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进入21世纪,伴随着电力电子技术的迅猛发展,电源管理类芯片已经广泛应用于通信网络、计算机以及汽车电子等诸多产品领域。在薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)的优良特性和广大的应用市场启发下,以西安电子科技大学电路CAD研究所的重点科研项目“数模混合系列集成电路关键技术理论研究与设计”为背景,项目组设计了一款“低成本、高集成度、多路输出的电源控制器XD0804”。XD0804主要用于产生TV和监视器中TFT-LCD所需的多种供电电压。XD0804中集成了正负电荷泵稳压器,为TFT栅极驱动器供电;降压(BUCK)型DC-DC转换器和升压(BOOST)型DC-DC转换器分别用来产生数字逻辑工作电压和源极驱动电压;线性稳压器(LDO),为芯片内部提供5V工作电压;还有两个高性能运算放大器,用于驱动LCD背板。本论文作者主要负责集成于XD0804中的BOOST型DC-DC转换器模块的设计。本论文对BOOST型DC-DC转换器的设计和相关理论进行了研究,为集成于XD0804中的BOOST型DC-DC转换器模块的设计提供了理论指导。设计的XD0804中的BOOST型DC-DC转换器模块采用固定频率、峰值电流模PWM控制来使环路带宽变大,同时也给TFT-LCD显示屏源极驱动器的脉冲负载提供快速瞬态响应。集成的N沟道功率MOSFET和内置的数字软启动减小了所需的外部元器件的个数,同时抑制了浪涌电流。论文对BOOST型DC-DC转换器模块的设计过程作了详细说明。为了消除电流环路的不稳定性,本论文设计了一种基于传统补偿方法的线性斜坡补偿电路,并结合简洁的电压电流转化电路完成了与电感采样电流的叠加,在满足设计要求的前提下降低了电路设计难度。本论文还对多种采样方式进行了分析和比较,结合内置的功率MOSFET设计了电流采样电路,并结合简洁的电压电流转化电路完成电流采样。设计的电路基于某公司的0.6μm 20V BCD工艺,使用Cadence完成子模块及BOOST型DC-DC转换器模块整体电路的前仿真验证。仿真结果表明,电路功能和性能指标已经达到设计要求。