降壓型DC-DC電流無損檢測技術(shù)的研究.pdf

1、高集成DC-DC變換器用于實(shí)現(xiàn)直流電源之間的升降和極性反轉(zhuǎn)，是一種極其重要的電源管理方式。DC-DC變換器能瞬時(shí)響應(yīng)輸入電壓和負(fù)載電流的變化，提供穩(wěn)定的輸出電壓，由于其具有轉(zhuǎn)換效率高、瞬態(tài)響應(yīng)快和帶負(fù)載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于便攜式電子設(shè)備，如移動(dòng)電話、數(shù)碼相機(jī)及平板等。
　　本文以DC-DC變換器為主線，系統(tǒng)研究了降壓型DC-DC變換器的基本工作原理、控制模式及工作方式。從變換器的特性指標(biāo)出發(fā)，本文重點(diǎn)研究了輸入電壓范圍、

2、輸出電壓紋波、負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)及轉(zhuǎn)換效率，設(shè)計(jì)了一款雙通道峰值電流模脈寬調(diào)制方式同步降壓型DC-DC電源管理芯片XD1577。峰值電流模脈寬調(diào)制方式能瞬時(shí)響應(yīng)輸入電壓和輸出負(fù)載電流的變化，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)環(huán)路穩(wěn)定輸出電壓。由于脈寬調(diào)制方式在每個(gè)周期內(nèi)對電感電流進(jìn)行檢測，因此它具有瞬時(shí)峰值限流功能，能夠有效的保護(hù)功率管。對于電流?？刂品绞?，電感電流在每個(gè)周期都參與環(huán)路調(diào)節(jié)，因此及時(shí)準(zhǔn)確的檢測電感電流大小成為其技術(shù)的關(guān)鍵。本文系統(tǒng)研究了影響電流檢測

3、電路的主要因素，從電流檢測電路精度、功率損耗程度、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜度以及電路集成度出發(fā)，采用了一種新型電流檢測技術(shù)，即電感直流等效電阻檢測技術(shù)。在低壓大電流輸出應(yīng)用下，相比電感串聯(lián)電阻檢測技術(shù)、復(fù)制功率管串聯(lián)電阻檢測技術(shù)及功率管導(dǎo)通電阻檢測技術(shù)，電感直流等效電阻檢測技術(shù)沒有引入額外功率損耗，能提供更高的工作效率和檢測精度。針對電流模控制方式下，占空比大于50％出現(xiàn)的次諧波振蕩問題，引入了斜坡補(bǔ)償電路，同時(shí)針對斜坡補(bǔ)償引起帶負(fù)載能力下降問題，

4、設(shè)計(jì)了一種自適應(yīng)斜坡補(bǔ)償電路，并通過提高箝位電壓，增加了實(shí)際電感電流峰值的最大值，有效消除了斜坡補(bǔ)償對帶負(fù)載能力的影響。芯片內(nèi)集成了過零檢測電路，該電路通過比較檢測電路兩端電壓來檢測電感電流是否過零，通過在過零檢測電路輸入端加入失調(diào)電壓，避免了電路邏輯延時(shí)引起的同步管關(guān)斷延遲，有效減少了電感電流倒灌現(xiàn)象。芯片可選擇工作在連續(xù)導(dǎo)通模式或不連續(xù)導(dǎo)通模式，在輕載下可選擇工作在跳周期模式，降低了開關(guān)損耗，有效的提高了系統(tǒng)工作效率。芯片具有可編程