一種用于Buck型DC-DC變換器的功率級(jí)數(shù)字化控制與設(shè)計(jì).pdf

1、開關(guān)電源管理芯片廣泛應(yīng)用于通信,宇航、民用家電等各個(gè)領(lǐng)域,它具有高集成度、高性價(jià)比、最簡單外圍電路、能構(gòu)成高效率開關(guān)電源等優(yōu)點(diǎn),是當(dāng)今電源研究領(lǐng)域的熱門話題。DC-DC的系統(tǒng)在需要大電流的輸出場合時(shí),其功率管必須用大尺寸的管子實(shí)現(xiàn),并且必須要有足夠的驅(qū)動(dòng)能力來驅(qū)動(dòng)大尺寸的功率級(jí)。此時(shí),系統(tǒng)的主要功耗就集中在功率級(jí)輸出及其驅(qū)動(dòng)電路上,并且隨著負(fù)載范圍的變化,轉(zhuǎn)換效率有著不同的變化,因此對(duì)DC-DC變換器的功率級(jí)部分進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化可以提高整個(gè)

2、系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率有著很大的價(jià)值。
　　 本文首先對(duì)峰值電流PWM模式的Buck型DC-DC變換器的功率級(jí)部分進(jìn)行了詳細(xì)的分析,主要包括功率級(jí)輸出管以及同步整流驅(qū)動(dòng)電路。死區(qū)時(shí)間的設(shè)定是同步整流技術(shù)的核心問題,因此,本文設(shè)計(jì)了一款數(shù)字自適應(yīng)死區(qū)時(shí)間電路。利用本文設(shè)計(jì)的電路,輸出三位數(shù)字輸出信號(hào),給出了8段延時(shí)路徑,使得死區(qū)時(shí)間在不同負(fù)載條件下進(jìn)行了自適應(yīng)調(diào)整。減小了同步整流帶來的損耗。并且分析了功率級(jí)輸出管的各種損耗,設(shè)計(jì)了一款功率

3、管自適應(yīng)分段電路,產(chǎn)生三位數(shù)字控制信號(hào),使得功率管寬度在不同負(fù)載下進(jìn)行了最優(yōu)化分段?？偣灿?種分段組合,對(duì)功率管大小進(jìn)行了最優(yōu)化選取,降低了功率管損耗,提高了系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率。
　　 本文基于華潤上華CSMC0.5μm CMOS工藝及Cadence和H-spice的仿真設(shè)計(jì)環(huán)境,對(duì)DC-DC變換器進(jìn)行了版圖設(shè)計(jì)和系統(tǒng)級(jí)后仿真,仿真結(jié)果表明,死區(qū)時(shí)間在不同負(fù)載條件下進(jìn)行了自適應(yīng)調(diào)整,使得在大負(fù)載電流下,死區(qū)時(shí)間進(jìn)行了有效的減少。功率