一种电流模升压dc-dc开关电源的研究与设计

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1、．１一ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡ硕±学化论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ一论文题目种电流模升压ＤＣ－ＤＣ开关电源的妍究与设计学科专业微电子学与固体电子学学号２０１２２１０３０２４６作者姓名黄军军指导教师乔明副繼—Ｂｈ分类号密级注ＵＤＣ＾学位论文一种电流模升压ＤＣ－ＤＣ巧关电源的妍究与设汁（适名巧副題名）黃军军（作者姓名）指导教师乔明副搬电子科技大学成都（姓名、积称、单位名称）申请学位级别学稱专

2、％微电子学与固体电子学提交论文日期２０１５．０４论文答辩曰期２０１５．０５学位授予单位和日期电子科技大学２０１５年备月日答辩委巧会主席评阅＞＾－。注１：注明《国际十巧分类法ＵＤＣ》的类号ＲＥＳＥＲＣＨＡＮＤＤＥＳＩＧＮＯＦＡＣＵＲＲＥＮＴＭＯＤＥＢＯＯＳＴＤＣＤＣＣＯＮＶＥＲＴＥＥ反八ＭａｓｂｒＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍ化ｅｄ化ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣｈｉｎａｏｒｌ－Ｍａ：ＭｉｃｒｏｅｅｃｔｒｏｎｉｃｓａｎｄＳｏｌｉｄＳｔａｔｅ

3、ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓｊＡｕｔｈｏｒ：Ｈｕａ打ｇＪｕｎｉｍｊＡｄｖｉｓｏｒ：ＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆｅｓｓｏｒ（ｊｉａｏＭｉｎｇ－Ｓｃｈｏｏｌ：ＳｃｈｏｏｉｏｆＭｉｃｒｏｅＩｃｃｔｒｏ口ｋｓａｎｄＳｏＫｄＳｔａ化剧ｅｃｔｒｏｎｉｃｓ独创性声明本人卢明所呈交的学位论文是本人化哥师指导下进巧的研究；Ｊ：作及取得的研究成果。掘我所知，陳了义中特别加ＬＵ标注和致谢的地方夕ｈ论文中不包含他人己经发巧或撰写过的研究成果，化不包含为获巧电子科技火学或其它教宵机构的学位或证书而化用过的村料。与我一同工作的同志对本研兒所做的巧何贡献均己化论义中

4、作了明硫的说明并表小谢意。作诉签名：於化中＾軍星Ｕ期：日论文使用授权本学位论文作者亢全了解电子科技大学有关保巧、使川学位论义Ｊ的规化，宵权保留并向圃菜有关部。或机构送交论义的安巧件和磁盘，允许论文被签闊和借阅。本人授权化子科技乂学可将学位论文的全部或部分内韓编入有关数据库进巧检索，可ＬＵ采用影印、缩印或巧描等复制手段保任、汇编学位论义。（保密的学位论文在解密后应迸守此规定）非作荐签名：导师签名：々円期：＞／ｒ年文月２ＪＴ円摘要摘要近年来，随着微电子技术和通讯技术迅速发展，极大地促进消费电子的研发和普及，电子设备已融入人类生活和工作之中，成

5、为现代生活不可缺少的一部分。然而，不论是生活中所需的普通电器，还是应用尖端科技的电子仪器、电气设备，稳定可靠的电源是维持其正常工作的前提之一。开关电源可以实现较高的能量利用率，并且性能稳定，同时还有体积小等特点。电流模式DC-DC开关电源因为响应速度快、较高的稳定性以及内含限流保护等特点而得到了普遍的运用。在此背景下，本文通过仔细研究升压型DC-DC开关电源电路理论，通过分析电压改变和电感电流波动可能引起环路不稳定的过程，寻找相关的解决办法。最终设计一款用于LED驱动的开关电源电路。电路为Boost型开关电源变换器，采用峰值电流模式控制，并使用脉冲宽度调节的方式。电路的时钟频率为1.7MHz，

6、输入电压范围为2.5V~5.5V，最大输出电压为20V，并且输出电流可以根据需要进行调节，并实现相对较高的稳定性。为了实现设计目标，设计了电路工作必要的模块，其中有带隙基准、振荡器、自适应斜坡补偿等。同时基于可靠性考虑，设计了欠压锁定模块等保护电路，使得芯片能够最大限度地在安全范围内工作并获得稳定精确的输出。在完成了子模块设计后，基于某公司0.5μmBCD工艺，使用CadenceSpectre仿真工具对所设计的电路进行仿真验证，并对总体电路进行仿真。结果显示，电路启动时间约为240μs。输出电压15.8V时，输出电流为61.2mA左右，其变化范围为±0.95mA；当保持调节电流的电阻不变时，改

7、变负载LED的数目，输入电流的变化很小。另一方面，当改变调节电流电阻的阻值时，电流数值会呈反比例的变化，并且电流纹波很小。这些表明所设计的电路基本能实现输出电流的稳定，基本满足电路设计要求。关键词：开关电源，Boost，LED驱动，自适应斜坡补偿IABSTRACTABSTRACTDevelopmentofmicroelectronicsandcommunicationtechnologyhasgr