【摘 要】
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随着电力电子技术的飞速发展,电子设备在越来越多的领域表现出巨大的应用潜力。电源性能是决定电子设备质量的重要因素,DC-DC变换器作为电源的核心组成部分,需要具备适用范围
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随着电力电子技术的飞速发展,电子设备在越来越多的领域表现出巨大的应用潜力。电源性能是决定电子设备质量的重要因素,DC-DC变换器作为电源的核心组成部分,需要具备适用范围广、效率高及使用寿命长等特性使其从市场中脱颖而出。因此,设计一款稳定性高的双路输出降压DC-DC变换器具有重要的市场价值和研究意义。以BUCK变换器作为研究对象,对其拓扑结构、工作原理及工作模式等方面进行详细分析,确定了降压DC-DC变换器芯片的整体架构。采用内部集成两路PWM通道并内置功率MOS管的方式,仅需简单的外围电路就可以实现芯片电压的双路输出,扩大了变换器的应用范围。通过峰值电流控制模式,提高变换器芯片瞬态响应速度和转换效率。针对电流环路CCM模式下占空比大于50%时开环不稳定的问题,采用增加斜坡补偿的方法提高芯片稳定性。在此基础上,完成了变换器芯片内部基准电压源、振荡器、误差放大器和LDO等主要电路模块的设计,同时为提高电路工作的可靠性,在变换器芯片内部还集成了过温保护电路、欠压锁存电路等多种保护模块。利用Hspice软件对所设计的各个模块电路进行了仿真验证。基于Cadence平台搭建了变换器芯片应用电路仿真模型,仿真结果表明该芯片满足设计指标要求。最后采用Nuvoton公司0.35μm 80V BCD工艺进行芯片版图设计,通过DRC和LVS验证了版图设计的可行性。
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