功率管分段驅(qū)動的Buck變換器的研究與設(shè)計.pdf

1、手機、平板等移動智能設(shè)備飛速發(fā)展，它們的功能越來越多，體積卻越來越小，致使電子系統(tǒng)的能耗密度大大增加；電池的性能在近年來卻始終都沒有出現(xiàn)較明顯的提升。兩者不同的發(fā)展狀態(tài)給電子系統(tǒng)的續(xù)航時間帶來了嚴峻挑戰(zhàn)。如何有效地提高電子系統(tǒng)的能量利用率、延長電池壽命，成為當(dāng)前的一個研究熱點。
　　電源管理芯片，是電子系統(tǒng)能量的轉(zhuǎn)換者，提高該類芯片的能量轉(zhuǎn)換效率，是提高電子系統(tǒng)能量利用率的有效手段。本文從節(jié)省能量的角度出發(fā)，提出并實現(xiàn)了一種功率管

2、分段驅(qū)動的Buck變換器控制芯片。功率管分段驅(qū)動技術(shù)是一種改善開關(guān)電源變換器效率尤其是輕載效率的重要手段，其基本原理是：改變功率管尺寸來折衷功率管上的導(dǎo)通損耗和驅(qū)動損耗，使兩者之和始終處于較小的水平，從而提高變換器的變換效率。
　　本文提出的功率管具體分段方案為：在連續(xù)電感電流模式（Continuous Current Mode，CCM）下，采用SenseFET電流采樣模塊檢測負載電流，決定功率管大段開啟段數(shù)；在斷續(xù)電感電流模式（

3、Discontinuous Current Mode，DCM）下，采用時數(shù)轉(zhuǎn)換模塊（Time Digital Converter，TDC），檢測功率管導(dǎo)通時間以推斷負載電流，決定功率管小段開啟段數(shù)；負載電流極小時，變換器環(huán)路進入PSM工作模式，只開啟1小段功率管。
　　本文先簡述了課題的研究背景，然后介紹了Buck變換器和功率管分段驅(qū)動各自的基本理論；接著確定了分段方案，并完成了電流采樣模塊、時數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、誤差放大器模塊等關(guān)鍵模塊