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DC-DC开关电源变换器凭借其宽范围的电压转换、高效率的功率转换能力,及其灵活可变的拓扑结构,在不同的应用场景中均得到越来越广泛的应用。然而针对单一拓扑、单一控制模式的DC-DC变换器,应用却相对较窄。日益增长的功能需求促使着同一变换器能够适应更广泛的应用场景,从而降低整体设计成本。在常规系统设计中,应用需求确定后,各个性能指标往往需要有所取舍而不能兼得,如:高调整精度和宽环路带宽;工作频率和转换效率;快速负载跳变响应和低电压过冲/下冲等DC-DC等重要性能参数。但是通过设计和引入一些优化电路,就可以极大地改善系统的性能,比如瞬态响应增强电路,可以加快系统响应,减少瞬态响应过程中的电压过冲。这不仅可以提高电源系统的鲁棒性和稳定性,保护系统后级模块,更能帮助DC-DC设计者专注于变换器其他性能参数的优化,提高电源系统的整体优值,拓宽电源系统的应用范围。因此,针对DC-DC瞬态增强电路的研究具有科研价值和经济价值。本文针对较大功率负载,小体积,快速瞬态响应等几个方面,基于PWM控制(Pulse Width Modulation Control,脉冲宽度调制)的电流模(Current Control Mode)BUCK变换器,对DC-DC的瞬态增强电路进行研究和设计。本文设计的BUCK型变换器母线电压最高为6.5 V、输出电压范围1 V~4 V、最大输出电流为6 A。本文首先完成环路重要参数的选择,并针对小体积的需求研究和设计内部集成的有源电容补偿;然后针对瞬态增强的介入方式、强度和时间等问题进行研究,设计瞬态检测电路等相关电路,大大减小了负载跳变引起的电压过冲/下冲,并采用可变补偿的技术,加快了环路调节速度;最后进一步优化瞬态增强电路,设计了误差放大器稳态工作点预测的瞬态增强策略和相关的预测运算电路,成功实现了对不同应用条件和负载跳变强度下的自适应瞬态增强,在宽应用范围下都能实现等效环路带宽的拓展。上述提出的策略和设计的电路,基于0.35μm BCD工艺,采用Cadence软件和分别进行了仿真、分析和验证,并对三个不同方案的负载跳变响应能力进行对比和分析。仿真结果表明,相较于传统变换器而言,引入瞬态响应增强电路的变换器系统,其输出电压过冲仅有传统结构的33.8%,总瞬态响应时间为传统结构的12.2%,达到预期设计目标。