四开关升/降压DC-DC转换器的研究

在电子产业高速发展的今天，便携式产品也越来越受到人们的欢迎，便携式产品对电源管理芯片的要求也越来越高。尽可能提高电源的转换效率，提高电源稳定性，减小电源尺寸将是电源管理研究的趋势。 为了提高系统转换效率，本文设计了一款能在宽输入范围下工作的四开关升降压型DC-DC转换器。四开关升降压拓扑结构可以实现电压的同向转换，但会引入更多的开关损耗，本文设计的转换器首先分析输入输出值然后判断应该工作的模式，减少了开关对整体效率的影响。考虑到系统的工作状况，在重载时转换器采用PWM模式调制，轻载时采用Burst模式调制，提高了系统轻载时的工作效率。采用同步整流技术，应用功率整流管来代替肖特基二极管起到整流的作用，进一步提高了转换效率。 论文所设计的转换器采用0.35um CMOS工艺实现，采用Cadence公司的Spectre仿真软件对电路中的各个子模块以及整体电路进行仿真，仿真结果进一步证实了转换器在输入2.5V-5.5V,负载电流100mA-1A时可以正常工作，所得结果满足设计要求。