一种高精度PWM降压型DCDC转换器的设计

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1、上海交通大学硕士学位论文一种高精度PWM降压型DC-DC转换器的设计姓名：林刚磊申请学位级别：硕士专业：微电子学与固体电子学指导教师：戴庆元20081201上海交通大学硕士学位论文一种高精度PWM降压型DC-DC转换器的设计摘要电源在电视、计算机和移动通讯终端等电子设备中占有重要位置，它是一切电路能否正常工作的基础。开关电源（SwitchModePowerSupply）由于具有体积小、重量轻、效率高、输出稳压范围宽等优势，被应用于各种电子、电器设备领域。开关电源核心的部分就是控制IC，具有高集成度、高性价

2、比、高效率的优点，得到广泛的应用。尤其是近年来，随着便携式电子产品的迅速增长，与其配套的电源管理芯片也具有越来越广泛的市场。由于人们对电子产品的功能及性能的要求不断提高以及对节能环保的重视，高效率及高精度已经成为芯片设计中至关重要的因素，这也是本次设计的主要目的。本文设计了一款高精度电感型降压DC-DC转换器。芯片采用电压型PWM控制模式同时运用降频保护技术，并设计了全数字逻辑控制的软启动电路。芯片具有输出电压精度高、转换效率高、启动阶段过冲电压、浪涌电流小等特点。芯片采用华虹NEC（HHNEC）0.35

3、微米BCD工艺参数的Spectre模型，在Cadence中进行仿真。芯片的输入电压为4V-12V，输出电压为1.8V-6V，最大输出电流1A。以5V输入、2.5V输出、5O负载为例，仿真表明输出电压波纹低于2mV，输出精度高达0.05%，转换I上海交通大学硕士学位论文效率高于90%。另外，在5V降至3.3V、2.5V、1.8V、及12V降至5V、3.3V、2.5V的典型仿真中，芯片的性能均达到了预期的目标。由于时间原因，芯片版图已由代工厂设计，并进行流片，等待测试结果。关键词：DC-DC，电压模式，PWM

4、，高精度II上海交通大学硕士学位论文DESIGNOFAHIGHPRECISIONPWMBUCKDC-DCCONVERTERABSTRACTPowersupplyisanindispensablepartinapplicationelectronicequipmentssuchasTV,computerandportablecommunicationequipments,whichisthefundamentalrequirementfornormaloperation.Switchmodepowersup

5、ply,withitscompactvolume,smallweight,highefficiencyandgoodlineregulation,hasbeenwidelyappliedinmostofelectronicfields.ThecoreofswitchmodepowersupplyisintegratedICcontrolsystem.Itshighintegrationlevel,quality-priceratioandefficiencymakeitbecomethemajorcand

6、idateforapplicationpowerdesign.Inrecentyears,theportableelectronicproductsisbecomingmoreandmorepopular,whichmakesarapidgrowthofpowermanagementIC.Withthepurposeofprovidingmorefunctionsandhighperformance,asfarassavingenergy,theseelectronicproductsneedswitch

7、ingpowersupplychipwithhighconversionefficiencyandhighprecision.ThisthesisproposesahighprecisionmonolithicbuckDC-DCconverter.ThechipadoptsthevoltagePWMcontrolmode,andusesdecreasingfrequencyprotection.Inthechip,adigitalcontrolledsoft-starIII上海交通大学硕士学位论文circ

8、uitiscontained.Thischipischaracterizedbyhighprecision,highconvertingefficiencyandsmallstrike-voltageandsurge-currentatstartingstage.SpectresimulationsaredoneoneachcellandthewholesystemincadencewiththeparameterofHHNE