降压式DC-DC转换器中的恒定导通时间谷值电流模式控制

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士兰微 400KHz 2A降压型DC-DC转换器说明书

电感选择
当输出电流较大时，转换器工作在连续电流模式，即电感电流连续，不会降至 0。电感的取值会影响到电感电流的纹波，两者之间的关系由下式确定。
L = VO ⋅(VI − VO ) 。 VI ⋅ fS ⋅ ΔI
其中，VI 是输入电压， VO 是输出电压， fS 是开关频率， ΔI 是电感电流纹波的峰－峰值。通
⋅ fZ1
。
当需要补偿电容 Cc2 时，Cc2 的值由下式确定：
CC2
=
ESR ⋅ CO RC
。
典型应用电路图
杭州士兰微电子股份有限公司 http:
版本号：1.0 2008.09.26 共8页第7页
封装外形图
SOP-8-225-1.27
SD46520
UNIT: mm
常选择 ΔI 不超过最大输出电流的 30％，以此来确定电感的取值。
同时，还必须满足电感电流的峰值不能超过 2.4A 电流限制值的条件。电感电流的峰值由下式确定。
ILMAX
= IO
+
1 2
⋅
ΔIL
= IO
+
1 2
⋅
VO ⋅(VI − VO ) VI ⋅ fS ⋅L
。
输入电容选择
降压性DC-DC的输入电流是不连续的，需要在输入端添加输入电容CI保持输入电压的稳定。输入电容必须是低ESR的电容类型。最好是陶瓷电容，钽电容或低ESR的电解电容也可以。输入电容值必须大于 10uF。
版本号：1.0 2008.09.26 共8页第1页
内部框图
SD46520
极限参数
参数输入电压开关电压自举电压反馈电压使能端电压补偿端电压结温引脚温度存储温度

降压转换器的工作原理

降压转换器的工作原理降压转换器实际上是一种开关电源，它通过周期性地连接和断开电源输入电压，将输入电压转换为所需的较低输出电压。

降压转换器主要由开关管、电感、二极管和滤波电容组成，其中最常用的降压转换器是基于DC-DC变换器的脉宽调制（PWM）原理工作的。

下面是降压转换器的工作原理：1.输入电流和电压：输入电压通过输入电路加电感器L1流入开关管S。

2.功率开关管：在一个固定的周期内，开关管S周期性地打开和关闭。

打开时，输入电压施加到负载上，此时电感L1存储能量，同时二极管D1导通并为电感提供一个路径。

关闭时，开关管S断开，负载上的电流由电感L1提供。

开关管的工作周期由PWM控制器的频率决定。

3.电感器L1：在开关管打开时，电感L1存储由输入电压提供的能量，而在开关管关闭时，电感L1释放存储的能量，并将能量传递给负载。

这种存储和释放能量的过程使得输出电压保持在一个相对稳定的水平上。

4.二极管D1：当开关管S关闭时，作为电感器L1的辅助元件，二极管D1导通，从而为电感器提供一个路径，并防止输出电压逆向流动。

5.输出电容：为了进一步平滑输出电压，降压转换器通常还包括一个输出电容。

输出电容能够储存电荷并提供给负载，以保证输出电压的稳定性。

此外，输出电容还能有效滤除输出电压中的噪声。

6.PWM控制器：PWM控制器用于根据输出电压的反馈信息控制开关管S的工作周期和占空比。

控制器通过比较输出电压与参考电压的差异来调整占空比。

这种反馈机制使得输出电压能够自动调整到所需电压。

综上所述，降压转换器通过周期性开关开关管，利用电感存储和释放能量，以及使用二极管和输出电容滤波器来降低输入电压并稳定输出电压。

这种工作原理使得降压转换器能够在输入电压波动较大的情况下，输出稳定的直流电压。

大功率隔离dc转dc降压电路

大功率隔离dc转dc降压电路
大功率隔离DC转DC降压电路主要由以下几个部分组成：
1. 输入滤波电路：用于消除输入端电源的高频噪声，保证输入电压的稳定性和纯净性。

2. 输入电流限制电路：用于限制输入端电流的过大，在大负载情况下保护整个电路。

3. 相变串联电路：将输入直流电压调整为有效的交流电压，以便进行隔离。

4. 电流控制单元：监测输出电流，当输出电流超过一定范围时，控制开关管的导通时间来控制输出电流。

5. 输出滤波电路：用于消除输出端电压的高频杂波，使输出电压平稳。

6. 输出电压反馈电路：通过对输出电压的采样反馈给控制单元，控制开关管的导通时间，实现稳定的输出电压。

7. 输出过流保护电路：监测输出电流，当输出电流超过一定范围时，自动切断开关管，以保护整个电路。

8. 输出短路保护电路：当输出端短路时，自动切断开关管，以保护整个电路。

以上是大功率隔离DC转DC降压电路的基本组成部分，具体电路设计还需要根据功率需求、输入输出电压、输出电流等参数进行调整和优化。

dc-dc降压电路工作原理

dc-dc降压电路工作原理DC-DC降压电路是一种常见的电力转换电路，其工作原理是将输入的直流电压降低到所需的输出电压。

本文将详细介绍DC-DC降压电路的工作原理及其应用。

一、DC-DC降压电路的基本原理DC-DC降压电路利用电感和电容元件，通过开关管的开关控制，实现输入电压到输出电压的转换。

主要分为两种类型：线性降压电路和开关降压电路。

1. 线性降压电路线性降压电路是通过电阻分压的方式来实现电压的降低。

其基本原理是通过调节电阻的大小，将输入电压分压到所需的输出电压。

但是线性降压电路效率低，且只适用于输入电压和输出电压相差不大的情况。

2. 开关降压电路开关降压电路利用开关管的开关控制，通过改变开关管的导通和关断时间比，实现输入电压到输出电压的转换。

其工作原理是通过周期性的开关操作，将输入电压按一定比例转换为输出电压。

开关降压电路效率高，适用范围广。

二、DC-DC降压电路的应用DC-DC降压电路广泛应用于各种电子设备和电力系统中。

以下是几个典型应用场景：1. 手机充电器手机充电器通常采用DC-DC降压电路来将市电的交流电转换为手机所需的直流电。

通过降压电路，将高电压的交流电转换为手机所需的低电压直流电。

2. 电子设备电源模块各种电子设备的电源模块中都会包含DC-DC降压电路，用于将输入电压转换为设备所需的工作电压。

例如电视机、电脑、音响等电子设备均需要稳定的电压供应。

3. 太阳能电池板太阳能电池板将太阳能转换为直流电。

由于太阳能电池板的输出电压波动较大，需要通过DC-DC降压电路将电压稳定为所需的输出电压，以供应给电力系统或储存设备。

4. 电动汽车充电桩电动汽车充电桩需要将市电的交流电转换为电动汽车所需的直流电。

DC-DC降压电路在充电桩中起到将高电压的交流电转换为电动汽车所需的低电压直流电的作用。

三、DC-DC降压电路的优势和不足DC-DC降压电路相比于其他电力转换电路具有以下优势：1. 高效率：DC-DC降压电路采用开关控制方式，工作效率高于线性降压电路。

高开关频率恒定导通时间控制DC-DC变换器设计

电子科技大学UNIVERSITY OF ELECTRONIC SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA专业学位硕士学位论文MASTER THESIS FOR PROFESSIONAL DEGREE论文题目高开关频率恒定导通时间控制DC-DC变换器设计专业学位类别集成电路工程学号201722030435作者姓名章玉飞指导教师甄少伟副教授分类号密级UDC注1学位论文高开关频率恒定导通时间控制DC-DC变换器设计（题名和副题名）章玉飞（作者姓名）指导教师甄少伟副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称集成电路工程提交论文日期2020.04.07论文答辩日期2020.05.15学位授予单位和日期电子科技大学2020年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号Design of High Switching Frequency Constant On-Time Controlled DC-DC ConverterA Master Thesis Submitted toUniversity of Electronic Science and Technology of ChinaDiscipline:Master of EngineeringAuthor:Zhang YufeiSupervisor:Associate Prof. Zhen Shaowei School:School of Electronic Science and Engineering (National Exemplary School of Microelectronics)独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。

降压型dcdc转换器工作原理(一)

降压型dcdc转换器工作原理(一)降压型DC-DC转换器工作原理解析介绍降压型DC-DC转换器是一种重要的电源转换器，可将高电压转换为低电压。

它在电子设备中广泛应用，如手机、笔记本电脑等。

本文将从浅入深解释降压型DC-DC转换器的工作原理。

DC-DC转换器的基本概念1.什么是DC-DC转换器？–DC-DC转换器是一种用于将直流电压转换为不同电压级别的电路。

–这种转换器由开关元件、电感元件和滤波电容组成。

2.为什么需要DC-DC转换器？–电子设备的不同模块通常需要不同的电压供应，而电源只能提供固定的电压。

–DC-DC转换器可实现将电源提供的电压转换为各模块所需的电压。

降压型DC-DC转换器工作原理1.什么是降压型DC-DC转换器？–降压型DC-DC转换器是一种将高电压转换为低电压的转换器。

–它通过周期性开关与断开电源输入以控制输出电压。

2.降压型DC-DC转换器的工作原理–当开关元件断开时，电感元件会储存电能，电容元件则提供电流给负载。

–当开关元件闭合时，电感中存储的能量被释放，将电流传递给负载。

–通过调整开关的频率和占空比，可以控制输出电压的稳定性。

3.降压型DC-DC转换器的优点–高效性：降压型转换器能以高效率将电源提供的电能传递给负载，减少能量损失。

–稳定性：通过控制开关的频率和占空比，可以保持输出电压的稳定性。

–可调性：降压型转换器可通过调整控制参数，实现输出电压的调节。

总结降压型DC-DC转换器是将高电压转换为低电压的关键电源转换器。

它通过周期性地开关和断开电源输入，控制输出电压的稳定性。

降压型转换器具有高效性、稳定性和可调性的优点，在电子设备中发挥着重要作用。

•介绍–DC-DC转换器的基本概念•什么是DC-DC转换器？•为什么需要DC-DC转换器？–降压型DC-DC转换器工作原理•什么是降压型DC-DC转换器？•降压型DC-DC转换器的工作原理•降压型DC-DC转换器的优点•总结注意： - 请适度使用加粗、斜体等其他Markdown格式。

电流连续时Buck-Boost升降压式PWM DC-DC转换器的基本关系

电流连续时Buck-Boost 升降压式PWM DC/DC 转换器
的基本关系
稳态工作时，在开关管V 导通期间电感电流iLf 的增加量△iLf（+）
等于它在开关管V 关断期间的减小量△iLf（-）则由式（3-70）和式（3-72）可以得到：
从式（3-73）可以看出，当占空比Du=0.5 时，Uo=Ui；当Du0.5 时，UoUi；当Du＞0.5 时，Uo＞Ui。

所以，Buck-Boost 升降压式PWM DC/DC 转换器的输出电压Ui，既可以低于输入电压Ui，也可以高于输入电压Ui。

假定此转换器没有损耗，则有
在开关管V 关断时，加在其上面的电压Uv 为：
在开关管V 导通时，加在二极管D 上的电压Uu 为：
所以Buck-Boost 转换器中功率器件上的电压高于Buck 或Boost 转换器中功率器件上的电压。

从Buck-Boost 升降压式PWM DC/DC 转换器的基本工作原理来看，这种转换器更接近于Boost 转换器。

开关管V 每开通一次，电感Lf 的储能就增
加一次，开关管V 每关断一次，电感Lf 的储能就减小一次，减小的储能供给
了负载。

故Buck-Boost 转换器的每个开关周期都有电能传送到负载。

Buck 转换器的电感Lf 在输出端，电感电流就是负载电流，因为iLf 的脉动小，所以输
出电压U。

的脉动也小，而Boost 转换器的电感Lf 在输入端，故输入电流Ii 的。

DC-DC切换式稳压器中产生PWM讯号的电压和电流模式控制

DC-DC切换式稳压器中产生PWM讯号的电压和电流模式控制切换式DC-DC 电压转换器（稳压器）含有两个元件：控制器和功率级。

功率级含有切换元件，能将输入电压转换成所需的输出。

控制器会监控切换作业，调节输出电压。

两者由回授回路连结，会将实际的输出电压与所需的输出进行比较，得到误差电压。

控制器是电源供应器保持稳定和精密的关键，几乎所有的设计都采用脉宽调变(PWM) 技术进行调节。

产生PWM 讯号的方法主要有两种：电压模式控制和电流模式控制。

电压模式控制技术较早发明，但具有缺点，例如回应负载变化缓慢和回路增益会随着输入电压改变等，因此激励工程师开发以电流为基础的替代方法。

目前工程师已经能选用多款采用这两种控制技术的电源模组。

这些产品整合了技术，能克服之前产品的主要缺失。

本文将说明在切换式稳压器中产生PWM 讯号的电压和电流模式控制技术，并说明各项应用的最佳用途。

电压模式控制设计人员若要打造电源供应器，可选择离散式元件（参阅TechZone 文章《DC/DC 稳压器：如何在离散式和模组化设计中选择》）、个别控制器和功率元件，或是在单晶片上整合两者的电源供应器模组。

但无论使用何种技术，调节功能都非常有可能会采用通常为固定频率的PWM 技术。

（偏好采用恒定切换频率，因为可限制电源供应器产生的电磁干扰(EMI)。

）在电压模式控制的稳压器中，PWM 讯号的产生系透过将控制电压(VC) 施加到比较器的其中一个输入，以及将时脉产生的固定频率锯齿形电压（Vramp 或PWM 斜波）施加到另一个输入（图1）。

Texas Instruments 的切换式稳压器PWM 产生器图片图1：切换式稳压器的PWM 产生器。

PWM 讯号的工作周期与控制电压成比例，并可决定切换元件的导通时间百分比，进而决定输出电压。

控制电压系由实际输出电压以及所需输出电压（或参考电压）之间的差异求得。

调变器增益Fm 的定义为工作周期从0% 提高到100% 时，控制电压的改变(Fm = d/VC = 1/Vramp)。

士兰微电子 SC46208 1.25MHz 600mA 高效率同步降压型 DC-DC 转换器说明书

参
数
符号
测试条件
最小值典型值最大值单位
输入电压范围
VIN
2.5
5.5 V
反馈电压
FB 仅对于输出电压可调版
0.585 0.6 0.615 V
静态电流（轻载省电模式） Iswitch off FB=0.62V，或者VOUT=103％
20 30 μA
静态电流（关机状态模式） Ist 静态电流（PWM工作模式） Iq
减，从而防止失控；当输出电压上升后，振荡器的频率逐渐上升到1.25MHz。
过压检测过压检测电路检测到输出电压超过设定值的6％时，通过关断PMOS开关管防止输出电压的瞬
态过冲，直至电压值降到设定值。
限流及过热保护限流通过一个内部比较器实现，将PMOS管每个周期的电流值限制在1.5A（典型值），从而使
SC46208 自动检测负载电流的大小，当负载电流降低至某一门限值（该门限值同输入、输出电压以及电感值有关），系统启动省电模式，此时系统仅消耗 20μA 的电流，从而大大提高了轻负载时的转换效率。需要注意的是此时输出电压纹波通常会增加，可在 VOUT 和 FB 之间增加一个相位超前电容（通常在 pF 量级）减小省电模式的纹波。
条件下的效率，从而进一步延长了便携式系统中电池的使用应用
寿命。
SC46208具备输出电压可调型和固定型版本。
* 蜂窝电话
* 个人数字助理
主要特点
* 无线通讯装置
* 效率高达95％ * 轻负载自动进入省电模式，仅需20μA静态电流。 * 宽输入电压范围：+2. 5V~+5.5V
* MP3播放机 * 数码相机 * 便携式仪器
版本号：1.1 2008.09.10 共11页第1页

运用DC—DC降压／升压调节器调节电压

运用DC—DC降压／升压调节器调节电压【摘要】DC-DC开关转换器的作用是将一个直流电压高效地转换成其他电压值。

高效率DC-DC转换器采用三项基本拓扑结构：Buck（降压型）、Boost（升压型）和Buck/Boost（降压/升压型）。

Buck（降压转换器）用于产生较低的直流输出电压，Boost（升压转换器）用于产生较高的直流输出电压，Buck/Boost（降压/升压转换器）则用于产生小于、大于或等于输入电压的输出电压。

本文将重点介绍如何成功应用降压/升压DC-DC转换器。

【关键词】DC-DC；降压/升压；调节器1.概述如图1所示为采用单节的锂离子电池供电的典型低功耗系统。

电池的可用输出范围为放电以后的约3.0V到充满电时的4.2V。

系统IC需要1.8V、3.3V、和3.6V的电压，以实现最佳工作状态。

锂离子电池开始工作时的电压为4.2V，结束工作时的电压为3.0V，降压/升压调节器可以提供3.3V的恒定输出电压，而降压调节器或低压差（LDO）调节器则可在电池放电时提供1.8V的电压。

理论上，当电池电压高于3.5V时，可使用降压调节器或LDO产生3.3V电压，但当电池电压降至3.5V以下时，系统就会停止工作。

允许系统预先关闭会减少电池需要重新充电前的系统工作时间。

2.降压/升压调节器降压/升压调节器包括四个开关、两个电容和一个电感，如图2所示。

目前的低功耗、高效率降压/升压调节器在降压或升压模式下工作时，只要主动操作其中两个开关，就可以降低损耗、提高效率。

当VIN大于VOUT时，开关C断开，开关D闭合。

开关A和开关B的工作方式和在标准降压调节器中一样，如图3所示。

当VIN小于VOUT时，开关B断开，开关A闭合。

开关C和开关D的工作方式和在升压调节器中一样，如图4所示。

最困难的工作模式是当VIN处于VOUT±10%范围内时，此时调节器会进入降压/升压模式。

在降压/升压模式下，两种操作（降压和升压）会在一个开关周期内发生。

180KHz 40V 12A开关电流降压型DC-DC转换器说明书

180KHz 40V 12A 开关电流降压型DC-DC转换器XL4016特点⏹推荐操作电压范围8V~36V ⏹输出电压从1.25V到32V可调⏹最大占空比100%⏹最小压降0.3V⏹固定180KHz开关频率⏹最大12A开关电流⏹内置功率MOS⏹效率高达96%⏹出色的线性与负载调整率⏹内置热关断功能⏹内置限流功能⏹内置输出短路保护功能⏹TO220-5L封装应用⏹LCD电视与显示屏⏹便携式仪器电源⏹通讯设备供电描述XL4016是一款高效降压型DC-DC转换器，固定180KHz开关频率, 可以提供最高12A输出电流能力，具有低纹波，出色的线性与负载调整率特点。

XL4016内置固定频率振荡器与频率补偿电路，简化了电路设计。

PWM控制环路可以调节占空比从0~100%之间线性变化。

内置输出过电流保护功能。

当输出短路时，开关频率从180KHz降至48KHz。

内置补偿模块可以减少外围元器件数量。

图1.XL4016封装180KHz 40V 12A 开关电流降压型DC-DC 转换器 XL4016引脚配置12345VIN SW FB GNDVC TO220-5LMetal Tab SW图2. XL4016引脚配置表1.引脚说明引脚号引脚名称描述1 GND 接地引脚。

2 FB 反馈引脚，通过外部电阻分压网络，检测输出电压进行调整，参考电压为1.25V 。

3 SW 功率开关输出引脚，SW 是输出功率的开关节点。

4VC内部电压调节器旁路电容引脚，需要在VIN 与VC 引脚之间连接1个1uF 电容。

5 VIN电源输入引脚，支持DC8V~36V 宽范围电压操作，需要在VIN 与GND 之间并联电解电容以消除噪声。

180KHz 40V 12A 开关电流降压型DC-DC 转换器 XL4016方框图EAGND FB3.3V1.25VEA COMPOscillator180KHz/48KHz3.3V Regulator1.25V ReferenceStart Up LatchCOMP2COMP1DriverThermal ShutdownVINVC SW220mV 200mV20m ΩCurrent LimitPower PMOS1:100020K Ω3.3nFOSP图3. XL4016方框图典型应用XL4016CIN470uF/50VCOUT1000uF/25VR210K R13.3KD1MBR2045C1105C21055312VIN4VOUT=1.25*(1+R2/R1)IOUT=0~12AVIN VCSWGNDFBCC 105CFF 33nFVOUTVIN=8V~20V, VOUT=5V/9A; VIN=20V~36V, VOUT=5V/12A 图4. XL4016系统参数测量电路（VIN=8~36V, VOUT=5V/12A ）180KHz 40V 12A开关电流降压型DC-DC转换器XL4016订购信息产品型号打印名称封装方式包装类型XL4016E1 XL4016E1 TO220-5L 50只每管/ 1000只每盒XLSEMI无铅产品，产品型号带有“E1”后缀的符合RoHS标准。

DC-DC中恒定导通时间控制模式(COT)介绍

Z Cac R1/ / R 2 / / Ri1 Z Cr Z Cac R1/ / R 2 / / Ri1
计算容抗 Z Cr , Z Cac 时，取 DC-DC 开关频率 Fsw。如果 iCr iCac ，流过 Rr 的电流，几乎全流过 Cr，Cr 被充电，两端的电压开始上升。充电电流大小为：
3
容，而陶瓷电容的 ESR 非常小，因此有必要提出一种在低 ESR 下仍能稳定工作的恒定导通时间 DC-DC 电路。下图 4 为传统恒定导通时间 DC-DC 实际电路（TI 提供）。
图 4 传统恒定导通时间 DC-DC 实际电路下图 5 为恒定导通时间产生器具体电路。在图 4 中，当VFB 低于参考电平
图 1 传统恒定导通时间 DC-DC 电路结构工作过程：电路运行时，当输出电压 Vout 的反馈信号VFB 低于参考电平VREF 时，比较
1
器 U2 输出为正。若最小关断时间产生器 U3 的输出也为正，则与门 U4 的输出为正，根据 RS 触发器的特性，S 端为正，使之输出 Q 为正。此正的信号 Q 通过驱动器 U6 将上管 M1 打开，下管 M2 关闭，使得输出电压 Vout 升高，同时，此正的信号 Q 触发恒定时间产生器 U1 开始计时。反馈信号VFB 也升高。当输出电压 Vout 升高至VFB 大于参考电平VREF ，比较器 U2 输出为负，进而知 RS 触发器的置位 S 端为零，根据 RS 触发器的特性，S 端为零，其输出 Q 保持原来的状态。当恒定时间产生器 U1 达到预设时间后，其输出端 O 变为高，进而 RS 触发器 U5 的置位 R 端为高，使得 RS 触发器的输出变为 0。驱动器 U6 关断上管 M1，开启下管 M2，输出电压 Vout 开始下降。同时触发最小时间产生器 U3 开始计时。U3 被触发后，在预设的最小关断时间内，输出一直为 0。增加最小时间产生器 U3 的目的是：避免由于噪声干扰等其它原因 U2 输出为正，错误地开始一个新的周期。从而保证上管 Q1 有一个最小关断时间。最小时间产生器 U3 被触发后，经过最小关断时间后，其输出又变为正。当输出电压 Vout 下降，使得反馈信号VFB 低于参考电平VREF 时，重新开始一个新的周期。应当指出，负载电流较小时，电感电流可能下降至 0 甚至反向流动。为了防止电感电流反向流动，通常的做法是在电感电流下降至 0 时，将下管 M2 关断或使其工作为一个等效微电流源。图 2 为图 1 所示电路的各点工作波形。当电路出于稳态工作时，由于 ESR 和负载相比较， ESR 远小于负载阻抗，可以认为电感电流的纹波部分全部流经 ESR 和理想电容 Co，从而在 ESR 产生一个与电感电流纹波部分同相且幅值与之成比例的一个纹波电压。应当注意到，由于电容的积分作用，产生的电容纹波电压与电感电流纹波部分之间存在 90 度的相位延迟。当 ESR 远大于理想电容 Co 的容抗时（此种情况，例如大容量电解电容滤波），ESR 两端的纹波电压占主导作用，此时，输出电压比较稳定，如图 2

恒定导通时间控制buck变换器的建模研究及优化设计

华中科技大学硕士学位论文摘要为了保证便携式电子设备高效、稳定地工作，其电压调节模块需要快速的瞬态响应速度和高轻负载效率。

恒定导通时间控制（Constant on time，COT）技术作为一种变频控制方式，因其瞬态响应速度快以及轻载效率高等优点，被广泛应用于负载点转换器和电压调节器中，但COT控制存在着稳定性和开关频率变化范围过大的问题。

精确的小信号模型对于研究DC-DC变换器的稳定性具有十分重要的作用，文献中只研究了电阻负载下COT控制Buck变换器的建模与稳定性问题，本文基于描述函数法建立了电流模COT控制和基于纹波的COT控制Buck变换器在电流源负载下的小信号模型，模型从低频一直到1/2开关频率处都与实际情况吻合。

并将它们与电阻负载下的模型进行了对比研究。

根据建立的模型讨论了COT控制Buck变换器稳定性设计步骤和设计方案。

基于PLL的频率锁定技术在解决COT控制DC-DC变换器开关频率变化范围过大方面有很多优点。

但不合适的PLL环路设计，会导致占空比抖动、更高的输出电压纹波，甚至引起参考频率失去跟踪，并最终丧失使用PLL环路的所有好处，而这个问题在文献中还没有很多系统性的研究，因此，本文基于描述函数法建立了基于PLL的COT控制变换器中锁相环环路在CCM模式和DCM模式下的小信号模型，研究了由参数变化引起的稳定性问题，并基于导出的模型，对自适应带宽的锁相环环路结构进行了验证。

关键词：恒定导通时间控制；描述函数法；稳定性；开关频率；锁相环华中科技大学硕士学位论文AbstractIn order to guarantee portable electronic devices working efficiently and reliably, the voltage regulation module should work with fast transient response and high light-load efficiency. Constant-on-time (COT) control, which is a kind of PFM control technique, has advantages of fast transient response speed and high efficiency and is widely used in point-of-load converters and voltage regulators. But there are some problems in the system stability and switching frequency range of COT control.The accurate small-signal model plays an important role in studying the stability of DC-DC converter. In the previous literature, the modeling and stability analysis of COT-controlled Buck converter is conducted under resistive load. In this paper, based on the description function method, a small signal model of current mode COT control and ripple-based COT control Buck converter under current source load is established, and the model is accurate up to the frequency of 1/(2T CLK). Then, the current source load model is compared with the the resistive load model. Based on the derived model, the design schemes of the stability of COT control Buck converter are discussed.PLL-based frequency locking technology has many advantages in solving the wide range of the switching frequency of the DC-DC converter. But an inappropriate PLL loop design will result in duty cycle jitter, higher output voltage ripple, and even cause the lost tracking to the reference frequency, and eventually lose all the benefits of using the PLL loop, but this problem has not been systematic studied in the previous literature. Therefore,华中科技大学硕士学位论文in this paper, a small signal model of PLL in CCM mode and DCM mode is established based on the description function method. The stability problem caused by parameter change is studied in PLL-based COT control converters. And based on the derived model, an adaptive bandwidth phase-locked loop structure is verified.Key words：Constant on time；Describing function method；Stability；Switching frequency；PLL华中科技大学硕士学位论文目录摘要 (I)Abstract............................................................................................................. I I 1 绪论1.1 论文研究背景和意义 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.3 论文的主要内容和安排 (5)2 COT控制Buck变换器的小信号建模研究2.1 Buck型DC-DC变换器小信号建模方法回顾 (7)2.2 电流模COT控制Buck变换器的建模研究 (14)2.3 基于纹波的COT控制Buck变换器建模研究 (25)2.4 本章小结 (45)3 COT控制Buck变换器的开关频率稳定性研究3.1 研究现状 (46)3.2 CCM模式下锁相环环路建模 (52)3.2 DCM模式下锁相环环路建模 (58)3.3 锁相环环路设计 (65)3.4 自适应带宽锁相环 (69)3.5 本章小结 (72)4 总结和展望4.1 总结 (73)4.2 展望 (74)致谢 (75)参考文献 (76)华中科技大学硕士学位论文1 绪论1.1 论文研究背景和意义电源作为所有电子设备的“心脏”，担负着给各个模块供电的任务，在电子产品中有着举足轻重的地位。

峰值电流控制DC_DC变换器的恒值限流方法

2006年10 月电工技术学报Vol.21 No.10 第21卷第10期TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Oct. 2006峰值电流控制DC/DC变换器的恒值限流方法何亮方宇李吉邢岩（南京航空航天大学自动化学院南京 210016）摘要讨论了峰值电流控制DC/DC变换器中的稳定性问题，分析了解决稳定性问题的斜坡补偿原理及实现方法，研究了斜坡补偿对开关管电流峰值限流保护点的影响，揭示了过流保护值随占空比减小而增大，且有损开关管安全工作。

提出了同步补偿实现开关管恒定峰值限流保护解决方案。

并以UC3846控制的交错并联双管正激变换器为例进行了实验研究，给出了实现电路的设计原理和方法，验证了理论分析的正确性和可行性。

关键词：DC/DC变换器峰值电流控制保护中图分类号：TM461Over Current Protection for Peak Current ControlledDC-DC ConverterHe Liang Fang Yu Li Ji Xing Yan（Nanjing University of Aeronautics and Astronautics Nanjing 210016 China）Abstract The stability of peak current controlled dc-dc converter is discussed in the paper. The principle of slope compensation for peak current control to ensure system stability is analyzed, and the effect on the over current protection point of the power switches caused by slope compensation is researched in detail. It is discovered that the peak current limitation increases along with the duty cycle decreases and the safety operation of the switches is damaged greatly. A novel solution to improve over current protection with constant peak current limitation is proposed by introducing synchronous slope compensation into the current limition function instead of constant voltage original. The design principle and method of the protection circuit based on UC3846 PWM controller for interleaved dual-forward converter are presented, and experimental results verify the analysis.Keywords：DC/DC converter, peak current control, protection1引言高频DC/DC功率变换器通常有电流型控制和电压型控制两种控制方式，电流型控制又分为峰值电流型和平均值电流型两种模式[1]。

汽车应用的限流可调、高效降压型DC-DC转换器（SD45216的数据手册）说明书

汽车应用的限流可调、高效降压型DC-DC转换器汽车应用领域镍锰、镍铬电池充电可调限流的降压型DC-DC可调电流源材料无铅45216SA45216SA 无铅5216SAG 无卤无卤45216JA 无铅45216JA5216JAG内部框图Q电压误差放大器+放大器R2=25参数参数范围输入端工作电压范围 +44 V -1 ~ +44+3 V+3 V 充电指示开漏输出端电压电气参数（除非特别注明，否则T amb =25°C ，V IN =12V ，V OUT =5V ，负载电流为0）参数符号测试条件最小值典型值最大值单位输入电压范围 V IN V IN 端电压 8 -- 40 V 反馈端基准电压 V FB0.8150.835 0.855 V反馈端电流I FB V FB =0.81V -0.1 μA静态电流（无开关状态）I switch offV FB =1V3 mA管脚名称1 1 VIN P 芯片的电压输入端。

2 2 COMP I/O 补偿端，外接电阻电容网络。

3 3 GND G地。

4 4 FB I输出电压反馈输入端。

5 5 CS- I 6 6 CS+ I 电流采样的输入端，部电阻接于该两端之间。

7 7 CHRG O 充电状态指示的开漏输出端。

8 8 SW O 开关端。

EPExposedPAD散热片，接开关端。

功能描述SD45216是一款外部可调限流的降压型DC-DC转换器，电流采样管脚的引出，通过板子上的采样电阻，可以简单准确的调节限流值的大小。

恒流控制可以用来对镍锰、镍铬电池充电；也可用来作为一个带有可调限流值的标准降压DC-DC转换器。

典型导通电阻100mΩ的内部PMOS功率管，提高了转换效率，即使在大负载电流的情形下，也能维持较小的压降；内部3A的峰值限流，避免的芯片在负载过大等极端情况下受到损坏；当输出过载或者短路时，开关被关断，限制提供至输出端的电流大小，从而使负载以及芯片本身受到保护。