真关断高效率的LCD升压变换器设计

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1、大连理工大学硕士学位论文摘要开关稳压电源简称开关电源，因电源中起调整稳压控制功能的器件始终以开关方式工作而得名。它是利用现代电力电子技术，通过控制开关管通断的时间比率来维持输出电压稳定的一种电源。本论文首先对开关电源的基本原理和架构做了研究，并在此基础上采用0．6I_tm30VBCD工艺设计了一款真关断高效率的LCD升压变换器。该芯片供电电压范围为2．7V-5．5V，输出15V的电压。内部集成了N沟道MOS管主开关和P沟道MOS管输出隔离开关。它采用限制电流最小关断时间控制原理，工作于非连续模式。

2、变换器工作时，P沟道MOS管开关将VCC接至电感提供功率，变换器关断时该开关将输入电源与电感断开。在关断期间，电源电流降低至0．05峭，消除了输出端从输入端吸入功率，达到真关断的目的，延长了电池的寿命。芯片内部不仅包含了带参考电压源的误差放大器、电感峰值电流检测模块、单稳态触发器等核心模块而且集成了过温保护、欠压锁定等保护电路以保证芯片能稳定工作。在完成电路原理分析与电路设计的基础上，还应用EDA软件HSPICE对各个模块及整体电路进行仿真，结果表明芯片的线性调整率为0．1％N，负载调节率为0．0

3、3％／mA，证明芯片在较宽的输入电压和负载范围内具有稳定的输出电压，从而验证了设计的正确性。关键词：升压变换器；非连续模式；过温保护；线性调整率真关断高效率LCD升压变换器设计TheDesignofLCDStep。‘upConverterWithTrueShutdownandHighEffi0iencyAbstractSwitchingregulatedpowersupplyiscalledswitchingpowersupplyforshort．Thedevicesusedforregulati

4、ngthefunctionofregulatedvoltagecontrolworkinthewayofswitchingmodeallthetimeinthepowersupply．Utilizingthemodemelectronictechnology，itsuppliesconstantvoltagethroughcontrollingtheratiooftheconductiontimeandtheshutofftimeoftransistor．Inthispaper，theprinci

5、pleandstructureofswitchingpowersupplyarestudiedfirst．Basedonthestudy，aLCDstep—upconverterwithtrueshutdownandhighefficiencyisdesignedusing0．6p,m30VBCDtechnology．Theinputvoltageofthechiprangesfrom2．7Vto5．5V．andtheoutputvoltageiSmaintainedto15V．Aswitchin

6、gNMOStransistorandaswitchingPMOStransistorareintegratedinthechip．Bylimitingtheminimumshutofftimeofthecurrent，itworksinthediscontinuouscurrentmode(DCM)．Whenthechipworks，thePMOStransistorconnectstheVCCtotheinduction，otherwisethePMOStransistoriso鼠Duringt

7、heshutofftime,thecurrentisreducedtoO．05“A，avoidingtheoutputdrawingpowerfromtheinput．Inthisway，thetrueshutoffisrealizedandthebatterylifeisexpanded，Thechipcontainserroramp，thedetectoroftheinductionpeakcurrent,themonostabletrigger-actioncircuit，overtempe

8、ratureprotection(OTP)，andundervoltagelockoutwhichprotectthechipself'ssecurity．Basedontheprincipleanalysisandcircuitdesign，thesystemanditssub·circuitsaresimulatedbyEDAtoolsHspice．ThesimulationresultsshowthelinearadjustmentrateisO．I％／Vandtheload