高效率低纹波降压型DC-DC芯片设计

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随着国家坚强智能电网的建设,智能电表产品的需求越来越大,为了发展绿色电子技术,适用于智能电表或其他通讯载波模块的电源管理芯片尤为重要,高效率、高精度的DC-DC转换器芯片是电源管理芯片的重要成员。为了更好地贴合智能电表的市场需求,本文对智能电表产品内部电路进行了测试分析,提取出了重要的基本参数。然后基于0.18μm的CMOS工艺设计了一款高效率低纹波的适用于智能电表的Buck型DC-DC转换器。电路内部集成了线性稳压电路,可以提高电路的稳定性,采用了同步整流技术来提高转换效率,还对整体电路进行了环路补偿,使整体电路具有良好的动态响应以减小纹波。基于Cadence的Spectre仿真器对所设计的电路进行了仿真分析,仿真得到当输入分别在8V~24V和5V~24V时可以分别输出5V和3.3V电压、最大输出电流为600m A,输出电压纹波率小于0.45‰、转换器效率最高为90.57%,仿真结果表明了所设计电路的正确性。最后,完成了芯片的版图设计并通过了DRC和LVS验证。
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