功率管分段驅動的Buck變換器的研究與設計.pdf

1、手機、平板等移動智能設備飛速發(fā)展，它們的功能越來越多，體積卻越來越小，致使電子系統(tǒng)的能耗密度大大增加；電池的性能在近年來卻始終都沒有出現(xiàn)較明顯的提升。兩者不同的發(fā)展狀態(tài)給電子系統(tǒng)的續(xù)航時間帶來了嚴峻挑戰(zhàn)。如何有效地提高電子系統(tǒng)的能量利用率、延長電池壽命，成為當前的一個研究熱點。
　　電源管理芯片，是電子系統(tǒng)能量的轉換者，提高該類芯片的能量轉換效率，是提高電子系統(tǒng)能量利用率的有效手段。本文從節(jié)省能量的角度出發(fā)，提出并實現(xiàn)了一種功率管

2、分段驅動的Buck變換器控制芯片。功率管分段驅動技術是一種改善開關電源變換器效率尤其是輕載效率的重要手段，其基本原理是：改變功率管尺寸來折衷功率管上的導通損耗和驅動損耗，使兩者之和始終處于較小的水平，從而提高變換器的變換效率。
　　本文提出的功率管具體分段方案為：在連續(xù)電感電流模式（Continuous Current Mode，CCM）下，采用SenseFET電流采樣模塊檢測負載電流，決定功率管大段開啟段數(shù)；在斷續(xù)電感電流模式（

3、Discontinuous Current Mode，DCM）下，采用時數(shù)轉換模塊（Time Digital Converter，TDC），檢測功率管導通時間以推斷負載電流，決定功率管小段開啟段數(shù)；負載電流極小時，變換器環(huán)路進入PSM工作模式，只開啟1小段功率管。
　　本文先簡述了課題的研究背景，然后介紹了Buck變換器和功率管分段驅動各自的基本理論；接著確定了分段方案，并完成了電流采樣模塊、時數(shù)轉換模塊、誤差放大器模塊等關鍵模塊