升压型电流模式的pwm开关电源芯片研究与设计

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1、西安电子科技大学硕士学位论文升压型电流模式的PWM开关电源芯片研究与设计姓名：刘程斌申请学位级别：硕士专业：微电子学与固体电子学指导教师：朱樟明20080101摘要本论文的设计工作来源于上海龙鼎微电子公司的项目“同步Boost转换器’’，主要对小电流同步升压型开关电源的工作原理进行理论研究并设计实现。本文全面而系统地研究了升压型DC／DC转换器的基本工作原理与相关控制方式，为本芯片系统的设计与实现提供了理论指导。论文对升压型DC／DC转换器的系统稳定性做了深入的研究与计算，提出了芯片内部的频率补偿电路方案，并设计了

2、内部频率补偿电路来代替芯片外部的RC补偿网络，并基于CadenceSpectre仿真平台的VcTilog．AMS验证了系统的稳定性，该方案对其它模拟IC设计有很好的借鉴意义。该芯片采用电流模脉宽调制控制方案，大大提高了芯片的电源电压和负载变化的瞬态响应性能，并且设计了动态斜坡补偿电路以消除电流模DC／DC转换器中开环不稳定的缺点。本文还设计了内置软启动电路，避免了启动过程的大电流。同时，采用同步整流技术，在提高效率的同时节省了PCB板的面积。当负载电流减小时，系统会自动进入skip．pulse状态来提高系统的效率。

3、另外芯片有了欠压保护、过压保护、过流保护、过温保护等多种功能。整个电路基于某公司0．6／zm40VBCD工艺设计，基于Ca&．mceSpectre完成了整体电路前仿真验证。仿真结果表明，电路功能和性能指标均已达到设计要求。关键词：开关电源升压型电流模同步整流频率补偿AbstractThepaperisbasedonthePAM(Shanghai)andmainlyproiect“synchronized—J—discussestheprinciplesynchronousBoostswitchingregulato

4、r．BoostConverter'’oftheofthelowcurrentandThispaperanalyzesandstudiesthebasicprinciplesofboostDC／DCconverterwhichisthetheoryguidanceofthedesignandtheimplementationofthissystem．ThispapermakesdeepresearchandcalculationtothesystemstabilityofboostDC／DC，andputsforwa

5、rdsaschemeofinternalfrequencycompensationcircuit．ThenaninternalfrequencycompensationcircuitisdesignedanditcanreplacetheexternalRCcompensationnetworkofthechip．AndthenIUSetheVerilog-AMSwhichbasedonCadenceSpectretovalidatethestabilityofboostDC／DC，Thisschemehasver

6、ygoodreferencemeaningstootheranalogICdesign．Thissystemadoptpeakcurrent-modecontrol，thetransientresponsespeedofthesupplyvoltageandtheload’Svarietybecomesmorefaster．Compensationcircuitisdesignedinordertoovercomethedisadvantagesofcurrentmodecontrolsuchasinstabili

7、tyofopen·loop．Inthispaper,ainsidesoftstartcircuitwhichcouldavoidthelargecurrentincourseofstartingisintroduced．Inaddition,theICintroducessynchronousrectificationtechnologytoincreasetheefficiencyandsavetheareaofthePCBboard．Whentheloadbecameverysmall，thesystemwil

8、lgothestateoftheskip-pulseinordertogetmoreefficiency．Beside，lotsofprotectioncircuitsareintegratedinthechip，suchasthermalshutdown，OVervoltageprotection,undervoltagelockout,overcurre