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随着人们对消费类电子产品尺寸、续航能力、处理速度等方面要求的提高,电源管理芯片作为便携式电子产品的心脏,呈现出体积越来越小、转换效率越来越高、瞬态转换越来越频繁的发展趋势。开关电源凭借较高的转换效率及简单的电路结构等优势逐渐成为电源管理芯片的首选,其中Boost型DC-DC变换器在快充移动电源、电子烟等有升压需求的产品中具有广泛的应用。现代开关电源的效率、稳定性、电磁兼容等方面的性能还存在一定的提升空间,在此背景下,本文设计的具有较高效率、较快响应速度且电磁兼容性能良好的Boost型DC-DC变换器具有深刻的实际意义。本文针对当前Boost变换器存在的缺陷进行了具体分析,在峰值电流控制和恒定关断时间控制的基础上深入研究了CM-ACFT(Adaptive Constant Off-time Peak Current Control)的控制结构,并给出了改善系统稳定性及电磁兼容性能、提高转换效率的方案,具体工作如下:本文以峰值电流控制和恒定关断时间控制的Boost变换器为基础展开研究,针对Boost变换器稳定性欠佳的问题,将峰值电流控制和恒定关断时间控制两种模式结合起来,形成由电感电流内环和输出电压外环构成的双环反馈系统,改善了变换器的稳定性。针对连续导通模式下COT/CFT变换器频率随输入和输出电压变化而降低电磁兼容(EMC)性能的问题,设计了一款新型关断时间计时器,将输入和输出电压作为关断时间产生函数的变量,实现开关频率根据输入、输出电压变化的自适应调整,使开关频率恒定,引入频率调整电路,使用户可以根据需求调整开关频率,并引入模式选择电路,用户可选用强制脉冲宽度调制(FPWM)模式,以确保变换器系统在任何工作环境下都具备良好的电磁兼容性能。针对轻载下Boost变换器转换效率较低的问题,将脉冲频率调制(PFM)模式作为模式选择的另一种方案,若用户选择PFM调制模式,则能够降低变换器的开关损耗,提高变换器的转换效率。本文采用0.18?m BCD工艺完成电路设计,采用Cadence Spectre仿真工具对各关键子模块及整体电路进行仿真验证。仿真结果表明,变换器在重载情况下效率能保持在90%以上,最高效率可达97%;输入和输出电压变化时开关频率基本保持不变,且具备频率选择功能;系统的负载调整率在?1%以内,具有良好的稳定性;有效提升了变换器转换效率、稳定性、电磁兼容等方面的性能。