论文摘要
近年来,高性能DC/DC变换器得到了广泛的应用。为了满足具有良好发展前景的中小型便携式OLED供电芯片的指标要求,本文在研究了当前国内外主流DC/DC转换系统采用的调制方式和实现技术的基础上,提出了一种新型控制结构,即基于自适应控制架构的电压前馈PWM控制结构。该结构由于采用了新颖的自适应反馈控制技术,系统可在不同的条件下始终工作于最优化状态,不仅使得输出电压具有很高的精度,还可使系统对于输出负载的变化始终具有最快的响应速度。同时该结构采用了前馈控制技术,输入电压变化的影响被显著减小。前馈和反馈技术的结合,使得系统同时具有较高的精度和动态响应速度。在自适应控制电路的设计中,本文首先对系统架构进行了模型分析,对各项参数进行了详细地计算和优化,证明了系统具有自适应性。在此基础上,根据模型参数分别设计了稳态控制电路、具有自适应功能的误差控制电路和累计误差校正电路,并将自适应反馈控制架构与电压前馈相结合设计了PWM波形发生电路。使用本文设计的控制电路,可使DC/DC变换器具有具有良好的输入调整率和负载调整率,可以在不同的负载电流和电压间快速转换。本文基于新型自适应控制结构,构建了一款实用的升压型DC/DC变换器IC。其工作频率为1.38MHz,内部基准电压为1.203V,并采用了同步整流技术以提高其能量转换效率。该DC/DC变换器可实现输入电压VIN范围为2.7V～5.5V,输出电压可在VIN+0.5V～15V间连续可调的高速高精度高效率的可靠的开关电源。最后,利用仿真软件Hspice对整体电路进行了功能仿真验证。仿真结果表明,本文设计的DC/DC变换器,无论是存在系统偏差还是输入电压或输出负载电流发生跳变,系统都具有较短的动态恢复时间,并且输出电压经过误差校正后,稳态误差几乎都可降为零。校正完成后,正常工作情况下,输出纹波大约在输出电压的0.1%以内。
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标签：自适应控制论文; 输入电压前馈控制论文; 同步整流技术论文;