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高效率升压型DC-DC转换器设计研究

秦志强  
【摘要】:随着便携应用技术的迅猛发展及半导体工艺技术的不断提高,便携式设备的小型化和多功能化对电源管理芯片提出了更高的要求,研究、开发高效率、高集成度的DC-DC转换器,以延长供电电池的续航能力和寿命已成为电源管理芯片发展的必然趋势。 论文设计了一款高效率升压型(Boost)DC-DC转换器,输入电压范围为2.7V-4.5V,输出电压恒定为5V,采用峰值电流控制PWM方式调制,开关频率固定为1.5MHz,并采用同步整流技术提高系统效率,最大500mA的负载电流使得该转换器芯片适用于单片锂离子电池供电的手机、平板电脑、数码相机等便携式设备。 论文对升压型转换器的行为模型进行研究的同时,也对调制模式、工作方式、环路稳定性、低功耗设计、低噪声设计等方面进行了研究,还为系统设计了完善的保护功能,如欠压保护、过温保护等模块。论文基于意法半导体公司0.35μm BCDSOI工艺,利用Cadence eldoD软件完成了整体电路的仿真验证。转换器系统的效率最高可达96%,负载调整率小于1.5%,负载瞬态调整率小于1.5%,仿真结果表明该升压型转换器的各项指标均已达到设计要求。


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