一种集成降压变换器和线性调节器的多输出DC-DC变换器的设计

摘要

在当今的消费品市场上，各种电子产品已经获得广泛的应用。随着新产品功能的日益丰富，对电源电压的种类提出更高的要求。为适应市场需求，本文分析设计一种集成降压变换器和线性调节器的多输出 DC-DC变换器。它采用UMC0.6μm BCD工艺制程，其内部集成一个线性调节器、一个降压控制器和三个外部低压降线性调节器的控制器。线性调节器为整个内部电路提供工作电压，也可提供较小的外部负载电流。该变换器具有使能关断的功能，关断状态下除内部线性调节器和基准源模块外，其他功能模块均不工作；具有软启动功能，限制电路启动期间的电感电流过冲；具有可编程启动顺序的功能，使低压降线性调节器易于控制；具有开漏计时复位输出功能，确保数字电路的正常启动。工作电压范围为4.5~28V，工作温度范围为-25~+85℃。适合于 AC/DC适配器直接供电的LCD监视器和TV应用。
　　在论文中，作者首先阐述了DC-DC变换器的分类，并根据本文特点介绍BUCK电路和LDO电路的基本原理和关键技术，指明整体电路设计的理论依据。接着从设计要求的角度出发提出整体电路的架构设计，阐述了整体工作原理，并根据整体电路的功能要求完成子电路的设计与仿真。由于本芯片的设计是由小组成员共同完成的，作者主要负责总体电路的分析、联合仿真验证及以下四个子电路的设计：带隙基准电压源、基准电流源、复位输出电路和启动序列电路。最后，作者对整体电路的功能和典型性能参数进行仿真验证。在论文的结论部分，作者指出该电路在理论研究上的可参考性，同时也表明了该电路欲投入生产则还需要做容差分析、版图设计和后仿真等后续工作。
　　本文是电路设计理论和仿真实践相结合的结果。作者在电路原理分析的基础之上，运用HSPICE仿真软件对子电路模块和整体电路进行功能和性能参数的仿真验证，仿真结果均达到或优于预定指标，证实了理论分析的正确性。

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第一章 引言

1.1 电源管理技术的动态

1.2高性能多输出DC-DC变换器的意义和价值

1.3 课题来源

1.4 本文所做的工作

第二章 整体电路结构的设计

2.1 概述

2.2 电路的整体结构

2.3 整体电路的工作原理

第三章 子电路模块的设计与仿真

3.1 带隙基准电压源模块

3.2 基准电流源电路

3.3 复位输出电路模块

3.4 LDO启动序列模块

第四章 整体电路仿真

4.1 系统功能验证

4.2 典型性能参数的仿真与分析

4.3 整体电路仿真结论

第五章 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

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