升压开关稳压器控制芯片的研究

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本论文设计了一个带内置高速低通态电阻驱动器的升压开关稳压器控制芯片。该控制芯片配以外置晶体管、电感、二极管、电容等元件,即可构建高效的升压DC/DC开关稳压器。 本论文所设计的控制芯片,采用脉冲宽度调制方式进行控制,其反馈控制模式为电压模式。控制芯片将由误差放大器采样、放大的电压信号与恒定频率的锯齿波进行比较,输出频率固定、宽度可调的脉冲波来控制开关器件,使得稳压器输出电压固定在某个预定的值而不受到负载变化的影响。在正常情况下,该开关稳压器转换效率达到84%,其工作频率为300KHz,工作电压为2-5V。所以该芯片比较适用于便携式电子产品,如手机等。同时该芯片适合采用标准的CMOS工艺实现,可以以单独的芯片或IP(Intellectual Property)的方式供系统集成使用。 控制芯片内部包括软启动、基准电路、误差放大器、振荡器、锯齿波发生器、PWM(Pulse Width Modulation)控制器、PWM比较器、输出缓冲器等电路模块。该芯片基于Hynix 0.5um CMOS工艺设计,其版图面积为1450×970um2,在工作电压3-3V情况下,功耗为430uW。
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