一款具有大負載電流能力的BUCK型DC-DC控制IC的研究與設(shè)計.pdf

1、隨著微電子技術(shù)快速發(fā)展，各種電子設(shè)備如雨后春筍般涌現(xiàn)，而電源作為電子設(shè)備的重要組成部分，其性能好壞直接決定了電子系統(tǒng)的優(yōu)劣。在移動智能終端朝著體積越來越薄，重量越來越輕，功能越來越強大的方向發(fā)展的背景下，開關(guān)電源管理芯片緊隨這一潮流，朝著低壓，大帶載能力的道路上大步邁進。近年來，各種電子設(shè)備推陳出新，對電源系統(tǒng)的帶載能力越來越苛刻。
　　本文設(shè)計了一款寬輸入大負載電流的單片集成DC-DC開關(guān)電源芯片，芯片內(nèi)部集成雙極性功率管，負載

2、電流能力設(shè)計為3 A，輸入電壓范圍5.5-36 V，輸出電壓為5 V，固定開關(guān)頻率500 KHz。本文首先介紹了開關(guān)電源的發(fā)展現(xiàn)狀和課題的研究意義，分析了DC-DC開關(guān)電源基本理論，然后在DC-DC開關(guān)電源芯片的研究基礎(chǔ)上重點研究如何提高系統(tǒng)的帶載能力。帶載能力的分析從理論著手，分析它們影響帶載能力的原因和過程，在此基礎(chǔ)上提出相應(yīng)的改善思想。最后在通過具體的電路模塊將這一思想付諸實踐。同時，本芯片在提高轉(zhuǎn)換效率上做了諸多設(shè)計考量：采用輸

3、出電壓對電路進行偏置，拓撲中引用升壓電容使得開關(guān)功率管工作在飽和區(qū)。本芯片采用的是峰值電流PWM控制結(jié)構(gòu)，考慮到大負載能力的設(shè)計指標(biāo)，采用分段線性斜坡補償并集成反斜坡補償電路，最大限度提高負載電流能力。
　　基于CSMC2μm36 V雙極型工藝對芯片系統(tǒng)各項性能指標(biāo)進行仿真驗證，同時為驗證集成反斜坡補償?shù)姆侄尉€性斜坡補償對芯片帶載能力有改善作用，本文還給出了一種沒有集成反斜坡補償?shù)姆侄尉€性斜坡補償電路模塊作仿真對比，其他模塊保持一