一种采用数字辅助技术的DcDC变换器的设计

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1、万方数据DESIGN0FDC．DCCONVERTERBASEDONTHEDIGITALASSISlANTTECHNOLOGYAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYLuQingSupervisedbyAssociateProfChangChang-yuanSNENGRRenHongSchoolofIntegratedCircuitsSoutheastUniversityApt24，2013万方数据东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我

2、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，也不包含为获得东南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。研究生签名：缝圣日期：塾丛，生．￡东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公

3、布(包括以电子信息形式刊登)论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布(包括以电子信息形式刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：缝筵导师签名：万方数据摘要随着便携式电子产品的不断发展和日益成熟，要求与之配套的电池供电电源系统体积更小、重量更轻、性能更优、效率更高，数字辅助技术正是利用其控制精度高、可靠性好等优势，成为提高DC．DC开关稳压电源的性能十分有效的手段，因而越来越受到人们的重视。本论文研究并设计一款基于数字辅助技术的双模式切换DC-DC变换器，首先对DC-DC变换器进行系统分析，该变换器主要采用峰值电流控制模式以及PWM／PFM自动切换模式。在

4、此基础上。应用三种数字辅助技术：数字软启动技术、数字斜率补偿技术、输出电压数字调节技术。数字软启动：通过计数器生成数字斜坡电流，使得软启动电流增长稳定，同时设定2个电流检测点，改变计数器的频率，以适应重轻负载的变化，避免过冲现象产生，改善DC．DC变换器的可靠性。并可以节省片外电容，使得电路集成度更高，节省面积，降低成本。数字斜率补偿：将占空比变化区域数字分段，并计算出其区域内最大斜率补偿电流，通过占空比的变化，采用该区域最大斜率补偿电流，使得电路补偿适中，在保证电路的稳定性的同时提高系统带载能力。为了实现输出电压数字可调节：设计了数字可调节的电压基准，从而改变电路电

5、压输出值，满足供电电路的不同需要。基于CSMC0．5}』m工艺，用Cadence软件进行电路设计、仿真以及版图设计和后仿真，仿真结果表明，所设计的电路输入电压范围4V“V、最大负载电流1A，基准电压范围为0．9V到1．4V，当输入电压为5V时，输出电压为2．5．3．9V的数字可编程电压，在重载下效率大于90％，在轻载下效率大于70％。电路软启动初始时间约为16雌，输出电压稳定时间为309s。当负载过重时，存在30岭，47邮两个时间节点来提升软启动时间。数字斜率补偿也很好地保证了电路的稳定性。整体性能达到了设计要求，论文工作表明利用数字辅助技术，可增加控制精度，为全面提

6、高DC．DC变换器的性能开辟一条新的途径。关键词：DC．DC变换器数字软启动数字斜率补偿输出电压数字可调万方数据东南大学工程硕士学位论文II万方数据AbstractWqththedevelopmentandmaturityofportableelectronicproducts，theperformancerequirementsofancillarybatterypowersupplysystemissmaller,lighter,theperformanceisbetterandtheefficiencyishigher．Sincedigitalassistive

7、technologyishighprecision，goodreliability,itbecomesveryeffectivemeanstoimproveDC-DCswitchingpowersupplyperformance，andattractsmoreandmorepeople’sattention．Thisthesisfocusesonthedesignofadual—modeswitchingDC-DCconverterbasedonadigitalassistivetechnique．FirstlyitanalysesDC—DCconv