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本文分析、设计了一种升压式DC-DC开关电源芯片,它具有转换效率较高、电源工作电压范围比较宽、集成度较高等优点。高集成度、最简片外电路、高效率和低电压是开关电源的发展方向。为了满足各项指标要求,本论文对芯片主电路、控制电路分别进行分析设计,进而确定各个子模块参数并分别对子模块进行设计,最后对整个芯片进行仿真验证。本文对升压式电源变换器进行全面分析,对电感电流连续与断续两种状态详细分析。又通过对控制系统的分析设计,确定本芯片为峰值电流控制的升压式DC-DC芯片。然后根据所有确定的条件对整个芯片系统进行小信号模型建模,得到系统传递函数,更详细地分析了影响控制系统的各种因素,从而对系统稳定性、相应速度等方面进行更好的设计。本文对峰值电流控制PWM升压开关电源电路和系统特性进行了详细地分析,采用了电流反馈模式、固定频率、脉宽调制PWM架构,以获得快瞬态响应和低噪声。1.2MHZ的高开关频率允许使用扁平电感和陶瓷电容,以满足超薄LCD面板的要求。内置的高效MOSFET和IC的数字软启动功能减少了所需要外部元件的数量。利用外部电阻分压网络,输出可以设定在Vin到13V。利用内部自带的脉冲屏蔽模式操作提高了轻负载条件下的效率,从而进一步降低了功耗。典型工作电路工作在低至1.8V的输入电压,能够输出可达300mA的电流。本文设计了一款峰值电流控制PWM升压开关电源控制芯片,该芯片采用0.8μm CMOS工艺实现,集成有高精度基准电压源、振荡器、斜坡补偿功能电路、电流采样电路、误差放大器、数字软启动、PWM逻辑等电路模块。基于该控制芯片搭建的开关电源可以工作在不同的导电模式下,以满足开关电源应用的要求。同时该开关电源具有输出电压纹波小,转换效率高,良好的瞬态响应性能和负载调整能力等特点。HSPICE仿真结果表明:在芯片典型应用条件下,其输出电压纹波小于±1%,转换效率超过85%;当负载电流从100mA跃变到250mA,其动态跌落量为0.8%,恢复时间仅为125μs。