單電感雙路輸出DC-DC轉(zhuǎn)換器研究及設(shè)計.pdf

1、便攜式電子設(shè)備功能集成度的快速提高與電池技術(shù)緩慢發(fā)展的矛盾,促進(jìn)了電源管理的迅猛進(jìn)步。為了滿足更長的待機(jī)時間要求,并為各個子模塊提供多電源電壓的解決方案,電源管理技術(shù)除了需完成傳統(tǒng)的電壓轉(zhuǎn)換與穩(wěn)壓功能外,還要能以更少的資源提供更多樣化的負(fù)載驅(qū)動能力,同時在各個負(fù)載間相互獨立的前提下保持最佳的穩(wěn)定性、效率及最小的紋波水平；此外,現(xiàn)代電源管理還應(yīng)當(dāng)提供受控接口,由CPU決定何時向何模塊提供或不提供電流,以減小靜態(tài)損耗,效率的最大化將顯著延長

2、便攜式設(shè)備的工作時間。 本文在傳統(tǒng)DC-DC的連續(xù)導(dǎo)通模式(Continuous Conduction Mode, CCM)與不連續(xù)導(dǎo)通模式(Discontinuous Conduction Mode, DCM)對比分析的基礎(chǔ)上,選擇兼容兩種工作模式各自特點的偽CCM(Pseudo-CCM, PCCM)為雙路系統(tǒng)的核心工作模式,設(shè)計了一款基于電感時分復(fù)用原理的單電感雙路輸出升壓型(Boost)轉(zhuǎn)換器,以更少的電路資源實現(xiàn)了兩路穩(wěn)

3、定輸出并具有較高的電源轉(zhuǎn)換效率和良好的抗交叉干擾能力。文章首先論述了電感時分復(fù)用的演化路線,及各方案的優(yōu)缺點,在此基礎(chǔ)上提出了負(fù)載自適應(yīng)的雙路輸出方案；然后從建模出發(fā),利用脈沖寬度調(diào)制(Pulse WidthModulation, PWM)開關(guān)平均法對PCCM工作的功率級進(jìn)行了線性化等效,推導(dǎo)出了其功率級傳輸特性；然后,針對此特性進(jìn)行了環(huán)路穩(wěn)定性設(shè)計；系統(tǒng)設(shè)計部分對負(fù)載自適應(yīng)的PCCM控制方法進(jìn)行了詳細(xì)分析,確定了系統(tǒng)復(fù)雜度與效率的折中