一種電流模升壓DC-DC開關電源的研究與設計.pdf

1、近年來，隨著微電子技術和通訊技術迅速發(fā)展，極大地促進消費電子的研發(fā)和普及，電子設備已融入人類生活和工作之中，成為現(xiàn)代生活不可缺少的一部分。然而，不論是生活中所需的普通電器，還是應用尖端科技的電子儀器、電氣設備，穩(wěn)定可靠的電源是維持其正常工作的前提之一。開關電源可以實現(xiàn)較高的能量利用率，并且性能穩(wěn)定，同時還有體積小等特點。電流模式DC-DC開關電源因為響應速度快、較高的穩(wěn)定性以及內(nèi)含限流保護等特點而得到了普遍的運用。
　　在此背景下

2、，本文通過仔細研究升壓型DC-DC開關電源電路理論，通過分析電壓改變和電感電流波動可能引起環(huán)路不穩(wěn)定的過程，尋找相關的解決辦法。最終設計一款用于LED驅(qū)動的開關電源電路。電路為Boost型開關電源變換器，采用峰值電流模式控制，并使用脈沖寬度調(diào)節(jié)的方式。電路的時鐘頻率為1.7MHz，輸入電壓范圍為2.5V~5.5V，最大輸出電壓為20V，并且輸出電流可以根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)，并實現(xiàn)相對較高的穩(wěn)定性。
　　為了實現(xiàn)設計目標，設計了電路工作

3、必要的模塊，其中有帶隙基準、振蕩器、自適應斜坡補償?shù)?。同時基于可靠性考慮，設計了欠壓鎖定模塊等保護電路，使得芯片能夠最大限度地在安全范圍內(nèi)工作并獲得穩(wěn)定精確的輸出。
　　在完成了子模塊設計后，基于某公司0.5μm BCD工藝，使用Cadence Spectre仿真工具對所設計的電路進行仿真驗證，并對總體電路進行仿真。結(jié)果顯示，電路啟動時間約為240μs。輸出電壓15.8V時，輸出電流為61.2mA左右，其變化范圍為±0.95mA；