一款具备恒流输出功能的boost型dc-dc转换器xd1415的研究与设计

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1、一款具备恒流输出功能的BOOST型DC-DC转换器XD1415的研究与设计作者姓名王振东导师姓名、职称来新泉教授一级学科电子科学与技术二级学科电路与系统申请学位类别工学硕士提交学位论文日期2014年11月学校代码10701学号1202120758分类TN82号TN43密级公开西安电子科技大学硕士学位论文一款具备恒流输出功能的BOOST型DC-DC转换器XD1415的研究与设计作者姓名：王振东一级学科：电子科学与技术二级学科：电路与系统学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：来新泉教授提交日期：2014年11月StudyanddesignofaBoos

2、tDC-DCConverterXD1415withConstantCurrentOutputFunctionAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinEngineeringScienceandTechnologyByWangZhen-DongSupervisor:Prof.LaiXin-QuanNovember2014西安电子科技大学毕业论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明

3、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作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学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，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保

4、留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，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，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要本论文基于西安电子科技大学电路CAD所科研项目“深亚微米数模混合专用集成电路关键理论研究及设计实现”，设计了一款具备恒流输出功能的Boost型DC-DC转换器XD1415。与一般的DC-DC转换器相比，恒流输出是一种全新的功能，不需要复杂的外围电路，转换器XD1415可以在片

5、内实现恒流输出功能，可以有效地提高转换器的带载范围，并且节约成本。传统转换器由于受到过流保护功能的限制，在电流达到过流保护电流值时会关断转换器，而本文所述转换器利用恒流输出功能限制最大电流以提高转换器的输出负载范围。转换器XD1415主要应用于便携式电子设备如手机、PAD以及移动电源等，具有高效率，高集成度的特点，可以为便携式电子设备提供稳定持续的输出，延长电池使用寿命。转换器采用同步整流方式，简化了外围电路。论文首先介绍集成电路技术的发展现状，对常用的直流稳压技术（线性稳压器、电荷泵以及DC-DC转换器）进行了简单的介绍；然后对DC-DC转换器的

6、几种拓扑结构（升压型，降压型以及升压降压型）进行了分析说明，根据拓补结构电路图，推导出连续导通模式与非连续导通模式之间的临界条件，同时也对DC-DC转换器的不同内部控制方式：电压模控制、峰值电流模控制、平均电流模控制以及迟滞电流模控制进行了详细介绍，对脉冲宽度调制和脉冲频率调制进行了详细的介绍；接下来对转换器XD1415的各项性能指标做了具体的介绍，给出了转换器的XD1415的控制部分的环路架构图，并对实现恒流输出功能的电流环路的具体工作方式进行了详细的分析，转换器XD1415采用峰值电流模控制，PWM调制，同时在峰值电流模环路的基础上，添加了一个

7、电流环路来实现恒流输出功能，当负载电流达到一定值时，转换器XD1415通过逐渐降低输出电压的方式而使输出电流保持不变，恒流输出状态下的输出电流值可以通过外置电阻调节，转换器工作频率为800kHz，内部集成软启动、过温保护以及过流保护功能；然后对转换器XD1415的部分模块电路进行了详细的分析介绍，有使能模块、欠压锁存模块、频率发生器模块、平均电流采样模块、斜坡补偿模块、GMI放大器模块和VREFX模块，并分别给出了仿真验证结果和分析，这些模块作为转换器XD1415控制部分的核心模块，其性能直接影响转换器的最终性能；最后给出了转换器XD1415的整体

8、仿真结果，结果表明转换器XD1415可以很好的实现所预设的恒流输出功能，在输出电流小于所设定的恒流输出电流值时，转换器工作