一款同步升降壓DC-DC變換器的設計.pdf

1、隨著消費類電子的更加普及,電源管理芯片的作用越來越重要,其在以電池為供電主體的電子產品中更顯突出。為了適應市場需求,本課題基于0.5μmCMOS工藝,分析并設計了一款高效率同步整流升降壓型DC-DC變換器。
　　本芯片采用同步整流技術,由于內置同步整流管典型效率達到90％以上,同時因為其取代了外部的肖特基二極管,減小了PCB版面積,大幅度降低了芯片成本;帶隙基準源模塊包含起動電路,在完成帶隙的起動后,起動電路將自行關閉,以減小功耗

2、;本芯片設計亮點之一振蕩器模塊,它除了能夠提供系統(tǒng)工作所需的時鐘信號,還能通過內部控制邏輯的作用,使振蕩器工作在三種模式:固定頻率模式、外部時鐘同步模式和突發(fā)模式;RAMP模塊由兩個One Shot電路組成,由于兩個One Shot電路分別為上升沿觸發(fā)和下降沿觸發(fā),所以得到相差半個周期的兩個鋸齒波信號,直接關系到本芯片升降壓功能的實現(xiàn);另一個設計亮點就是PWM邏輯控制模塊,正是通過其內部的邏輯操作,才能正確定相四個開關,達到升降壓的功能

3、和區(qū)域間的平滑過渡;突發(fā)模式操作模塊解決了芯片在輕負載情況下效率不高的問題,采用全時間四開關操作以提高系統(tǒng)效率。
　　在完成電路原理分析及子模塊設計的基礎上,對整體電路進行了功能仿真及性能模擬,仿真結果表明,各項指標均滿足SPEC要求,驗證了文中闡述的升降壓型DC/DC變換器的設計理論。接下來介紹了模擬版圖設計的有關注意事項,完成了芯片的版圖設計,并采用上華0.5μmDPDM CMOS工藝通過了流片。整個流程是基于HSPICE仿真