓紋波為27mV;線性