一种buck型cddc变换器驱动电路的优化设计

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1、摘要便携式电子产品的日益普及给单片开关电源提供了广阔的市场。而这类开关电源芯片面临的首要问题是如何在功耗、稳定性和快速响应等方面满足系统日益苛刻的要求。解决该问题的有效方法之一就是采取动态自适应控制，针对不同的负载情况采取不同的控制策略，有效的提高系统的转换效率。本文首先介绍了降压式DC．DC开关变换器的电路结构及工作原理，然后详细探讨了引起系统损耗的各种冈素，提出了一款电流模降压型DC．DC变换器，采取了基于电感电流感应的动态死区时间与过零检测技术相结合的控制方法。该控制方法能够根据负载的变化动态地调节死区时间，有效地减小变换器的能量损耗，从而提高变换器在全负载下

2、的转换效率。同时本文还针对功率管宽度对系统效率的影响进行分析，得到了系统效率与功率管宽度以及负载电流之间的关系。在实际电路的设计中，本文采用CSMC0．59mCMOS工艺，从功率级设计开始，详细讨论了元件类型的选择、电路结构参数的确定，随后设计了一款采用PWM控制模式的DC．DC变换器系统，详细分析了系统驱动级主要模块的原理并给出了仿真结果，并利用Cadence软件完成了版图设计与后仿真验证。系统仿真结果表明，该系统在工作电压4V．6V下能够稳定丁作，效率最高能够达到92％，满足设计指标的要求。关键词：动态死区控制PWM模式效率DC．DC变换器过零检测东南人学硕上学

3、位论文AbstractThepopularityofportableelectronicequipmentsbooststhedevelopmentofthemarketforthemonolithicswitchregulator．However，themostimportantproblemforthesechipsishowtomeetthedemandsforthepowerloss，stabilityandfastresponse．Oneofthemosteffectivesolutionsisadoptingdynamicadaptingcontrol，

4、whichhasdifferentsolvementsfordifferentloadconditions，inthisway，theefficencycanbeincreasedgreatly．TheDC·DCbuckconverter’Scircuitstructure，basicprincipleandcontrolmethodsareintroducedfirstly．TheneachpowerlosssourceofDC··DCconverterisstudiedandaDC·-DCbuckconverterwhichisdependentoncurren

5、t·modetechnologyisproposedinthisdissertationforallconditionsoftheload．Inaddition，thecontrollercandynamicallyadjustthedeadtimesaccordingtothevarationsofload，andtheZVScontrolisalsoappliedtodecreaseswitching-losseffectivelyandtoincreasetheconverter’Sconversionefficiencygreatly．AnewpowerMO

6、SFETwidthcontrolmethodforDC·DCconverterisalsopresentedinthisarticle，showingtherelationshipofefficiency，MOSFETwidthandloadcurrent．Inthepracticaldesignpart,thepowerstageisdesignedfirst,whichincludesthetypeandparametersofelectronicdevices，thenasynchronousstep—downDC-DCconvenerwiththePWMmo

7、deisdesignedwiththe0．5pmCMOSprocess．Themainmodulesalestudiedandthesimulationresultsarepresented．thelayoutofthesystemisalsoattainedaswellasthepost-simulation．Accordingtotheresultsofthesimulation,thesystemworksstablyattheworkingvoltagefrom4Vto6V，themaxefficencyreaches92％，andsomeotherpe