电流型pwm+dc%2fdc变换器稳定性的分析和设计

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1、AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftherequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringAnalysisandDesignonStabilityofCurrent-modePWMDC/DCConverterCandidate：ZhangJunMajor：MicroelectronicsandSolidStateElectronicsSupervisor：AssociateProf.YingJianhuaHuazhongUniversityofScie

2、nce&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2008独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已标明引用的内容外，本论文不包含任何其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许

3、论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在______年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日摘要随着消费电子产业的蓬勃发展，DC/DC变换器在各种电子产品里得到了广泛的应用。目前，结构复杂但性能良好的峰值电流模式PWMDC/DC变换器已经成为市场的主流。本文深入系统的分析了峰值电流模式PWMDC/DC变换器的工作原理，从建立系统模型入手，着重分

4、析了系统的稳定性问题，并在此基础上，对影响系统稳定性的关键电路模块进行了设计，并通过Cadence进行了仿真验证。电感电流采样电路和斜波补偿电路是保证电流内环稳定的重要模块，本文设计的电感电流采样电路利用SENSEFET技术，既减小了采样带来的功率损耗，同时又无需知道外围元件的大小，并且精确度较高；斜波发生器采用窗口比较式振荡器来实现，这样做的好处是，由于充放电电流恒定，因此通过调节充放电电容，可以方便的调节开关频率、占空比和斜波斜率，并且其值保持恒定。同时设计了一个电压转电流电路，使斜波信号与电感电流采样信号以电流形式相加，实现简

5、单且提高了精确度。误差放大器是PWMDC/DC变换器中的重要电路模块，它的性能好坏关系到系统的稳定性问题。本文设计的误差放大器具有58dB的开环增益和79°的相位裕度，符合性能要求。与传统的外部频率补偿电路不同，本文实现了频率补偿的电路的内部集成，减少了外围元件的使用。最后，在三种不同应用条件下，对该变换器进行了整体仿真。仿真结果表明，该变换器在不同的应用环境下能稳定工作，得到的输出纹波电压范围为±28mV左右，说明电路具有高稳定性，符合设计要求。而且由于各种内部集成技术的使用，使外围元件的数量大大减少，降低了成本和PCB版的面积。

6、关键词：DC/DC变换器，峰值电流模式，稳定性，斜波补偿，内部频率补偿IAbstractWiththedevelopmentofelectronicindustry,DC/DCconvertershavebeenwidelyusedinmanyelectronicequipments.Atpresent,peak-current-modecontrolmechanismhasbecometheprimarycontrolmechanisminPMWDC/DCconvertersduetoitsgoodperformanceInthi

7、spaper,thebasictheoryofpeak-currentPWMDC/DCconverterisstudied.Thestabilityofwholesystemisanalyzedaccordingtothesystemmodel,andthenthekeymodulesandcircuitswhichwillaffectthestabilityaredesignedandsimulatedwithCadence.Thecurrentsensingcircuitandslope-compensationcircuita

8、rekeymoduletoensurethestabilityofcurrent-loop.ThecurrentsensingcircuitusingtheSENSEFETtechnologynotonlyreducesthepowe