电流型PWM升压变换器的研究和控制芯片的设计

摘要

便携设备的广泛应用，计算机、通讯和汽车等行业的迅速发展推动开关电源技术不断进步。应用领域的扩大，要求开关电源具备高效率、高可靠性和高功率密度等特点，这对开关电源芯片设计提出了新的挑战。 本文在深入研究开关电源升压变换器电路相关技术的基础上，讨论了一种工作在1.6MHz频率下电流型PWM升压变换器控制芯片的设计方案。首先，依据芯片的应用要求提出设计规格定义，然后，设定系统的工作原理，并结合电路设计中的关键因素给出系统结构设计，接着就芯片中部分主要功能模块进行电路结构设计，并使用CadenceSpectre给出相关的仿真验证结果。最后，在介绍芯片典型应用电路的基础上进行了全局电路仿真，验证了最初的设计方案。 作为开关电源而言，高的变换效率始终是最重要的设计指标之一。本文所介绍的电路设计采用简约的设计风格，在实现电路功能的前提下，不仅保证开关变换器在典型应用条件下获得较高的变换效率，而且也实现了业界较高的功率密度。 本次设计基于0.5μmBCD工艺实现，系统仿真结果表明该升压变换器控制芯片具备以下优点：快速的瞬态响应能力、小的输出纹波(＜0.417％)、良好的负载调整能力(＜1％)以及较为理想的变换效率(典型应用下高达85.5％)。

目录

文摘

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1绪论

2Boost变换器原理及其设计

3Boost变换器反馈控制原理

4电流型PWM升压变换器控制芯片设计

5芯片系统全局仿真和应用

6总结

致谢

参考文献

附录1攻读硕士期间发表的论文