dcdc开关电源芯片技术研究new

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1、电子科技大学硕士学位论文DC-DC开关电源芯片技术研究姓名：聂神怡申请学位级别：硕士专业：信号与信息处理指导教师：蔡竟业20060201摘要单片开关电源管理集成电路具有高集成度、高性价比、简单外围电路、优越性能指标等优点，能构成高效率无工频变压器的隔离式开关电源，目前已成为国际上开发中、小功率开关电源、精密开关电源、专用开关电源以及开关电源模块的优选集成电路，使得开关电源正朝着短、小、轻、薄的方向发展。本文全面分析、描述了DC--DC开关电源变换器的控制方法，并依据脉宽调制的方法何采用控制信号的选取对控制方法进行了分类，详细阐述了各种控制方

2、法的基本原理，分析比较了他们各自的优缺点，指出了每种控制方法所使用的场合。本文首先设计了一款基于电流控制模式的PWM升压控制芯片，并重点分析了它的工作原理、系统结构，建立了系统的小信号模型，分析了系统的稳定性以及采用斜率补偿方法改善系统稳定性的原理，并仿真验证了斜率补偿的作用。本文利用CadenceEDA集成电路设计工具、Species仿真工具，对集成电路内的各个模块包括反相器、基本RS触发器、基准电压电路、误差放大电路、电压比较电路、锯齿波振荡发生电路、PWM比较电路、软启动电路、驱动电路等进行了具体的设计和仿真，且达到了预先设定的指标。

3、此外，采用上海华晶0．5微米混合工艺线进行了流片，并对样片进行了测试，测试结果与仿真结果基本吻合。本文还设计了一款PFM降压控制芯片，并详细分析了它的工作原理、系统结构、以及子电路模块。并采用贝岭3umBCD工艺进行流片，并对样片进行了测试，测试结果与仿真结果基本吻合。关键词：电流模式控制，电压模式控制，斜率补偿，小信号模型Abs仃actAbstrac-t．Single—chipswitchingpowersupplymanagementIntegratedCircuit(IC)hasmanyvirtuessuchashighintegra

4、tionlevel，mostcosteffective，lowestcomponentcountswitchersolution，andhighperformance．Itsbdngusedcanformhighefficiencyinsulatedswitchingpowersupplywithoutusingutilitypowertransformer．TheswitchingpowerICisselectedfirstlyinthedesignofhighpowerswitchingpowersupply,precisionswit

5、chingpowersupply,applicationspecificswitchingpowersupplyandsoonintheworld，whichhasbeenmakingswitchingpowersupplyshort，small，lightandthinThecontroltechniquesofDC—DCswitchingconvertersarecompletelydescribedandanalyzed．Thetechniqueswithtwodifferentmethodsareclassifiedas；themo

6、deofpulsewidthmoduiated，andthedifferenceofcontrolsignal．Theadvantagesanddisadvantagesofeachmethodisanalyzedandcompared，andwhereeachmethodisnloreadaptedtoispointedout．AtypeofswitchingpowersupplymanagementICbasedonCurrentmodecontrolmethodisdesignedwhichisaPWMboostconverter．T

7、hebasicprinciple．systemstructureisanalyzedandstudiedintently．Thesmall—signalmodelsfortheswitchingconvertersbasedoncurrentmodecontrolarededucted．Systemstabilityandtheprincipleofslopecompensationwhichisusedtoimprovesystemstabilityalsodiscussed．Simulationresultsvalidatetheuse

8、fulnessoftheslopecompensation．Inthemeantime，theallsub-circuitsarealsodesignedandemulatedc