一款高效同步降壓型dcdc轉(zhuǎn)換器xd38873的研究與設(shè)計(jì)

一款高效同步降壓型dcdc轉(zhuǎn)換器xd38873的研究與設(shè)計(jì)

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1、西安電子科技大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性(或創(chuàng)新性)聲明秉承學(xué)校嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和優(yōu)良的科學(xué)道德,本人聲明所呈交的論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知,除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果;也不包含為獲得西安電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同事對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。學(xué)位論文若有不實(shí)之處,本人承擔(dān)一切法律責(zé)任。本人簽名:日期:西安電子科技大學(xué)關(guān)于論文使用授權(quán)的說(shuō)明本人完全了解西安電子科技大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定,即:

2、研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)屬于西安電子科技大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件,允許查閱、借閱論文;學(xué)校可以公布論文的全部或部分內(nèi)容,允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存論文。同時(shí)本人保證,結(jié)合學(xué)位論文研究成果完成的論文、發(fā)明專利等成果,署名單位為西安電子科技大學(xué)。保密的學(xué)位論文在年解密后適用本授權(quán)書。本人簽名:導(dǎo)師簽名:日期:日期:萬(wàn)方數(shù)據(jù)摘要摘要進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),隨著社會(huì)的進(jìn)步,高新科技飛速發(fā)展,這在極大程度上方便了人們的生活,人們對(duì)生活品質(zhì)的追求越來(lái)越高,更加促進(jìn)了便攜式電子產(chǎn)品市場(chǎng)的急速發(fā)展。具有高效率、低成本,高集成度等優(yōu)異性能的開(kāi)關(guān)電源已

3、成為便攜式電子產(chǎn)品的主流結(jié)構(gòu)。本文基于該背景設(shè)計(jì)了一款高效同步降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器芯片XD38873。本論文首先介紹了本課題的研究意義,電源管理IC的發(fā)展現(xiàn)狀以及其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。然后詳細(xì)介紹了DC-DC轉(zhuǎn)換器相關(guān)的基本理論,包括三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和原理分析。由于XD38873是一款降壓型轉(zhuǎn)換器,所以后續(xù)對(duì)Buck型DC-DC轉(zhuǎn)換器做了詳細(xì)分析,并介紹了芯片中所用到的同步整流技術(shù)和斜坡補(bǔ)償技術(shù)。隨后,對(duì)芯片XD38873的電氣特性和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,針對(duì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中主要器件的選擇作了詳細(xì)介紹。而后給出了芯片部分子模塊電路的設(shè)計(jì)原理分析以及仿真與驗(yàn)證。最后介紹了XD3

4、8873芯片的版圖設(shè)計(jì),完成了整個(gè)電路的仿真分析,并全面驗(yàn)證了該芯片的設(shè)計(jì)指標(biāo)。本文設(shè)計(jì)的高效同步降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器采用同步整流技術(shù),使用MOS管作為同步續(xù)流管,取代了先前的肖特基二極管作為續(xù)流管,有效解決降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器在輕載情況下效率低下的問(wèn)題,在全負(fù)載范圍內(nèi)效率最高可以達(dá)到95%。芯片XD38873負(fù)載異常時(shí)采用了變頻技術(shù),在振蕩器模塊中添加了檢測(cè)輸出信號(hào)變化的判斷電路,一旦芯片處于短路或者過(guò)載時(shí),判斷電路起作用,及時(shí)降低系統(tǒng)頻率。與此同時(shí),芯片在短路異常時(shí),還可以觸發(fā)HICCUP模式,對(duì)芯片進(jìn)行保護(hù),直到異常移除。芯片XD38873采用EN引腳

5、復(fù)用技術(shù),通過(guò)EN引腳既可以控制芯片的使能開(kāi)關(guān),也可以同步外部的時(shí)鐘信號(hào),這樣很大程度上擴(kuò)大了芯片的應(yīng)用范圍。芯片內(nèi)部設(shè)置了軟啟動(dòng)模塊,防止芯片在啟動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)浪涌電流及過(guò)沖電壓對(duì)系統(tǒng)造成損害。XD38873轉(zhuǎn)換器芯片擁有自己的PG(PowerGood)模塊,可以指示電源電量是否夠用,一旦電量不足,芯片可以給出指示,以方便用戶使用。芯片具有過(guò)流,過(guò)壓,短路,過(guò)零,過(guò)溫等保護(hù)模塊,保證了芯片正常工作的可靠性和安全性。該電路的整體設(shè)計(jì)基于0.5μmBCD工藝,采用Cadence軟件對(duì)芯片進(jìn)行了仿真與驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明,芯片各項(xiàng)指標(biāo)都能滿足設(shè)計(jì)要求,性能穩(wěn)定?;谝陨?/p>

6、的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證,設(shè)計(jì)了芯片XD38873的版圖,芯片版圖的設(shè)計(jì)非常重要,保證了設(shè)計(jì)者所設(shè)計(jì)的功能得以真正實(shí)現(xiàn)。關(guān)鍵詞:降壓型DC-DC,同步整流,高效率I萬(wàn)方數(shù)據(jù)西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文II萬(wàn)方數(shù)據(jù)ABSTRACTABSTRACTSinceenteringintwenty-firstCentury,withthedevelopmentofsociety,newtechnologyhasdevelopedrapidly.Whichhasgreatlyfacilitatedpeople'slives.people'spursuitofqualitylifebeco

7、mingmoreandmorehigh.Thishaspromotedtherapiddevelopmentofportableelectronicproductsmarket.Switchingpowersupplywithhighefficiency,lowcostandhighintegrationhasbecomethemainstructureofportableelectronicproducts.Basedonthisbackground,ahighefficiencysynchronousbuckDC-DCconverterchipXD38873

8、isdesigned.T

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