宽转换范围升压型直流—直流变换器的研究与设计

论文摘要

随着节能环保理念的深入人心,固态照明正在逐渐替代传统含汞灯具照明。由于固态照明需要较高的驱动电压和驱动电流,高效高集成的升压变换器对于推动固态照明技术的发展具有重要意义,因此关于升压变换器的研究已经成为国际上的一个研究热点。本文首先从DC-DC变换器的工作原理入手,介绍了功率级的拓扑结构和一些的控制方法与控制技术。由于升压变换器功率级的传输函数具有一对共轭极点和一个右半平面的零点,使得升压变换器的设计比降压变换器更加复杂。并且这些共轭极点和零点的位置随着转换比的改变而改变,使得升压变换器很难利用片上补偿来实现宽转换范围。为了克服这一难点,本文采用了一种新的系统结构,并对其进行了详细的理论分析。通过提出的自适应电流采样技术,实现了宽转换范围并无需片外补偿。而本文所设计的PI补偿器,与传统PI补偿器相比也具有快速响应、节约芯片面积的优点。另外,本文还采用了固定关断时间控制来加快系统的瞬态响应速度,并针对其开关频率不固定的缺点,设计了一种关断时间发生器电路使开关频率保持恒定。本设计基于CSMC 0.5μm 40V BCD工艺流片,测试结果证明,当芯片输入电压为5V时,输出电压范围可达5.5V-36V,开关频率的变动在1%以内。在200mA的负载跳变时,过冲或欠压仅约为此时输出电压0.5%。

论文目录

摘要

Abstract

第一章引言

1.1 电源管理芯片概述

1.2 升压DC-DC变换器的研究意义

1.3 论文的主要工作

1.4 论文的组织结构

第二章 DC-DC变换器基础

2.1 DC-DC变换器功率级

2.1.1 工作方式

2.1.2 功率级小信号等效模型

2.1.3 无源器件的选取

2.2 DC-DC变换器控制方法

2.2.1 电压控制

2.2.2 电流控制

2.2.3 迟滞控制

2控制'>2.2.4 V²控制

2.2.5 其它控制方法

2.3 DC-DC变换器控制技术

2.3.1 高转换效率

2.3.2 快速瞬态响应

2.3.3 特殊功率级

2.3.4 数字控制

2.4 升压变换器的研究现状

第三章宽转换范围升压变换器系统设计

3.1 固定关断时间控制

3.2 宽转换范围升压变换器系统设计

3.2.1 系统架构

3.2.2 补偿器设计与系统小信号分析

3.2.3 自适应电流检测技术

第四章电路设计

4.1 补偿器电路设计

4.2 自适应电流采样电路

4.3 固定关断时间控制逻辑电路

4.4 关断时间发生器电路

4.5 比较器

4.6 系统仿真结果

第五章芯片测试

5.1 版图与封装

5.2 测试电路

5.3 测试结果

5.3.1 宽转换范围

5.3.2 工作频率

5.3.3 效率

5.3.4 瞬态响应

5.3.5 性能总结

第六章总结与展望

参考文献

致谢

相关论文文献

[1].应用于海上风电的高拓展性升压变换器[J]. 电力系统及其自动化学报 2020(04)
[2].高增益升压变换器软开关效率比较[J]. 电子技术与软件工程 2020(05)
[3].准Z源升压变换器的软开关技术仿真研究[J]. 系统仿真学报 2015(03)
[4].一种升压变换器的控制方法研究[J]. 科技传播 2014(18)
[5].直流升压变换器数学特性的前沿性研究[J]. 科技创新导报 2010(12)
[6].新型多输入升压变换器的交错控制研究[J]. 湖南大学学报(自然科学版) 2016(02)
[7].耦合电感升压变换器开关管应力降低的研究[J]. 广西师范大学学报(自然科学版) 2016(02)
[8].高效高功率密度非隔离升压变换器[J]. 电源学报 2012(03)
[9].新型准Z源级联升压变换器[J]. 电子器件 2017(04)
[10].含电压提升单元的非隔离升压变换器[J]. 科学技术与工程 2015(35)
[11].探索隔离升压变换器起动控制策略加快隔离升压变换器应用步伐[J]. 科技传播 2010(22)
[12].改进型三绕组谐振升压变换器[J]. 东北电力大学学报 2020(02)
[13].一种耦合电感高增益双管升压变换器[J]. 中国电机工程学报 2014(09)
[14].基于二极管钳位的新型高增益直流升压变换器[J]. 电力系统及其自动化学报 2017(09)
[15].一种适用于新能源并网的谐振升压变换器[J]. 电工技术学报 2016(08)
[16].一种自适应Z源升压变换器系统的仿真研究[J]. 重庆科技学院学报(自然科学版) 2015(02)
[17].基于开关电感结构的混合升压变换器非线性现象研究[J]. 物理学报 2013(15)
[18].基于开关电容单级网络的升压变换器的参数与稳定性研究[J]. 电子设计工程 2016(17)
[19].基于开关电容网络组的双输入升压变换器[J]. 电工技术学报 2015(15)
[20].低反向恢复损耗的无桥升压变换器[J]. 低压电器 2009(13)
[21].NCP144X系列升压变换器的应用[J]. 家电检修技术 2008(20)
[22].基于关电容网络的双输入升压变换器[J]. 电网技术 2014(01)
[23].基于Switch-Capacitor网络实现分时供电的多输入升压变换器[J]. 电工技术学报 2014(04)
[24].一种新型ZCS全桥升压变换器及其稳态分析[J]. 电子技术应用 2008(04)
[25].N路非理想燃料电池发动机用升压变换器建模[J]. 上海汽车 2018(11)
[26].光伏系统中的新型高增益直流升压变换器[J]. 水电能源科学 2019(07)
[27].燃料电池供电的海洋运载器直流升压变换器的设计与控制研究（英文）[J]. Journal of Marine Science and Application 2020(02)
[28].多种阻抗网络升压变换器拓扑结构优化研究[J]. 安徽理工大学学报(自然科学版) 2019(04)
[29].基于L4981A的直流升压变换器的设计与实现[J]. 测控技术 2011(02)
[30].DC/DC升压变换器非线性控制[J]. 自动化应用 2011(05)

标签：升压变换器论文; 宽转换范围论文; 片上补偿论文; 自适应电流采样论文; 固定关断时间控制论文;

宽转换范围升压型直流—直流变换器的研究与设计

论文摘要

论文目录

相关论文文献

猜你喜欢