论文部分内容阅读
随着开关电源技术的迅速发展,DC/DC开关电源IC已在通信、计算机以及消费类电子产品等领域得到了广泛应用。近年来,电池供电便携式设备的需求越来越大,对DC/DC开关电源IC的需求也日益增大,同时对其性能要求也是越来越高。为适应便携式电子产品的应用要求,本文基于0.6μm BiCMOS工艺,利用EDA Pspice集成电路设计工具设计了一款同步降压型DC/DC开关电源管理的IC。本文设计的这款IC具有使能控制功能,基本工作方式为PWM调制方式,在实现较高开关频率的同时,也保证了电路在重载或轻载下都有着较高的转换效率;为了消除浪涌电流的影响和降低对输入电容的要求,电路也具有软启动控制功能;同时通过限流保护电路,避免了过流情况的发生;另外,该集成电路也有过热保护功能和欠压锁定功能,当电路发生过热或者欠压等意外故障情况时,整个电路自动关断,直到故障消除为止。通过Hspice仿真工具对各个模块电路以及整体电路都进行了仿真验证,结果表明该集成电路工作稳定,各项指标都达到了设计要求。具有高达2.4MHz的PWM开关频率,2.7V-5.5V电源电压输入范围,输出电压在0.6V-2.5V之间可调,转换效率最高达到81.5%。由上可见,该DC/DC电源管理IC采用同步整流技术提高了效率,并省去了常规降压型DC/DC转换器中所需的外部肖特基二极管。可以优先用于考虑小尺寸和高效率的应用,允许用户牺牲部分效率来换取更小的外部元件。本文最后对整体电路的版图进行了布局,并利用Cadence下版图设计工具Virtuoso和验证工具Dracula对部分模块电路进行了版图设计和验证。通过对版图的布局以及对电路功能等方面进行考虑,该集成电路可满足小封装要求,可应用在手机、PDA以及MP3播放器等便携式电子产品中。