高性能高效率高频率电源芯片设计研究

便携应用和汽车电子的迅猛发展既对集成电源提出了越来越高的要求，同时也为电源管理芯片的发展注入了一股强劲的动力。高效率绿色化、高频率小型化是近年来DC-DC电源管理芯片的发展趋势。针对这一热点问题，该项目依托项目组成员多年电源管理芯片的设计经验，围绕实现轻负载高效率、重负载高频率这一目标，对开关型电源管理芯片功率损耗以及环路结构进行深入细致的理论研究，总结影响转换效率、以及高频化设计中的各种问题，探索适用于多模式DC-DC的新型高精度负载检测电路，满足各种占空比下均可以在近乎恒定的负载点实现平稳转态，提出与传统TYPEIII结构不同的环路补偿思想，实现高频电压模式条件下复杂的环路稳定性设计，同时提升轻负载省电模式的响应速度。预期相关研究成果可以达到提升我国电源管理芯片设计核心技术的目的。

围绕实现轻负载高效率、重负载高频率稳定工作这一目标，本项目对开关型电源管理芯片功率损耗以及环路结构进行了深入细致的理论研究，总结影响转换效率以及高频化设计中的各种问题，设计了适用于多模式DC-DC的新型高精度负载检测电路，满足各种占空比下均可以在近乎恒定的负载点实现平稳转态，提出与传统TYPEIII结构不同的环路补偿思想，实现高频电压模式复杂的环路稳定性设计，同时提升轻负载省电模式的响应速度。研究成果如下：.1）开关管尺寸切换与SODM/PWM混合控制实现低纹波高效率；.2）适用于PWM/PFM高频混合模式的高精度电流检测；.3）针对高频小占空比的电压模式伪Type-III补偿结构；.4）省去前馈电容的电流模式片内补偿结构；.5）适用于电压模式的带输入电压前馈动态斜坡电路；.3）辅助功能设计：软启动，软恢复，短路保护等；