%bd高频多相DCDC数字控制芯片的研究与实现.pdf

摘 要 近年来，数字电源管理作为一个新的发展方向吸引了很多关注。无论是拓扑、算 法的研究，还是芯片、系统的设计都吸引了众多世界知名高校和厂商。由于功耗问题， 低压大电流应用是其切入点。如何面对低压大电流领域的应用所带来的挑战、如何充 分发挥数字电源的优势，是本文要研究和探讨的内容。 本文首先系统的介绍了数字电源管理的优势以及将其应用在低压大电流DCDIC 领域所面临的挑战。在对芝相同步整速旦月仁K拓笠的建撑、仿真和元件选取进行扼要 的探讨之后，分别研究了采用电压控制算法的系统架构和算法的设甘以及二秒创新处 无需电流采样的实现八y卫劝能的奚统架构和算法毋计。接着，详细讨论基于以上两种 算法的芯片设计，并最终给出FPGA验证和芯片测试结果。 其中，采用电压控制算法的菱发鱼宾要性能包括:四相PWM信号输出，每相PWM 信号的开关频率达IMHz;将输入12V电压变换到输出1.1一1.85V，具体输出由5一bti 控制码 (v.码)决定，步长达到25mv肠t;系统的设置点误差小王」直功汉，输出纹 键尘工皿腼v;系统启动时间小王10加区。 另一款芯片的特点包括:采用创新的无需采样电流实现丛里.帅控卷螟龟 四相 最高达ZMHZ:带有广C通信总线， PWM信号输出，侮相开关频率可通 总龟 可以实现撞 制算法、立发工作状态可编程和堕侧;将输入】Zv电压变换到输出-01.v6，具体输出 由8甲b鲜控制码卿川妈)决定，步长达到6.25mV肠t;系统的设置点误差小于幻肠叮V， 输出纹波小于10m毛 系统启动时间小于lmos 以上这些测试结果说明了设计流程和方法的正确性。最后，文章结合研究中的经 验，体会给出总结和展望。 关键词:数字电源管理芯片，Dc刃c，同步整流BucK，电压模式控制，电流 采样，八VP 中图分类号:翎423 人比加以 月~ 一 - 叫一 - .‘- Absrtact RCe。吐ly，digi回powre mnaagem。吐has becomeawne roinetnipowre ~ Th峨 眼 m如yr。犯印刃hrgo叩5加rnulljve了siytnadocmPnayojniitllousch戒的初9爬~ b ocmpetltion.Theyrae ofucs notopoofyg，algorithr璐desing，conrtoUreimPI曰口enattlnoro 训，代汀sy引记吐‘desing，resp戈tively.从七aievre，ofrhte 能kIeofpowersisue，htelowvolagte hihgc“rreDtaPPlciationsrae vrye usltrofPaP1iCatoinofhte digi回powre mna昭menet. HOwot肠CehtechallengSe五”mofwvol切名ehihgcu口entPaPllOationsnadhowotmkae仙1 ues hte dey歇山唱esofhtedigi回po、，ermJa加唱meeniraehteofcu.‘sofhtework. Tbeadvna加哆esofhte digi因powre mnaagemnetnadhte chal1negesrofmlwo vo1agte 址hgcun℃ntPaPllOatinos 畔 discuSSed几，.Thne，hte t0POofygmodelnadsimulatinosi 加切记u以斌hteeslCetngi ofhte dsvicesiaiosnIDetioned.Anrehtat，two侧山dsofocniDrI 田e山。drae Pre“沮ted.0匕esius吨 vol加吧eocnrtOlmodenadDaohtresiusngi aDOve1 ocnrtolmehtod， 叭七Ihcnac achivee 八VPwihtoutesnsingnaycurr。滋.Twoclsreal公 由。es ocnrtolmehtdesn活pectiveyl毗preesnldenideatil. Thevo1agtemodeconrt