一種Buck-Boost開關(guān)電源環(huán)路補(bǔ)償電路設(shè)計(jì)
2023年電子技術(shù)應(yīng)用第5期
韓振宇1，張有濤2，李亞軍2，張二中2
（1.南京電子器件研究所，江蘇 南京 210016；2.南京國博電子股份有限公司，江蘇 南京 211111）
摘要： 設(shè)計(jì)了一種用于Buck-Boost開關(guān)電源電壓控制模式的環(huán)路補(bǔ)償電路。該補(bǔ)償電路是TYPEIII型補(bǔ)償環(huán)路，分析了Buck-Boost開關(guān)電源功率級(jí)建模以及誤差放大器補(bǔ)償環(huán)路的電路設(shè)計(jì)，以此來確保開關(guān)電源的穩(wěn)定性。提出的電路基于0.5 μm工藝進(jìn)行版圖設(shè)計(jì)和仿真驗(yàn)證，后仿真結(jié)果表明誤差放大器的帶寬和相位裕度均滿足要求，系統(tǒng)的電壓調(diào)整率為0.42%，穩(wěn)定時(shí)間為300 μs，負(fù)載調(diào)整率為0.17%，穩(wěn)定時(shí)間為300 μs，已經(jīng)滿足設(shè)計(jì)需求，在一款Buck-Boost開關(guān)電源芯片中得到了應(yīng)用。
中圖分類號(hào)：TN433
文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A
DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.233727
中文引用格式： 韓振宇，張有濤，李亞軍，等. 一種Buck-Boost開關(guān)電源環(huán)路補(bǔ)償電路設(shè)計(jì)[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2023，49(5)：124-128.
英文引用格式： Han Zhenyu，Zhang Youtao，Li Yajun，et al. Design of loop compensation circuit for buck-boost switching power supply[J]. Application of Electronic Technique，2023，49(5)：124-128.
文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A
DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.233727
中文引用格式： 韓振宇，張有濤，李亞軍，等. 一種Buck-Boost開關(guān)電源環(huán)路補(bǔ)償電路設(shè)計(jì)[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2023，49(5)：124-128.
英文引用格式： Han Zhenyu，Zhang Youtao，Li Yajun，et al. Design of loop compensation circuit for buck-boost switching power supply[J]. Application of Electronic Technique，2023，49(5)：124-128.
Design of loop compensation circuit for buck-boost switching power supply
Han Zhenyu1，Zhang Youtao2，Li Yajun2，Zhang Erzhong2
(1.Nanjing Electronic Device Institude， Nanjing 210016， China； 2.Nanjing Guobo Electronics Co.， Ltd.， Nanjing 211111， China)
Abstract： A loop compensation circuit for voltage control mode of buck-boost switching power supply is designed. This compensation circuit is TYPEIII compensation loop. This paper analyzes the power level modeling of buck-boost switching power supply and the circuit design of error amplifier compensation loop to ensure the stability of switching power supply. The proposed circuit is based on 0.5 μm process for layout design and simulation verification. The results show that the bandwidth and phase margin of the error amplifier meet the requirements. The voltage regulation of the system is 0.42%, the stability time is 300 μs, the load regulation is 0.17%, and the stability time is 300 μs. It contents the design requirements and applies in a buck-boost switching power supply chip.
Key words : buck-boost；TYPEIII；compensation；voltage control mode
0 引言
近年來高頻開關(guān)電源芯片在直流電源轉(zhuǎn)換中的應(yīng)用越來越多，同樣能產(chǎn)生負(fù)電源的Buck-Boost電源的需求也在增加。提高電源效率是設(shè)計(jì)者的一大挑戰(zhàn)，在過去的幾年里提高效率和降低電磁干擾是DC-DC電源的一大發(fā)展方向。同時(shí)減小體積、減輕重量和提高可靠性也是一些關(guān)鍵設(shè)計(jì)指標(biāo)。然而，在所有這些情況下，系統(tǒng)的穩(wěn)定性、精度以及響應(yīng)速度是開關(guān)電源芯片設(shè)計(jì)中最重要和復(fù)雜的地方。
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作者信息：
韓振宇1，張有濤2，李亞軍2，張二中2
（1.南京電子器件研究所，江蘇 南京 210016；2.南京國博電子股份有限公司，江蘇 南京 211111）
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