電流檢測(cè)技術(shù)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著便攜式通信和消費(fèi)電子產(chǎn)品的廣泛使用，電池的使用壽命問題成為了關(guān)注的焦點(diǎn)，沒有高效率的電源管理，一部移動(dòng)電話交談時(shí)間不會(huì)多于兩分鐘。所以低電壓，低功耗高效率的DC-DC電源轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)成為了當(dāng)前研究熱點(diǎn)。這種高效率的轉(zhuǎn)換器減少了電子產(chǎn)品的物理大小的同時(shí)延長了使用時(shí)間。而電流模式控制模式的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器具有很多電壓控制模式無法具有的優(yōu)點(diǎn)：比如自動(dòng)過流保護(hù)，更好的穩(wěn)定性和更快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)等。所以當(dāng)前文獻(xiàn)中提出了在電流模式電源轉(zhuǎn)換器下檢測(cè)負(fù)載

2、電流的多種方法。本文的主要的工作之一就是在傳統(tǒng)的電流檢測(cè)電路基礎(chǔ)上巧妙的設(shè)計(jì)一種集成的高性能低電壓的電流檢測(cè)電路，用于固定PWM控制模式下電感電流的檢測(cè)。 傳統(tǒng)的固定PWM控制模式在轉(zhuǎn)換器驅(qū)動(dòng)大負(fù)載高負(fù)載電流的情況下能提供很高的轉(zhuǎn)換效率。但是當(dāng)負(fù)載減小的時(shí)候，因?yàn)檗D(zhuǎn)換器件提供較小的輸出電流，如果繼續(xù)工作在固定PWM控制模式將會(huì)嚴(yán)重降低轉(zhuǎn)換器的使用效率，所以當(dāng)電源轉(zhuǎn)換器驅(qū)動(dòng)輕負(fù)載的時(shí)候讓系統(tǒng)自動(dòng)切換到PULSE SKIP控制模式，

3、設(shè)計(jì)了一種基于Rds檢流技術(shù)的無損耗電流檢測(cè)放大器監(jiān)視功率管上的電流，當(dāng)它下降到一定水平后通過另一個(gè)閉環(huán)控制回路關(guān)斷被監(jiān)視的功率管，從而縮短了功率管的導(dǎo)通時(shí)間，這是本文的工作之二。跟僅有的固定PWM控制轉(zhuǎn)換器相比，兩種控制模式，兩個(gè)閉環(huán)回路以及兩個(gè)電流檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，保證了轉(zhuǎn)換器芯片在很大負(fù)載變化范圍內(nèi)取得非常高的轉(zhuǎn)換效率。 本文首先介紹了電源管理芯片的重要性及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，面臨的問題。第二部分講述了傳統(tǒng)電流模式下DC-DC電

4、源管理芯片的電流以及電壓工作模式，并介紹了幾種傳統(tǒng)電流檢測(cè)方法，原理與技術(shù)，分析了各自的優(yōu)缺點(diǎn)。第三部分開始講解了幾種固定PWM與PULSE SKIP控制模式等本論文的設(shè)計(jì)背景，然后是電流檢測(cè)放大器和電流檢測(cè)電路的具體設(shè)計(jì)；并與文獻(xiàn)中的傳統(tǒng)的電流檢測(cè)電路的分析與比較。第四部分給出了在電流檢測(cè)電路基礎(chǔ)上的高效率Boost DC-DC電源轉(zhuǎn)換器芯片以及芯片中電流檢測(cè)電路的仿真結(jié)果。最后歸納了本次工作的意義以及對(duì)存在哪些不足給出總結(jié)與討論。