buck型电源芯片系统的研究和设计

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1、论文独创性声明本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。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均己在论文中作了明确的声明并表示了谢意。作者签名：论文使用授权声明日期：丛型本人完全了解复旦大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅：学校可以公布论文的全部或部分内容。可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。保密的论文在解密后遵守此规定。作者签名：日期：扩乒冉一7基摘要目前，集成开关电源已在通讯、电子计算机、消费类电子产品等领域获得了广泛应用。为适应便携

2、式电子产品的应用要求，必须实现高效率、高精度、高集成度的开关电源设计。建模是系统分析的基础，DC．DC系统中数学模型的好坏直接影响系统瞬态响应时间、稳定性等分参数。电压模式、峰值电流模式、平均电流模式是DC．DC经常使用的控制模式，各有其优点。本文以buck结构为例，探讨了如何设计一个稳定、瞬态响应足够快的DC．DC转换器。本文最终设计了基于CSMCO．5um工艺的Buck结构、电压模式控制、工作于重载下的DC．DC转换器系统。Hspice仿真结果表明，该系统能稳定运行，并满足设计指标的要求。关键词开关电源电压模式控制电流模式控制AbstractIntegratedswitchingpoWer

3、su印lieshavebeenwidelyusedincommunicationsystems，computerS，锄dconsumereJectronicsetc．IV【otiVatedbyportableappIicationsthatdemandhi曲pe玎。彻ance，8witchingpowersuppliesaredeVelopedmainlyaimingtohi幽emciency，hi曲precisionandhi曲integration．Modelingisthefoundationofsystemanalysis，meperfomlanceofDC-DCsySt锄modela

4、跪ctsomesystemparametersde印iy，suchasrespondtime、stabilityandsoon．voltage—Mode、Peaking．Currem．Mode、Average·Current_ModeareusedwidelyinDC—DCConverterwi廿leachcharacteristics·ThisthesistakesBucktopologyasanex锄ple，focusingonhowtorea王izesasteadyandfasterDC．DCConverterABuck、v01tage—ModeDC—DCConve船叩erateinhe

5、avyioadisdesignedbased0ncsmch0．5ustandardCMOSprocess．Accord协gtoHspicesimulationresult，thesystemoperationstably，wimotllerperfonllancerequired．1

6、压范围、负载调整率等等，这些参数往往是互相折中的，而且对同一参数，不同的电源结构也会有很大不同。因此电源的形式是多种多样的，需要人们根据不同的应用领域设计不同的电源。第一章绪论1．1直流电压转换器lC简述微电子技术日益发展的今天，各种电子系统如雨后春笋般出现，对于不同的T作模式和工作状态，需要的电源电压不同，特别是对于低功耗的需求，在保证相同信息吞吐量的同时电子系统的]二作电压越来越低：同时，对于同一个电子系统，不同的电路模块根据其重要性及电路结构，可以分别工作于不同的电源电压来获取更长的待机时间。这样就需要直流电压转换器IC进行电压转换以满足不同的电源要求。直流电压转换器Ic的主要性能参数包

7、括：转换效率、丁作频率、开关噪声、控制精度、输入电压范围、静态功耗、体积和成本等等。便携式系统的待机时间是一。个很重要的参数因此需要更低电压、更高效率的直流电压转换器芯片。常用的直流电压转换器芯片有Dc．Dc、LDO、电荷泵等。DC．Dc开关电源转换效率撮高，采用同步整流时转换效率可达84-95％；开关电源电压变换灵活，具有buck、boost、buck_b00st、cuk等多种结构，可实现降压、