电流型PWM DC/DC变换器的研究与设计

开关电源具有转换效率高、体积小、控制精度高等优点,广泛应用于消费类电子、通信、电气和能源等领域。随着信息产业的飞速发展,便携式电子设备的广泛应用,开关电源展现出广阔的市场前景。本文设计了一款电流型PWM DC/DC变换器,适用于一节锂离子电池或者三节镍镉电池供电的便携式电子设备。变换器的输出电压范围可以从Vin～12V任意调节,最大负载电流可达1.2A。内建振荡器的开关频率为1.2MHz,所以只需要外接较小的电感和电容元件,变换器的体积也随之减小。采用了同步整流技术来改善系统的效率,同时增加了斜坡补偿、环路补偿、过温关断、欠压保护和过流保护等电路模块来提高系统的稳定性和可靠性。此升压式DC/DC变换器的子模块由带隙基准电压源、LDO稳压器、误差放大器、PWM比较器、电流采样电路、振荡器、斜坡补偿电路等单元电路组成。基于TSMC 0.18工艺,使用Cadence软件对各个子模块和系统进行了仿真,仿真结果表明,该变换器的输出纹波电压小于50mV,负载调整率为0.116%(%/A),线性调整率为0.027%(%/V),符合设计指标的要求。