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1、【Word版本下载可任意编辑】 DC-DC降压变换器结构电流实现PFM限流比较器的设计 本文采用的DC-DC降压变换器电路构造 本文采用的DC-DC降压变换器构造采用同步校正器代替传统的二极管,极大地提高了DC-DC降压变换器的效率,可到达95%左右。芯片的输入电压位于2.7V至5V之间,可工作在以下四种模式:固定频率的强制PWM模式,同步PWM模式,idle模式,关断模式。 限流比较器的设计 比较器输入级的设计 比较器输入级为射级耦合的差分输入级。 图1比较器的输入级 由上图可知, (1) (2) 则iC1可以近似为 (3) 同理 (4) 可求得差分跨导为: (5) 在室温下,TV=26mV

2、,所以运放跨导等于 (6) 此外,电阻R15,R16作为运放负载,可得出放大器输入级增益表达式如下: (7) 比较器中间级 比较器中间级由D,E输入,A输出。MP724,MP725的作用是减小A点电压的变化幅度,使得比较器具有较短的瞬态响应时间和较快的速度。 现在计算折叠共源共栅运放的小信号电压增益,因为|Av|=GmRout,我们必须计算Gm和Rout,而 (8) (9) 所以,V2A表达式如下: (10) 图2比较器中间级 比较器输出级 比较器的输出级(ActiveLoadinverter)由A输入,B输出(图3),进一步提高放大器的增益, (11) 因此,放大器总的增益AV表达式如下:

3、(12) 图3PFM限流比较器电路图 限流比较器电路图 综合前面比较器输入级,输出级,中间级的设计,可得出图3所示的PFM限流比较器电路图。当功率管导通时,对电感电流充电,使得电感电流上升,同时功率管的漏端电压下降,电流采样电路通过采样导通功率管的漏端电压,把采样得到的电压LS2,LTH2输入到PFM限流比较器,当功率管的漏端电压下降到一定程度,使得LS2到达PFM限流比较器门限LTH2时,比较器输出高电平至控制逻辑模块,从而使芯片进入PFM工作模式以延长电池寿命。 限流比较器的仿真 我们采用HSPICE对图3所示的电路开展了比较器功能的模拟,由图4可见当电感电流上升时,采样得到的电压LS2下

4、降,当功率管的漏端电压下降到一定程度,使得LS2到达PFM限流比较器门限LTH2时,比较器输出高电平至控制逻辑模块,从而使芯片进入PFM工作模式以延长电池寿命。此外,比较器延迟70nS。 图4PFM限流比较器的仿真 结束语 本文成功地设计出一款应用到DC/DC芯片上的PFM限流比较器,并通过HSPICE开展了仿真。结果说明:电路构造简单,功耗低,响应速度快,完全满足新一代DC/DC产品的要求,且预计投入市场之后将获得上百万元的效益。 本文作者创新点:本文采用的DC-DC降压变换器构造采用同步校正器代替传统的二极管,极大地提高了DC-DC降压变换器的效率,可到达95%左右。基于该DC-DC降压变换器构造设计了一个新颖的基于Step-DownPWM电源管理芯片的PFM

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