电流型dc-dc变换器-研究设计

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1、西安电子科技大学学位论文独创性(或创新性)声明秉承学校严谨的学分和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论本人签名：不实之处，本人承担一切相关的法律责任。日期望f翌：2匹／关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，

2、即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再攥写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。(保密的论文在解密后遵守此规定)本学位论文本人签名：导师签名：年解密后适用本授权书。日期纠!：多：堕日期蛰垒!；：皇芏第一章绪论电源管理是电子产品设计中非常重要的环节，各种电池供电的电子产品如照相机、摄像机、个人数字助理、手机、手提电脑等都需要电源管理芯片。本章简单介绍电源管理的市

3、场及技术前景，然后说明本文的组织结构。1．1电源管理市场现状与前景1．1．1世界电源管理市场现状从世界范围来看，消费电子(如MP3、笔记本电脑)电源管理市场大概为35亿美元，通讯领域电源将达到34亿美元，工业领域电源将达到25亿美元。到2010年整个全球电源管理市场将达到近120亿美元的销售额。其中，电源在模拟器件市场份额大约占到40％．50％，约为60亿美元，市场潜力巨大。如图1．1所示，为全球电源管理市场销售及预测【11。1jlo∞8-o∞6．O∞—I，O∞—∞一一■¨●o撇I'—％一一一／I——r20042005200620072∞820092010图

4、1．1全球电源管理市场销售及预测1．1．2中国电源管理市场现状在市场占有率方面，中国电源管理市场目前八成以上是被IDM(IntegratedDeviceManufacnⅡ℃)厂商所占据。2009年上半年电源管理芯片市场的竞争格局基本没有改变，仍然是国外厂商占统治地位，包括TI、NS、Faircllild、0nSemiconductor、ST、Ma)【im和Linear等，这些国外厂商仍然在市场和技术上都占有较大优势。就市场规模而言，虽然受金融危机影响，中国电子信息制造业遭受沉重打击，中国电源管理市场出现大幅度下滑，但是2009年上半年中国电源管理芯片销售额为

5、仍然139．2亿元，市场仍然巨大。尤其随着3G牌照的发布、家电下乡工程的展开、消费类电子的复苏，将强力拉动电源管理芯片的需求，预计全年市场销售额可达400亿元左右。鬯罂oo芎∞舌羞墨2电流型DC—DC变换器研究设计图1．22009—20l1年中国便携式电子市场销售量及其发展速度预测因此，电源管理芯片无论现在还是将来都将保持良好的国内国际市场，而这一切将促使电源管理技术向更高的水平发展。本论文研究电源管理中被广泛应用于便携电子设备的DC．DC变换器。1．1．3锂离子电池应用基础锂离子电池自20世纪90年代初被日本索尼能源开发公司和加拿大莫里能源公司研制成功以来

6、【2】，因其卓越的性能及无污染的优势被广泛应用于许多领域，且越来越多的国家将其应用于军事用途。应用表明，锂离子电池是一种理想的小型绿色电源，目前被广泛应用于各种便携式电子产品如笔记本计算机、摄像机和掌上电脑。与其他电池相比锂电池提供3．7V的典型工作电压，电压范围2．4V．5．0V。本论文设计的DC—DC转换器即为应用于锂离子电池提供电源的电子产品。1．2DC．DC变换器技术现状和前景1．2．1DC．DC变换器技术现状随着便携电子产品对能耗的进一步要求，以及充分利用电能的考虑。低工作电压，高效率DC—DC变换器将因为符合市场的需求而得到青睐。而半导体制造技术

7、的飞速发展，工艺尺寸从0．35uIll，0．25uIll．O．18啪，O．13啪飞速进入到纳米级别，而今90mn，65脚，45衄工艺技术水平也日渐成熟。晶体管集成度的提高以及栅上氧化层厚度的降低，为了防止晶体管击穿要求电子产品工作电压也随之降低以提高电子电路工作的可靠性。因此，低工作电压也成为应用最先进工艺的必要。应用表明，一般情况下，3．3V工作电压对应O．35吼工艺水平，1．8V工作电压对应O．18mn工艺水平，1．2V工作电压在0．13唧工艺水平条件下成为主流。如表1．1显示了TSMC0．13啪工艺下的相关参数。第～章绪论表1．1TSMcO．13啪工艺

8、相关参数HighPe哟珊anceCoreLowP0w