高效率峰值电流模升压型开关电源转换器XD1620集成电路设计

高效率峰值电流模升压型开关电源转换器XD1620集成电路设计

论文摘要

本论文以重点科研项目“深亚微米电源管理类集成电路关键技术理论研究与设计”为背景,基于使用电池供电的便携式电子产品的应用,研究了升压型DC-DC转换器的实现技术,设计了一款电流模脉宽调制控制模式的升压型DC-DC转换器控制芯片。该芯片在2.6V~5.5V的输入电压范围内可以实现高达13V的升压功能,工作温度范围为-25℃~85℃,转换效率达到90%,具有实现电路简单、输出电压精度高、功耗低等优点。同时,芯片还集成了欠压过压保护、过温保护等多种保护电路,确保系统更加安全和稳定。该控制芯片配以简单的外部元件即能构成完整的DC-DC转换器,可以用于各种便携设备。本论文首先阐述了电源管理芯片的市场前景与发展方向,以及DC-DC转换器的基本原理和拓扑结构,主要论述了电流模脉宽调制控制模式,给出理论依据。然后,根据本芯片的功能要求和性能指标,给出了整体电路的架构设计,论述了整体工作原理,在子电路设计中,本论文只对其中的主要模块进行了电路原理分析与设计,并在此基础上,运用EDA软件HSPICE对每个功能模块的各项指标、参数进行了仿真、分析。最后,进行了整体电路的功能和典型性能参数的联合仿真,仿真结果显示满足设计要求,达到了预定的设计目标,验证了作者的设计理论,是设计理论与实践结合的一次有价值的尝试。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 开关电源概述
  • 1.2 开关电源的新技术和发展前景
  • 1.3 本论文的内容安排
  • 第二章 DC-DC 转换器的原理分析
  • 2.1 DC-DC 转换器不同拓扑结构
  • 2.2 DC-DC 系统的外围功率级器件设计
  • 2.3 开关电源模型简介
  • 第三章 XD1620 的系统设计及稳定性分析
  • 3.1 芯片的整体设计功能要求和主要电特性指标
  • 3.2 控制模式的选取
  • 3.3 系统的稳定性研究与实现方案
  • 3.4 XD1620 系统设计与系统框图
  • 第四章 XD1620 关键模块的设计与仿真验证
  • 4.1 基准电路设计
  • 4.2 误差放大器电路设计
  • 4.3 振荡器电路
  • 4.4 软启动电路
  • 4.5 PWM 比较器设计
  • 4.6 欠压锁定
  • 4.7 过温保护
  • 第五章 芯片整体仿真验证及结果
  • 结束语
  • 致谢
  • 参考文献
  • 在读期间研究成果
  • 相关论文文献

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    高效率峰值电流模升压型开关电源转换器XD1620集成电路设计
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