一种峰值电流型降压DC-DC转换电路的设计
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作者:
作者单位:

(天津大学 微电子学院,天津 300072)

作者简介:

赵毅强(1964-),男,博士,教授,博士生导师,主要从事硬件安全芯片、激光雷达读出电路等方面的研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

天津市科技计划项目:基于封闭园区及开放道路的L4级智能网联汽车研发及示范运行(18ZXZ NGX00230)资助项目 (天津大学 微电子学院,天津 300072)


Design of peak current type buck DC-DC converter circ uit
Author:
Affiliation:

(School of Microelectronics,Tianjin University,Tianjin,300072China)

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    摘要:

    设计了一款基于SMIC 0.35 μmBCD工艺的降压型DC-DC转换芯片,主 要应用于大 功率宽输入范围的电源管理系统。采用峰值电流型PWM控制方式提供优良的负载调整特 性和抗输入电源扰动能力;在电流采样的输出端添加斜坡补偿模块消除峰值电流模式引起 的次谐波振荡问题;设计高增益、大带宽的电压反馈误差放大器以提供大的负载调整率并 提高负载的瞬态响应能力;设计高单位增益带宽的PWM控制器以满足高开关频率工作的 要求,同时提高转换效率。此外,加入了一系列保护模块以维持芯片的正常工作。系统仿 真结果表明:在10 V的输入电压范围内, 稳定输出5.5 V电压,开关频率为330 kHz, 额定输出电流为1.5 A,在输入范围内的转换效率均在80%以上,典型应用下转换效率高 达90%。

    Abstract:

    This paper designed a buck DC-DC converter chip based on SMIC 0.35μm BCD process,which is mainly used in high-power and wide-input power management systems.In this paper,the peak current type PWM control method was used to provide excelle nt load regulation characteristics and resistance to input power disturbance;slope comp ensation was added to the output of the current sampling to eliminate the sub-harmonic oscil lation caused by the peak current mode;this paper designed a high-gain,wide-bandwidth volt age feedback error amplifier to provide large load regulation and load transient response cap ability;the PWM controller with high unity gain bandwidth was designed to meet the requireme nts of high switching frequency operation and improve the conversion efficiency.In add ition,this design added a series of protection modules to maintain the normal operation of the chip.The simulation results show that:this design stably outputs 5.5V voltage within the input voltage range of 10-40V,the switching frequency is 330kHz,the rated output current is 1.5A,and the conversion efficiency in the input range is above 80%.The conversion effici ency up to 90% in typical application.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

刘培研,赵毅强,叶茂.一种峰值电流型降压DC-DC转换电路的设计[J].光电子激光,2021,32(7):753~759

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  • 收稿日期:2021-01-15
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  • 在线发布日期: 2021-11-12
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