低损耗电流型的buck dc-dc变换器的研究

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1、呵４訪ｐＩＵＮＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩＥＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＮＡＩＶＥＲＳＮＣＥＡＮＤＴ硕±学位论文ｆｃＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＩｉｃ＾ＭＢｕｃｋ－论文题目低损耗电流型的ＤＣＤＣ变换器的硏究学科专业光学工程学号２０１２２１０５０４０８—化者姓名张壤匀－‘指导教师蒋亚东教授Ｊ独创性声明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

2、加Ｗ标注和致谢的地方＞夕！，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己在论文中作了巧确的说明并表示谢意。作者签名冰線巧＞？＾年；曰期：刮月曰＿ｉＩ论文使用授权本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

3、分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ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）Ｃ支作者签名：冰泼巧导师签名：為曰期；＞０／５年月曰＾／分类号密级注1UDC学位论文低损耗电流型的BuckDC-DC变换器的研究（题名和副题名）张壤匀（作者姓名）指导教师蒋亚东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光学工程提交论文日期2015.04.14论文答辩日期2015.05.29学位授予单位和日期电子科技大学201

4、5年6月30日答辩委员会主席彭真明教授评阅人吴援明唐普英注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESERCHOFLOWLOSSCURRENTMODEBUCKDC-DCCONVERTERAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:OpticalEngineeringAuthor:RangyunZhangAdvisor:Prof.YadongJiangSchool:SchoolofO

5、ptoelectonicInformation摘要摘要随着微电子技术的不断改进和飞速发展，人们对于微功耗、节能型、智能化电子产品的需求量不断增多。而电源作为这些电子设备至关重要的组成部分，其性能好坏直接决定着电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作。由于DC-DC变换器与其他开关电源相比具有效率高、体积小、重量轻、对输入电压的适应性强、形式灵活多样等优点，所以得到迅速发展。因此，对BuckDC-DC变换器的研究和设计具有极其重要的现实意义。本文设计了一款低损耗电流型的BuckDC-DC变换器。芯片

6、具有转换效率高、响应速度快、输出电压精度高、启动过程过冲电压和浪涌电流小等优点。本文首先对开关电源的发展动态和发展趋势进行了阐述。然后，对DC-DC变换器的拓扑结构进行了简单介绍，并通过分析各类调制方式的优缺点，从而选择了电流模式的PWM调制技术对变换器进行控制。接着，对变换器的功率损耗进行了分析，并采取相应措施来达到低损耗、高效率的目的，包括同步整流技术、低损耗的电流检测放大器、软启动电路和过零检测电路等。这些措施在降低功率损耗的同时，使变换器避免了启动阶段的过冲电压和浪涌电流现象、放电过程的

7、过放现象的发生，减小了对芯片的损害。同时，本文也完成了变换器中的主要模块的设计和仿真，如带隙基准电路、振荡器电路、误差放大器电路、PWM比较器电路和斜坡补偿电路。本文所设计的DC-DC变换器的制造工艺采用CSMC公司的0.25m的BCD工艺。电路设计采用Cadence公司的Spcetre仿真器进行仿真。仿真结果显示变换器的输出电压纹波小于11mV，输入电压的线性调整率为0.923%，负载调整率为3.32%，并且输出电压受温度的影响很小，具有良好的温度特性，系统的转换效率大于90%，满足低损耗、

8、高效率的要求，符合芯片设计的各项指标。关键词：BuckDC-DC变换器，电流模式，脉冲宽度调制，低损耗，同步整流IABSTRACTABSTRACTWiththecontinuousimprovementandrapiddevelopmentofmicroelectronictechnology,therequirementsformicropowerconsumption,energysavingandintelligentelectronicproductsarecontiouslygrowi