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一种同步整流升压型DC-DC变换器的设计与研究
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2021-09-17
吴湛
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一种同步整流升压型DC-DC变换器的设计与研究-
首先对变换器的功率级部分元件的选取进行了分析，考虑到损耗的部分，决定应用同步整流模式来提高效率。同步整流方法是由功率整流管来代替肖特基二极管起到整流的作用。这是由于肖特基二极管在导通后，有大概在0.2-0.6V的压降，严重影响了变换器的效率。因此我们采用一个功率MOS管来代替肖特基二极管的方法。通过同步整流方法后，可以使变换器的效率提高了6%左右。然后是对系统中各部分电路进行设计与仿真，再进行了整体仿真。本论文所设计的变换器中的模块包括带隙基准源、误差放大器、电阻采样网络、软启动电路、求和比较器、电流检测电路、斜坡补偿电路和振荡器电路等。最后，在变换器设计完成后，对整体芯片的版图进行了绘制，完成本论文。
本论文所设计的升压变换器是采用了0.35um的CMOS工艺库，应用了Cadence Spectre软件对电路进行了仿真，应用了Cadence Virtusuo软件对电路的版图进行了绘制。变换器的输入电压范围是2-4V，输出电压范围是3-5V。负载电流的范围是50mA-200mA。工作频率为1MHz。输出电压纹波为8mV。变换器的效率达到了93.7%，负载调整率为0.16%/A，线性调整率为0.44%/V。满足我们设计的要求。
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