Buck開關電源中關鍵控制電路的設計.pdf

1、隨著電子設備的飛躍發(fā)展，電子系統(tǒng)的心臟——電源也得到了迅速的發(fā)展，并對其要求越來越高。開關電源被譽為高效節(jié)能電源，它具有穩(wěn)壓范圍寬、功率密度比大、重量輕等優(yōu)點，同時它在開關管上較少的能量損耗使它與線性電源相比，具有較高的效率，最高效率可達90％以上，從而使它在移動便攜式設備中得到了廣泛的應用，因此開展開關電源項目研究具有重要意義。本論文的研究和設計獲得了國家自然科學基金和四川省重點項目的聯(lián)合資助。 本文介紹了Buck開關電源的基

2、本原理，對它的各種控制技術進行了詳細的描述；通過比較各種控制方式的優(yōu)缺點，指出了它們各自的應用場合。 本文設計了一款應用于便攜式移動設備中的降壓型開關電源的關鍵控制電路：PWM求和比較器和同步整流器電流控制比較器，并對它們的工作原理、電路結構和小信號特性進行了重點的分析和描述。同時針對PWM電流模式的缺點，根據(jù)斜坡補償原理，利用時鐘信號設計了一個斜坡產生電路。 PWM控制電路是開關電源的核心控制部分，它實現(xiàn)了控制算法，其

3、性能直接影響了系統(tǒng)的性能；低功耗的同步整流器目前已廣泛應用于小功率直流開關電源中，通過對它的控制可以解決PWM控制方式輕載情況下轉換效率低的問題。 本文設計的PWM控制電路采用了一種新的形式取代誤差放大器，即求和比較器的形式，它的增益可高達120分貝；設計的同步整流器電流控制比較器可以根據(jù)負載情況調整閾值電壓，同時它具有較高的增益：約96分貝。 本文設計的電路采用BiCMOS 0.6um工藝，利用HSPICE軟件對設計的