【摘 要】
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开关变换器以其高效率、通用性等特点而得到广泛应用,并不断朝着低功耗、小体积、高集成度的方向发展。开关电源涉及开关控制、模拟IC和功率器件等课题,所以对开关电源的研究
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开关变换器以其高效率、通用性等特点而得到广泛应用,并不断朝着低功耗、小体积、高集成度的方向发展。开关电源涉及开关控制、模拟IC和功率器件等课题,所以对开关电源的研究和设计具有重大的理论和应用价值。本文以BUCK型开关变换器为例,探讨如何设计一个稳定、高效的开关电源。 本文使用电路平均法分别对电压、电流模式BUCK型变换器建模,提出比例微分、比例积分等多种频率、增益补偿结构对电压模式环路稳定性进行补偿,并定量分析了电流模式最小斜坡补偿范围,为环路稳定性设计提供理论依据。 本文还定量地分析了开关变换器系统的内在损耗源,提出了最优栅宽设计、智能模式切换和改进驱动电路等五种降低损耗、提高效率的实用方法。 将环路稳定性设计与效率优化手段运用到实际电路中,设计出一款基于CSMC0.5μm标准CMOS工艺的峰值电流模式BUCK型变换器,使用HSPICE进行了系统的仿真,系统能稳定运行,最高转换效率达到93%。
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