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一种升压电流模式控制PWM开关电源控制器的研究

Form: 论文之家作者：林敬新 Publish: 2006-11-28 Hits:-

【中文题名】

一种升压电流模式控制PWM开关电源控制器的研究

【英文题名】

【学科专业】

微电子学与固体电子学

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2006-11-28

【中关键词】

DC-DC,脉宽调制,电流反馈,Boost,软启动,

【英关键词】

DC-DC,PWM,Current-mode,Boost,

【分类导航】

工业技术>无线电电子学、电信技术>无线电设备、电信设备>电源>>

【论文摘要】

本文提出一种用于DC/DC变换的升压型电流模式(Curren-mode)控制的PWM(Pluse Width Modulate)控制器的设计方案。利用Cadence EDA集成电路电路设计、Spectre仿真工具,使用BCD工艺条件,根据实际应用的要求完成了对控制器芯片的设计。该控制器为PWM脉冲宽度调制方式;电路正常工作温度范围为-20oC～85oC;工作开关频率根据外围电路输出电压需要为640K/1.2MHz可选;输出信号的最大占空比为90%,最小占空比为10%,芯片主要应用于LCD电压电源管理设备。文中首先分析了PWM控制的电源系统和谐振控制方式的电源系统的工作原理,然后重点分析了Boost电流模式系统的工作原理、电路增益和稳定性的问题。其次对控制器内部芯片的各个模块误差放大电器、自举电流电路、电压基准源、电流求和电路、RS触发器和驱动电路等模块进行了具体的设计和仿真的逻辑功能做了解释。根据电路要求,对子模块的原理介绍和具体电路设计都做了非常详细的说明和分析;并通过子电路的仿真对电路具体参数做了选择。最后还对芯片的不同外围电路下的两种工作模式(有补偿电路和无补偿电路)做了仿...

【论文题纲】

摘要	4-5
ABSTRACT	5-10
第一章绪论	10-13
1.1 电源的种类和用途	10-11
1.2 国内电源管理的发展历史	11-12
1.3 本文工作	12-13
第二章开关电源变换器系统的介绍和分析	13-22
2.1 PWM 开关变换技术	13-15
2.1.1 PWM 开关变换下不同的变换形式	13-14
2.1.2 PWM 变换的两种反馈控制模式	14-15
2.2 谐振开关变换技术	15-16
2.3 BOOST 型电流反馈控制器的原理分析	16-22
第三章控制器主要模块的设计	22-70
3.1 电源开启/关断电路	24-25
3.1.1 电路原理说明	24
3.1.2 电路仿真	24-25
3.2 偏置电流I	25-30
3.2.1 自举偏置I 的电路原理	25-26
3.2.2 自举偏置I 的电路设计	26-27
3.2.3 自举偏置I 的参数选取	27-28
3.2.4 自举偏置I 的参数仿真	28-30
3.3 电压基准源	30-34
3.3.1 电压基准的电路原理	30-31
3.3.2 电压基准的电路设计	31-33
3.3.2 电压基准的参数选择	33
3.3.3 电压基准的参数仿真	33-34
3.4 LDO 偏置电路	34-37
3.4.1 LDO 的电路原理	34-35
3.4.2 LDO 的电路设计	35-36
3.4.3 LDO 的参数选择	36
3.4.4 LDO 的参数仿真	36-37
3.5 最低完全启动和复位电路	37-41
3.5.1 启动和复位电路	37-39
3.5.2 上电复位电路	39-40
3.5.3 电路仿真	40-41
3.6 偏置电流II	41-43
3.6.1 偏置电流II 的电路设计	41-42
3.6.2 偏置电流II 的参数选择	42-43
3.6.3 偏置电流II 的参数仿真	43
3.7 振荡器	43-47
3.7.1 振荡器的类型和原理	43-45
3.7.2 振荡器的电路设计	45-46
3.7.3 振荡器的参数选择	46
3.7.4 振荡器的参数仿真	46-47
3.8 斜坡发生器	47-53
3.8.1 斜坡补偿的意义	48-50
3.8.2 斜坡补偿的电路设计	50-51
3.8.3 斜坡补偿的参数选择	51-52
3.8.4 斜坡补偿的参数仿真	52-53
3.9 误差放大器	53-57
3.9.1 误差放大器的性能要求	53-54
3.9.2 误差放大器的电路设计	54-55
3.9.3 误差放大器的参数选择	55-56
3.9.4 误差放大器的参数仿真	56-57
3.10 软启动	57-61
3.10.1 软启动的电路原理	57
3.10.2 软启动的电路设计	57-58
3.10.3 软启动的参数仿真	58-59
3.10.4 软启动的运放电路和仿真	59-61
3.11 反馈电流电路	61-65
3.11.1 反馈电流的电路原理	61-62
3.11.2 反馈电流的电路设计	62-63
3.11.3 反馈电流的参数选择	63-64
3.11.4 反馈电路的参数仿真	64-65
3.12 电流求和电路	65-68
3.12.1 电流求和的电路原理	65-66
3.12.2 电流求和的电路设计	66-67
3.12.3 电流求和的参数选取	67
3.12.4 电流求和的参数仿真	67-68
3.13 RS 触发器、驱动和开关管	68-70
第四章控制器总体电路分析	70-78
4.1 控制器的总体性能要求	70-71
4.2 控制器的总体电路结构	71-72
4.3 外围电路主要元件的选择	72-73
4.4 总体电路参数仿真	73-76
4.4.1 有补偿网络工作情况	74-75
4.4.2 无补偿网络工作情况	75-76
4.5 控制器的性能参数	76-78
第五章总结和展望	78-81
5.1 总结	78
5.2 开关电源芯片的展望	78-81
致谢	81-82
参考文献	82-84
个人简介及研究成果	84

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.347098



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