高效率PWM控制電流型DC-DC升壓轉(zhuǎn)換電路的研究.pdf

1、如今可移動電子設(shè)備已廣泛應(yīng)用到生活領(lǐng)域和工業(yè)領(lǐng)域之中，電源集成電路作為電子設(shè)備技術(shù)發(fā)展的前提已成為整個集成電路研究的熱點。大多數(shù)可移動電子設(shè)備采用電池對設(shè)備進(jìn)行供電，由于某些可移動電子設(shè)備所需要的充電電壓遠(yuǎn)高于電池的供電電壓，這為集成升壓轉(zhuǎn)換電路提供了廣闊的市場需求。
　　本文主要研究了一款高效率PWM控制電流型DC-DC升壓轉(zhuǎn)換電路。首先介紹了DC-DC升壓轉(zhuǎn)換電路的基本工作原理和控制方式。其次，為了穩(wěn)定輸出電壓，論文采用了PW

2、M調(diào)制及峰值電流采樣技術(shù)。再次，集成功率開關(guān)管于芯片內(nèi)部，減小DC-DC轉(zhuǎn)換電路外部分立元件個數(shù)及整體電路面積，有利于降低整體電路的功耗。最后據(jù)此設(shè)計了本論文DC-DC升壓轉(zhuǎn)換電路的系統(tǒng)構(gòu)架。接著，基于轉(zhuǎn)換電路功率損耗的深度分析，對同步整流、過零檢測、低功耗帶隙基準(zhǔn)和低功耗電流檢測放大電路進(jìn)行了設(shè)計和優(yōu)化，大大提高了整體電路的轉(zhuǎn)換效率。另外，為了避免不適宜的工作環(huán)境對DC-DC升壓轉(zhuǎn)換電路可能造成的損害，論文還設(shè)計了包括欠壓鎖存、過溫保

3、護(hù)和軟啟動在內(nèi)的保護(hù)電路用于提高芯片的使用壽命。本論文所設(shè)計的保護(hù)電路具有以下功能：當(dāng)升壓轉(zhuǎn)換電路出現(xiàn)輸入電壓過低或溫度過高時，欠壓鎖存或過溫保護(hù)電路輸出控制電平使整個電路停止工作；在啟動時，軟啟動模塊鉗位升壓轉(zhuǎn)換電路輸出端電壓，以避免電路輸出端的浪涌電流對電路造成損害。同時，本論文還設(shè)計了匹配性良好、噪聲干擾小、結(jié)構(gòu)緊湊的轉(zhuǎn)換電路版圖。綜上所述，DC-DC升壓轉(zhuǎn)換電路具有轉(zhuǎn)換效率高、響應(yīng)速度快、輸出電壓精度高、啟動過程浪涌電流小等優(yōu)點

4、。DC-DC升壓轉(zhuǎn)換電路采用新唐科技公司的0.35μm的 BCD工藝實現(xiàn)，采用Spcetre仿真器進(jìn)行電路仿真，及采用Virtuoso和Calibre軟件完成版圖設(shè)計與驗證。仿真結(jié)果表明當(dāng)輸入在2.5~5.5V在范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)換電路能穩(wěn)定輸出電壓至12.6V，同時電路系統(tǒng)具有0.933％的電源調(diào)整率(Supply Regulation)、2.46(%/A)的負(fù)載調(diào)整率(Load Regulation)、20mV以內(nèi)的輸出紋波電壓(Rippl