高效同步整流DC/DC升压变换器的研究

【摘要】： 随着电子和通讯技术的不断发展,便携式电子设备电源管理芯片逐渐成为功率半导体集成电路最重要的应用领域之一。高集成度、高效率和低成本是此类电源芯片最重要的特点。 本文设计了一种用于移动电子设备的高效同步整流的DC/DC升压芯片,该芯片采用PFM(脉冲周期调制)调制方式,工作频率最高可达500 KHz,内部集成功率管作为同步整流管,代替传统的肖特基二极管,导通电阻仅有0.4?,大大降低了导通损耗。整个芯片具有极低的静态电流,使得此芯片即使在轻载的时候也有很高的效率。该芯片无需外接电阻分压网络即可用于各种MP3播放器、PDA、手机、数码相机等便携式设备中。 本文首先阐述了开关电源的工作原理,详细介绍了本电路的整体工作原理,最后重点介绍了自偏置电流源电路、基准源电路、单稳态触发器电路、峰值电流限制及低电池电压迟滞比较器的工作原理,并利用EDA工具Larker—AMS、HSPICE对电路进行了完整的设计和模拟仿真,给出了合理的电路数据,各子模块电路的电特性参数均达到或优于设计所需指标。最后,对整体电路进行了联合仿真,模拟结果表明该电路完成了设计功能、达到了预先制定的设计指标。