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《吉林大学》 2010年
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一种同步整流升压型DC-DC变换器的设计与研究

任晓琳  
【摘要】: 在科技高速发展的今天,便携式产品也在日新月异的发展着。便携式电子产品对电源管理芯片的要求也随着其性能的提高而提高。本论文是根据现在电源管理芯片的高效率、高稳定性和小尺寸等要求对变换器进行了设计。本文设计的是一款峰值电流模式的同步整流型升压变换器。 首先对变换器的功率级部分元件的选取进行了分析,考虑到损耗的部分,决定应用同步整流模式来提高效率。同步整流方法是由功率整流管来代替肖特基二极管起到整流的作用。这是由于肖特基二极管在导通后,有大概在0.2-0.6V的压降,严重影响了变换器的效率。因此我们采用一个功率MOS管来代替肖特基二极管的方法。通过同步整流方法后,可以使变换器的效率提高了6%左右。然后是对系统中各部分电路进行设计与仿真,再进行了整体仿真。本论文所设计的变换器中的模块包括带隙基准源、误差放大器、电阻采样网络、软启动电路、求和比较器、电流检测电路、斜坡补偿电路和振荡器电路等。最后,在变换器设计完成后,对整体芯片的版图进行了绘制,完成本论文。 本论文所设计的升压变换器是采用了0.35um的CMOS工艺库,应用了Cadence Spectre软件对电路进行了仿真,应用了Cadence Virtusuo软件对电路的版图进行了绘制。变换器的输入电压范围是2-4V,输出电压范围是3-5V。负载电流的范围是50mA-200mA。工作频率为1MHz。输出电压纹波为8mV。变换器的效率达到了93.7%,负载调整率为0.16%/A,线性调整率为0.44%/V。满足我们设计的要求。
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