一种低输入DC-DC升压型开关电源的设计

摘要

随着便携式电子产品的快速发展,市场对电源管理芯片的性能提出了更高的要求。便携式电子产品一般都使用电池供电,DC-DC升压型开关电源可以有效地将较低的电池电压升压至系统正常工作所需的较高电压。本文在深入研究DC-DC开关电源工作原理的基础上,采用电压反馈PFM调制模式,设计了一款支持低输入电压的DC-DC升压型开关电源,可以将0.9V极低的输入电压升压至由外部电阻调节的稳定电压值。
　　 文章首先介绍了DC-DC开关电源的基本工作原理,然后结合实际应用,确定了芯片的各项技术指标,采取自顶向下的设计方法,从芯片总体框架的确立到各单元电路模块的设计与仿真,最终设计了一款支持低输入电压的DC-DC升压型开关电源。此款芯片具有低功耗关断功能以降低待机功耗,还包含有过温保护电路,过流保护电路和过压保护电路等保护机制以避免在异常情况下造成芯片的永久性损坏。此款芯片主要应用于各种电池供电的便携式电子产品,根据实际应用可以输出恒定电压或恒定电流。
　　 本文借助Cadence Spectre电路设计软件,采用CSMC0.5um CMOS工艺完成了对各子模块电路和整体电路的设计与仿真,仿真结果表明,所设计的芯片能够实现各种预设功能,满足预期设计指标。