【摘 要】
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随着消费电子产业的蓬勃发展, DC-DC转换器在电子产品里得到了广泛的应用。由于便携式电子产品中电池容量有限,因此必须提高DC-DC转换器的电源转换效率以延长电池的使用时间
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随着消费电子产业的蓬勃发展, DC-DC转换器在电子产品里得到了广泛的应用。由于便携式电子产品中电池容量有限,因此必须提高DC-DC转换器的电源转换效率以延长电池的使用时间。本文首先介绍了降压DC-DC转换器的主电路结构及工作原理,讨论了DC-DC转换器的功率损耗源,分析了脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)、脉冲频率调制(Pulse Frequency Modulation,PFM)和PWM/PFM混合控制等DC-DC转换器的控制方法及其电源效率。分析结果表明重载情况下PWM控制模式效率较高,轻载情况下PFM控制模式效率较高,因此提出了根据负载情况实现PWM/PFM自动切换以降低功耗、提高电源效率的控制方法,将相加模式PWM(Summing Mode Control PWM)、跳周期(Skipping Cycles)和限流(Current Limited)相结合的PFM整合于一个系统中,使整个系统高效协调的工作。本文采用0.5μm CMOS工艺,设计了基准电压源、误差放大器、电流反馈电路、加法器Mixer、振荡器OSC、PWM/PFM选择等关键电路,并对这些模块及其构成系统的性能进行模拟和调试,仿真结果表明,系统能够正常工作,实现了PWM/PFM的自动切换,性能指标基本满足设计要求。
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