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随着便携式电子产品的广泛应用,直流电压转换器(DC/DC)芯片得到广泛应用。由于这些产品通常使用单电池供电,能量有限,如何提高转换效率,降低功耗,延长电池寿命,便成为设计者需要考虑的主要问题。
本毕业论文提出了一种基于脉冲宽度调制(PWM)和脉冲频率调制(PFM)模式的高效率,低功耗开关电源直流电压转换器的设计方法。电路工作在负载电流较大(约>60mA),电感电流连续时,采用电压型PWM控制工作模式,在负载电流较小(约<60mA),电压型PFM工作模式,实现了在负载电流变化范围内的高转换效率。当输出电压达到预计输出电压的102%时,系统自动进入待机状态,使静态工作电流降低。芯片采用ASMC0.35μm的工艺CMOS混合信号模型设计。仿真和测试结果表明该电路可实现PWM和PFM模式供电以及两种模式之间的平稳过渡,具有较好的负载和线性调节能力。输出电压的误差小于±2%,最大转换效率达96.3%。
第一章介绍了开关电源式DC/DC的国内外发展概述内容。第二章讨论了DC-DC原理控制方法,并对集成电路中的低功耗进行了考虑。第三章详细描述了本次毕业设计提出的DC/DC芯片系统结构及工作模式,并针对系统的若干性能进行了讨论。第四章具体介绍了芯片中主要电路模块的设计及仿真结果。第五章给出了系统仿真结果。第六章是对论文的总结并对设计低功耗芯片发展方向做了展望。