DC-DC開關(guān)電源管理芯片的設(shè)計
圖4 斜坡補償原理分析
其中Ve是電壓放大器輸出的電流設(shè)定值,ΔI0是擾動電流,m1,m2分別是電感電流的上升沿及下降沿斜率。由圖可知,當(dāng)占空比小于50%時擾動電流引起的電流誤差ΔI l變小了,而占空比大于50%時擾動電流引起的電流誤差ΔI l變大了。所以尖峰電流模式控制在占空比大于50%時,經(jīng)過一個周期會將擾動信號擴大,從而造成工作不穩(wěn)定,這時需給刪比較器加坡度補償以穩(wěn)定電路,加了坡度補償,即使占空比小于50%,電路性能也能得到改善。因此斜坡補償能很好的增加電路穩(wěn)定性,使電感電流平均值不隨占空比變化,并減小峰值和平均值的誤差,斜坡補償還能抑制次諧波振蕩和振鈴電感電流。這里就不再詳細(xì)地說明,斜波補償方面必須要確定補償波形的斜率的精確大小,采用的方法就是建立系統(tǒng)模型,導(dǎo)出傳遞函數(shù),計算出補償斜率的值。這是很關(guān)鍵的一步。
② 關(guān)于軟啟動問題
DC/ DC開關(guān)電源在啟動過程中 ,容易產(chǎn)生浪涌電流 ,可能對電子系統(tǒng)產(chǎn)生損傷。為避免啟動時輸入電流過大,輸出電壓過沖,在設(shè)計中必須采用軟啟動電路,該方法的不足之處是 ,當(dāng)輸出電壓的閾值未達到時 ,發(fā)生浪涌電流現(xiàn)象可能對電子系統(tǒng)造成損傷 ,而且在輸出電壓達到閾值之后 ,也可能因為偶然的過流使得電源多次重新啟動。因此應(yīng)采用基于周期到周期的電流限制門限來限制上電時的浪涌電流,并防止電源多次重新啟動。如圖5
圖5 軟啟動電路
4.總結(jié)
本文對開關(guān)電源工作原理進行了詳細(xì)的分析,對芯片內(nèi)部模塊進行了設(shè)計,最后采用BiCMOS工藝對芯片進行實現(xiàn)。,對芯片系統(tǒng)方面的設(shè)計又整體的把握,詳細(xì)的論述了芯片設(shè)計的思想,這種方法對其他領(lǐng)域的芯片系統(tǒng)設(shè)計又很大幫助,因此有很大意義。
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