采用比例驱动的单片峰值电流模式buck型dc-dc控制ic的设计

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1、…：：诗！：话内：巧：记桃．＾．謂ｌｉ議ｉ襲誦＇：销帝互皆域巧滞敎辨窜殺向為Ｋ風誦圍ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＮＡＩＥＬＯＧＹＯＦＣＨＵＮＩＴＹＯＦＩＣＳＣＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＩＶＥＲＳｔ■■．硕３：学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ－－，＇＾ｈｍｈｓ＾＾Ｌｓ－广猫ｉ經醒圈ｗＴ＾Ｂｉ￣‘，ｎｇｙ－论文题目測比麵动的单片峰齡流模式—評‘ＢＵＣＫ－ＤＣＣ的设计．型ＤＣ麵Ｉ．卷．舉？零，学科专业微电子学与固体电子学学号２

2、０１２２１０３０３４４ｍＢＢＩＨ作者姓名趙春胜．指导教师张国俊教授ｊｍｉｉｉｉ独剑性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，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确的说明并表示谢意。作者签名：杂斋敗日期：年／月日论文使用授权本

3、学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可ｙｘ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）、＼ｊ作者签名：４４化导师签名：日期：＞／知知如分类号密级注1UDC学位论文采用比例驱动的单片峰值电流模式BUCK型DC-DC控制IC的设计（题名和副题名）赵春胜

4、（作者姓名）指导教师张国俊教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业微电子与固体电子学提交论文日期2015.03论文答辩日期2015.05学位授予单位和日期电子科技大学2015年06月28日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号DESIGNOFAMONOLITHICBUCKSWITCHINGREGULATORICWITHPROPORTIONALDRIVECIRCUITINPEAKCURRENTCONTROLMODEAMasterThesisSubmitt

5、edtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MicroelectronicsandSolid-StateElectronicsAuthor:ZhaoChunshengAdvisor:Prof.ZhangGuojunSchool:SchoolofMicroelectronicsandSolid-StateElectronics摘要摘要近几年来，随着半导体技术的飞速发展，各式各样的电子产品不断涌入人们的日常生活中，其中小型化、轻型化

6、、便携式电子产品尤为突出。但是，这些电子设备普遍存在电池利用率低、续航能力差的问题。开关电源以其效率高、体积小、重量轻等优点而被广泛应用，DC-DC变换器作为开关电源的一个重要组成部分，在电子产品朝着小型化、轻型化、便携式发展的过程中，扮演着不可或缺的角色。因此，研究高性能的DC-DC变换器具有广阔的应用前景。基于峰值电流控制模式环路建模分析技术，采用比例驱动技术驱动双极型功率开关，本文设计了一款具有宽输入电压范围（5.5V至36V），低功率开关导通电阻（0.1Ω）的单片BUCK型DC-DC变换器控制

7、芯片。本文首先从BUCK型DC-DC变换器的结构入手，分析了其工作过程，给出了各元器件工作电流波形，推导了变换器的DC、AC传递函以及输入输出阻抗，进而得到了其小信号等效模型；接着，介绍了峰值电流控制模式，在对模式中存在的次谐波振荡问题进行分析的基础上，探讨了解决次谐波振荡问题的方法，即斜坡补偿，采用Dr.RaymondB.Ridley的理论推导了电流环和电压环的AC传递函数，并得到了包含控制环路的完整的变换器小信号等效模型；然后，对双极型功率晶体管进行了系统研究，包括器件各工作区的定义，开关过程的分

8、析，阻性负载与感性负载的对比，几种抗饱和结构的分析以及四种基极驱动电路的优缺点对比，这些分析对于驱动电路的设计具有重要的指导意义；之后，对芯片内部各模块进行设计与仿真；最后，在典型应用下计算得到了变换器拓扑的外围各元器件参数，并将拓扑与芯片结合进行了全电路仿真。基于CSMC2μm36V双极型工艺库，对芯片的整体仿真结果表明，在5.5V至36V输入电压范围内，芯片能正常工作，功率开关的导通电阻仅0.1Ω，且驱动电路具有零静态关断功耗，较好地满足了设计要求。