一种高精度PWM降压型DC-DC转换器的设计

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1、上海交通大学硕士学位论文一种高精度PWM降压型DC-DC转换器的设计摘要电源在电视、计算机和移动通讯终端等电子设备中占有重要位置，它是一切电路能否正常工作的基础。开关电源（SwitchModePowerSupply）由于具有体积小、重量轻、效率高、输出稳压范围宽等优势，被应用于各种电子、电器设备领域。开关电源核心的部分就是控制IC，具有高集成度、高性价比、高效率的优点，得到广泛的应用。尤其是近年来，随着便携式电子产品的迅速增长，与其配套的电源管理芯片也具有越来越广泛的市场。由于人们对电子产品的功能及性能的要求不断提高以

2、及对节能环保的重视，高效率及高精度已经成为芯片设计中至关重要的因素，这也是本次设计的主要目的。本文设计了一款高精度电感型降压DC-DC转换器。芯片采用电压型PWM控制模式同时运用降频保护技术，并设计了全数字逻辑控制的软启动电路。芯片具有输出电压精度高、转换效率高、启动阶段过冲电压、浪涌电流小等特点。芯片采用华虹NEC（HHNEC）0.35微米BCD工艺参数的Spectre模型，在Cadence中进行仿真。芯片的输入电压为4V-12V，输出电压为1.8V-6V，最大输出电流1A。以5V输入、2.5V输出、5O负载为例，仿

3、真表明输出电压波纹低于2mV，输出精度高达0.05%，转换I上海交通大学硕士学位论文效率高于90%。另外，在5V降至3.3V、2.5V、1.8V、及12V降至5V、3.3V、2.5V的典型仿真中，芯片的性能均达到了预期的目标。由于时间原因，芯片版图已由代工厂设计，并进行流片，等待测试结果。关键词：DC-DC，电压模式，PWM，高精度II上海交通大学硕士学位论文DESIGNOFAHIGHPRECISIONPWMBUCKDC-DCCONVERTERABSTRACTPowersupplyisanindispensablepa

4、rtinapplicationelectronicequipmentssuchasTV,computerandportablecommunicationequipments,whichisthefundamentalrequirementfornormaloperation.Switchmodepowersupply,withitscompactvolume,smallweight,highefficiencyandgoodlineregulation,hasbeenwidelyappliedinmostofelect

5、ronicfields.ThecoreofswitchmodepowersupplyisintegratedICcontrolsystem.Itshighintegrationlevel,quality-priceratioandefficiencymakeitbecomethemajorcandidateforapplicationpowerdesign.Inrecentyears,theportableelectronicproductsisbecomingmoreandmorepopular,whichmakes

6、arapidgrowthofpowermanagementIC.Withthepurposeofprovidingmorefunctionsandhighperformance,asfarassavingenergy,theseelectronicproductsneedswitchingpowersupplychipwithhighconversionefficiencyandhighprecision.ThisthesisproposesahighprecisionmonolithicbuckDC-DCconver

7、ter.ThechipadoptsthevoltagePWMcontrolmode,andusesdecreasingfrequencyprotection.Inthechip,adigitalcontrolledsoft-starIII上海交通大学硕士学位论文circuitiscontained.Thischipischaracterizedbyhighprecision,highconvertingefficiencyandsmallstrike-voltageandsurge-currentatstartings

8、tage.SpectresimulationsaredoneoneachcellandthewholesystemincadencewiththeparameterofHHNEC0.35umBCDprocess.Itworksat4Vto12Vsupplyvoltage,andprovides1.8Vto6Voutputvolta