单片DC/DC变换器的分析与设计

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单片DC/DC变换器的分析与设计

李清华, 邵志标, 耿莉

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李清华, 邵志标, 耿莉. 单片DC/DC变换器的分析与设计[J]. 电子科技大学学报, 2008, 37(1): 65-67,73.

引用本文:

李清华, 邵志标, 耿莉. 单片DC/DC变换器的分析与设计[J]. 电子科技大学学报, 2008, 37(1): 65-67,73.

LI Qing-hua, SHAO Zhi-biao, GENG Li. Analysis and Design of Monolithic DC/DC Converters[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2008, 37(1): 65-67,73.

Citation:

LI Qing-hua, SHAO Zhi-biao, GENG Li. Analysis and Design of Monolithic DC/DC Converters[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2008, 37(1): 65-67,73.

单片DC/DC变换器的分析与设计

1.
西安交通大学电子与信息工程学院西安 710049

基金项目:

国家自然科学基金(60206003)

作者简介:
李清华(1976-),女,博士生,主要从事CMOS全集成DC/DC变换器方面的研究.

中图分类号: TN4

Analysis and Design of Monolithic DC/DC Converters

1.
School of Electronic and Information Engineering,Xi'an Jiaotong University Xi'an 710049

摘要: 在0.35 μm硅衬底CMOS工艺条件下,分析了集成平面电感器的单片DC/DC变换器的功率损耗,折中考虑了设计中的难点以及各种影响因素。优化了变换器的转换效率,确定其开关频率为100 MHz;考虑片上集成平面电感器的单位面积电感值与品质因数的大小也是决定DC/DC变换器性能的关键因素,该文给出了双层平面螺旋电感器的物理设计与几何参数优化,获得了双层平面螺旋电感。模拟结果表明该变换器工作稳定,转换效率可以达到62%。
- DC/DC变换器 /
- 转换效率 /
- 单片 /
- 平面电感器
Abstract: The challenges and tradeoffs in designing a monolithic DC/DC converter including planner inductor using 0.35 μm CMOS technology on silicon substrate are described by analyzing the power dissipation of the converters. The efficiency of the converter is optimized. The physical design and geometric parameters optimization of the desired planar inductor are given. A double-layer spiral inductor with quality factor of 2.3, area of 0.38 square millimeters, inductance of 35 nH are obtained. From the simulated results, a steady Buck converter with the efficiency of 62% is achieved.
- DC/DC converter /
- efficiency /
- monolithic /
- planar inductor

[1]	周群, 杨凯, 刘雪山, 张荣飞, 张德威. 谐波补偿式Boost PFC变换器控制策略 . 电子科技大学学报, 2022, 51(2): 234-241. doi: 10.12178/1001-0548.2021305
[2]	张希, 王天石, 沙金, 包伯成. 级联开关变换器中源变换器的稳定性机理研究 . 电子科技大学学报, 2022, 51(1): 73-82. doi: 10.12178/1001-0548.2021188
[3]	杨骁, 李靖坤, 徐锦里, 陈国晏, 娄付军, 李浩. DC-DC转换器高集成度片上软启动电路 . 电子科技大学学报, 2018, 47(1): 30-36. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.01.005
[4]	程红丽, 贾龙飞. Buck变换器的数字电流滞环控制策略的改进 . 电子科技大学学报, 2017, 46(6): 812-818. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2017.06.003
[5]	李元勋, 叶剑, 李颉, 陈鑫华, 苏桦, 张怀武. 基于LTCC技术的DC-DC变换器基板设计 . 电子科技大学学报, 2017, 46(3): 481-484, 536. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2017.03.001
[6]	贾美美, 张国山. 电压控制型Buck变换器的混沌控制 . 电子科技大学学报, 2016, 45(2): 208-214.
[7]	毕闯, 张千, 向勇, 卢华. 峰值电流控制同步开关变换器的分岔控制研究 . 电子科技大学学报, 2015, 44(1): 67-71. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.01.011
[8]	方炜, 刘晓东, 刘宿城, 刘雁飞. 基于分段仿射模型的DC/DC变换器预测控制研究 . 电子科技大学学报, 2015, 44(3): 381-386. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.03.011
[9]	吴松荣, 许建平, 何圣仲, 王金平, 周国华. 开关变换器多频率控制方法研究 . 电子科技大学学报, 2014, 43(6): 857-862. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.011
[10]	张斐, 许建平, 杨平, 阎铁生. 伪连续导电模式Boost PFC变换器研究 . 电子科技大学学报, 2013, 42(5): 705-710. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.05.012
[11]	倪雨, 许建平, 孙璐. 定频滑模控制Buck变换器设计 . 电子科技大学学报, 2010, 39(4): 551-555. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2010.04.016
[12]	张小平, 唐宇, 周玉荣, 刘洪, 曹太强. 光伏发电系统最大功率跟踪的研究 . 电子科技大学学报, 2010, 39(4): 564-569. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2010.04.019
[13]	包伯成, 许建平, 刘中. 开关DC-DC变换器斜坡补偿的稳定性控制研究 . 电子科技大学学报, 2008, 37(3): 397-400.
[14]	钟洁, 于盛林, 刘守生. 傅里叶描述符法提取DC-DC变换器信号特征值 . 电子科技大学学报, 2006, 35(1): 126-129.
[15]	段海滨, 王道波. 单片机在武器火控系统模拟器中的应用研究 . 电子科技大学学报, 2005, 34(4): 552-555.
[16]	汪剑鸣, 许镇琳. 利用混沌提高dc/dc变换器的EMC性能 . 电子科技大学学报, 2004, 33(5): 586-589.
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[18]	钟洪声. 开关电容矩阵DC/DC变换器 . 电子科技大学学报, 2003, 32(1): 31-34.
[19]	邱昆, 李中桂, 张宏斌. 基于SOA-XPM的波长变换器研究 . 电子科技大学学报, 2002, 31(1): 10-14.
[20]	李中云, 文舸一. Ka波段整流天线的谐波平衡法分析 . 电子科技大学学报, 1998, 27(6): 597-600.

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单片DC/DC变换器的分析与设计

1. 西安交通大学电子与信息工程学院西安 710049

基金项目:

国家自然科学基金(60206003)

作者简介:
李清华(1976-),女,博士生,主要从事CMOS全集成DC/DC变换器方面的研究.

收稿日期: 2006-04-01
修回日期: 2006-10-21
刊出日期: 2008-02-15

中图分类号: TN4

关键词:

摘要: 在0.35 μm硅衬底CMOS工艺条件下,分析了集成平面电感器的单片DC/DC变换器的功率损耗,折中考虑了设计中的难点以及各种影响因素。优化了变换器的转换效率,确定其开关频率为100 MHz;考虑片上集成平面电感器的单位面积电感值与品质因数的大小也是决定DC/DC变换器性能的关键因素,该文给出了双层平面螺旋电感器的物理设计与几何参数优化,获得了双层平面螺旋电感。模拟结果表明该变换器工作稳定,转换效率可以达到62%。

English Abstract

李清华, 邵志标, 耿莉. 单片DC/DC变换器的分析与设计[J]. 电子科技大学学报, 2008, 37(1): 65-67,73.

引用本文:

李清华, 邵志标, 耿莉. 单片DC/DC变换器的分析与设计[J]. 电子科技大学学报, 2008, 37(1): 65-67,73.

LI Qing-hua, SHAO Zhi-biao, GENG Li. Analysis and Design of Monolithic DC/DC Converters[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2008, 37(1): 65-67,73.

Citation:

LI Qing-hua, SHAO Zhi-biao, GENG Li. Analysis and Design of Monolithic DC/DC Converters[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2008, 37(1): 65-67,73.

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