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时间:2019-01-30
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1、AThesisSubmittedinPartialofFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchofEfficiencyandModelingforBUCKConverterCandidate:JianWenxiangMajor:Microelectronics&SolidStateElectronicsSupervisor:Prof.ZouXuechengHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay
2、.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
3、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:年月日年月日华中科技大学硕士学位论文摘要开关变换器以其高效率、通用性等特点而得到广泛应用,并不断朝着低功耗、小体积、高集成度的方向发展。开关电源涉及开关控制、模拟IC和功率器件等课题,所以对开关电源的研究和设计具有重大的理论和应用价值。本文以BUCK型开关变换器为例,探讨如何设计一个稳定、高效的开关电源。本文使用电路平均法分别对电压、电流模式BUCK型变换器建模,提出比例微分、比例积分等多种频率、增益补偿结构对电压模式环路
4、稳定性进行补偿,并定量分析了电流模式最小斜坡补偿范围,为环路稳定性设计提供理论依据。本文还定量地分析了开关变换器系统的内在损耗源,提出了最优栅宽设计、智能模式切换和改进驱动电路等五种降低损耗、提高效率的实用方法。将环路稳定性设计与效率优化手段运用到实际电路中,设计出一款基于CSMC0.5μm标准CMOS工艺的峰值电流模式BUCK型变换器,使用HSPICE进行了系统的仿真,系统能稳定运行,最高转换效率达到93%。关键词:脉宽调制,峰值电流模式,小信号模型,斜坡补偿,开关电源损耗I华中科技大学硕士学位论文AbstractSwitchingconverteriswidelyuse
5、dforitshighefficiency,thedevelopmentofwhichtrendsforlowdissipation,smallsizeandhighlevelintegration.Thedesignofswitchingconverterrelatestosomeareasincludingswitchingcontrol,analogIC,powerdeviceandsoon.Thereforeit’sofgreatimportancetoanalyzetheperformanceoftheswitchingconverterwhichwillfaci
6、litatethepracticaldesign.Inthispaper,adesignapproachforastableandhighefficientswitchingpowerisproposedusingbuckconverterasanexample.LoopaveragemethodisusedmodelingvoltageandcurrentmodeBUCKDC/DCconverter.Accordingtothemodel,someproportiondifferentialcompensatorandproportionintegralcompensat
7、orarederivedtoensuretheloopstabilitybygainandphasecompensation.Themodelalsoderivedtheminimalslopecompensationrange,whichcansupporttheloopstability.Besides,theinternaldissipationsourceintheconverterisanalyzedquantitatively.Basedontheanalysis,fivemethodsareprese
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