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近年来,诸如智能手机,平板电脑等便携式移动设备已经成为人们生活中必不可少的一部分,智能移动设备市场发展迅速,作为这些智能移动设备电源管理单元基本模块的降压型直流-直流变换器面临着高效率,大功率密度设计挑战,高效率意味着设备更长的工作时间,而大功率密度意味着设备轻便易携带。 本毕业设计提出了一款基于便携式应用的双模式降压型高速直流-直流变换器,芯片工作电压范围为2.5-5V,最大负载电流600mA,片上集成欠压锁定,过温保护,过流保护等保护电路;为提高效率,芯片采用同步工作模式,同时功率管、同步管以及补偿网络均集成在芯片内部,片外仅仅包括功率级4.7μF的输出电容、1μH的输出电感、300pF的软启动电容以及2.2μF的输入电压滤波电容,这些器件均可采用贴片器件,体积非常小,从而实现大功率密度。芯片采用峰值电流控制模式,片上集成PWM/PFM双模式自动切换,自适应PFM控制,自适应电流检测等电路。 芯片设计采用smic0.18μm工艺,仿真结果表明,芯片稳定工作于5MHz开关频率下,输出电压1.8V,纹波小于1%,输出精度出色;负载在10%满负载(60mA)与满负载(600mA)之间跳变时,输出电压过冲91mV,恢复时间(1%误差范围)70μs,瞬态响应误差小于5%,输入电压在最大跳变(2.5V-5V)时,输出电压跳变36mV,恢复时间(1%误差范围)19μs,瞬态响应误差小于2%,同时高达200kHz的闭环带宽保证了良好的动态性能;芯片实现了可靠的PWM/PFM自动模式切换,负载切换点为ll5mA,模式切换负载迟滞65mA;双模式控制系统在宽负载范围内整体效率高于80%,当负载电流为500mA时系统效率最大为92%,满足设计指标。