并联均流降压型dc-dc转换器的设计

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1、并联均流降压型DC-DC转换器的设计作者姓名管劲舟学校导师姓名、职称代国定副教授领域电子与通信工程企业导师姓名、职称魏西峰研究员申请学位类别工程硕士提交学位论文日期2014年11月学校代码10701学号1202121300分类TN82号TN43密级公开西安电子科技大学硕士学位论文并联均流降压型DC-DC转换器的设计作者姓名：管劲舟领域：电子与通信工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：代国定副教授企业导师姓名、职称：魏西峰研究员提交日期：2014年11月DesignofParalleledStepDownDC-DCConvertorswi

2、thCurrentSharingAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicsandCommunicationEngineeringByGuanjinzhouSupervisor:DaiguodingWeixifengNobember2014西安电子科技大学学位论文独创性（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

3、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。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校

4、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：摘要摘要随着电子技术的高速发展和国家对电子产业发展的需要，开关电源的需求量得到了巨大的增长，人们对电源管理类芯片的性能和功能也提出了更多和更高的要求。小型化、高效率、抗EMI、少的外围器件、低压大电流等成为了电源芯片设计中日益重要的研究课题。本论文是基于电源发展趋势的需求并结合实验室现有科研成果，研究可多路并联输出的同

5、步降压型DC-DC转换器芯片组的设计及实现。本文详细分析了Buck型DC-DC转换器的基本工作原理，对其稳态下各输出点的工作波形做了详细的分析，对其传输关系做完整的推导，对芯片组并联使用时最优控制方案和减小纹波方法理论上做了简要的阐述。在此基础上设计了一款可实现多路并联输出的低纹波率同步降压型转换器。该转换器采用PWM调制的峰值电流模控制方式，提高了系统的瞬态反应速度，且具有输出电感较小、补偿电路简单、增益带宽大、易于均流等优点。此款芯片可以实现单通道的大电流输出和两款该芯片并联的双通道输出，或者更多该同类型芯片并联实现更大电流的输出。设计

6、中充分考虑了多个DC-DC转换器并联时，如何实现芯片组之间电流的均分，以减轻热损耗，改善系统的反应速度，延长芯片组中各子模块的寿命。芯片内部集成了锁相环电路和分频电路，可以使芯片在多相模式下工作，以有效的减小在多个芯片并联使用时所需的大容量电容，降低大电流工作下输出和输入电压纹波的大小。而且内部集成的锁相环同步电路和采用的主从均流控制方式，能够有效的实现输出电流的均分。对于芯片工作在轻负载时，可以根据客户在输出电压纹波大小和效率之间的需要，选择两种不同的工作方式：强制脉冲宽度调制模式（FCCM）或脉冲跳变调制模式（PSM）。针对芯片宽输入和

7、宽输出范围，芯片设计了一种二次斜坡补偿技术，相对于普通的一次线性斜坡补偿，进一步提高了芯片的整体的带载能力以及消除了占空比大于50％时出现的亚谐波振荡、开环不稳定和对噪声比较敏感等缺点。同时设计中采用了动态箝位电路，对误差放大器的输出端采用了动态电压进行限幅，相对于固定的箝位电压，有效的避免了斜坡补偿对芯片带载能力的影响。此外，芯片内部还集成了欠压保护、过压保护、过流保护、外部软启动电路等多种功能。论文对该款芯片选用BCD工艺的原因也做了说明，针对芯片外围器件的选择和影响芯片工作效率的因素，论文同样做了比较详细的分析。本文研究的可实现多路并

8、联均流降压型DC-DC转换器芯片组是基于0.35umBCD工艺设计，在Cadence下完成了芯片子模块电路和整体功能的仿真。单个芯I西安电子科技大学硕士学位论文片输入电压范围4.