PWM-PSM雙模式高壓直流電壓轉(zhuǎn)換器.pdf

1、便攜式電子產(chǎn)品和消費(fèi)類電子產(chǎn)品的大量開發(fā)和使用對(duì)電源管理芯片提出了越來越高的要求，總體來說，電源管理芯片的發(fā)展方向是更高的工作電壓，更大的負(fù)載電流和更高的轉(zhuǎn)換效率。DC-DC開關(guān)電源芯片因其具有很高的轉(zhuǎn)換效率而成為電源管理的首選，在近年來得到了快速的發(fā)展。
　　 本畢業(yè)設(shè)計(jì)提出了一種基于脈沖寬度調(diào)制(PWM)和脈沖跨周期調(diào)制(PSM)的低功耗高壓直流電流轉(zhuǎn)換芯片，它的輸入電壓范圍是5.5～24V，輸出電壓范圍是3.3～(VI-0

2、.5)V，最大負(fù)載電流為1A。當(dāng)負(fù)載電流較大的時(shí)候，芯片采用開關(guān)頻率為1MHz的PWM工作模式，當(dāng)負(fù)載電流減小時(shí)，芯片采用開關(guān)頻率較低的PSM模式工作，從而保證了在相當(dāng)寬的負(fù)載電流變化范圍內(nèi)的高轉(zhuǎn)換效率。PWM模式到PSM模式的跳轉(zhuǎn)不根據(jù)固定的負(fù)載電流值，但在輸入輸出電壓一定的情況下，這個(gè)跳轉(zhuǎn)值是固定的。PSM模式是通過一個(gè)獨(dú)特的最小占空比模塊來實(shí)現(xiàn)的。
　　 本次設(shè)計(jì)采用異步整流技術(shù)，避免了負(fù)電感電流，最小化與回路電流有關(guān)的傳

3、導(dǎo)損耗，采用NMOS管作上拉功率管，因此設(shè)計(jì)了Boot-strap電路來提供比輸入電壓更高的功率管的柵極電壓。因?yàn)槭歉邏盒酒?，所以片?nèi)還帶有輸出電壓為5V的LDO，來給低壓模塊供電。本設(shè)計(jì)中還帶有數(shù)字軟啟動(dòng)模塊，避免啟動(dòng)過程中的浪涌現(xiàn)象，電流檢測(cè)模塊，來對(duì)電路的峰值電流進(jìn)行控制。
　　 本設(shè)計(jì)采用CSMC公司的0.5um40V高壓混合信號(hào)模型設(shè)計(jì)和流片，測(cè)試結(jié)果表明：芯片在0.1～1A的負(fù)載范圍內(nèi)保持了75％以上的高效率，其中最