导读:本文包含了单电感多输出论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:高端NMOS驱动,高功率,发光二极管,SiC肖特基势垒二极管
单电感多输出论文文献综述
刘金金[1]（2018）在《基于SiC SBD的单电感多输出高功率LED驱动电路》一文中研究指出随着温室效应以及能源短缺等问题的日益严重,寻找发光效率高的光源来降低照明领域的能源消耗变得日益迫切。发光二极管(LED)相对于传统照明光源,具有效率更高、使用寿命更长、体积更小、色彩更丰富、维护成本更低等优点,因而具有很大优势。LED驱动电源对LED的性能和寿命起着至关重要的作用。针对LED驱动电源,目前研究课题主要涉及中小功率驱动电源和单级LED驱动。由于高功率LED驱动电路的体积小、耗电小等优势,高功率LED驱动电路的研究具有重要意义。而对于高功率LED应用,多个LED通常排列成并联的LED灯串以获得所需的亮度。实际应用中,通常采用单电感多输出(SIMO)LED驱动器来降低LED驱动器电压要求,然而设计适用于高功率应用的单电感多输出LED驱动电路存在很多问题,尤其是支路N型MOSFET(NMOS)高端驱动电路设计和开关管开关过程中所引起的电磁干扰(EMI)问题。因此研究适用于高功率照明应用的单电感多输出LED驱动电路具有重要意义。为了实现高效率、高功率照明应用,本文所设计的基于碳化硅肖特基势垒二极管的单电感多输出高功率LED驱动电路的开关频率、输出电压、输出功率分别为156kHz、150V和70W,因而功率主电路中的支路开关,在电路稳定时,源端电压会达到150V高压。所以本文设计了一种基于电荷泵的高端MOSFET驱动电路,通过保证驱动芯片VB和VS端维持恒定压差,从而实现支路MOSFET开关高端驱动,使得电路的输出电压可以达到150V以上。此外,采用单电感多输出拓扑和时分复用控制方案,每条LED支路可以分时复用电感电流,使得所设计电路可以用来驱动叁条LED支路作为负载,因此电路输出功率可以达到70W。为了提高电源效率以及减小电路的EMI效应,本文采用碳化硅(SiC)肖特基势垒二极管(SBD)代替硅(Si)快速恢复二极管(FRD)作为续流二极管。SiC SBD的主要优点在于:(1)反向恢复时间短、反向恢复电荷少;(2)特性因温度影响而产生的变化小。采用SiC SBD作为续流二极管,二极管反向恢复电流峰值相对于Si FRD降低了50%,使电路的仿真效率可高达98%,电路测试效率为92.5%。研究的主要内容如下:(1)对断续工作模式Buck电路工作原理、控制电路设计、功率NMOS管高端驱动电路以及单电感多输出技术进行了理论研究。(2)基于理论研究基础,进行功率主电路元器件参数设计及选择,并对控制电路设计、功率开关管驱动电路设计等方面进行了充分考量和分析,最终在Cadence PSpice平台搭建电路并进行仿真,验证电路可以用于驱动3条LED灯串、144个LED灯作为负载,实现高效率、高功率LED照明应用,且SiC SBD可有效地降低反向恢复电流峰值,提高电路效率。(3)基于Cadence PSpice仿真结果,在Altium Designer下绘制了电路的印刷电路板(PCB)原理图和版图,并制作样机。实测得到电路输出电压和输出功率可分别达到150V和70W,电路测试效率为92.5%,验证了上述设计。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2018-05-01）
黄培裕[2]（2018）在《自动升降压型单电感多输出DC-DC转换器的研究与设计》一文中研究指出近年来,功能丰富的便携式设备迎来了蓬勃发展。随着其内部电路越来越复杂,对不同模块供电的电源需求也越来越大。由于单电感多输出(SIMO)DC-DC转换器仅使用一个片外电感就可以提供多个高效率的输出电压,逐渐成为一个低成本高收益的电源解决方案。由于锂电池的输出电压范围较大,根据电池电压变化采用自动升降压技术具有其必要性。根据对SIMO DC-DC现有成果的调研,在抑制通道间交叉调整干扰方面,现有的方法均不适用于具有自动升降压特性的SIMO DC-DC转换器。本论文提出一种基于比较器控制并对占空比进行限制的方法,并应用于一款单电感四输出DC-DC转换器中。这种方法的优点是不需要利用精确的电流采样电路进行电感电流反馈控制也能实现快速的负载瞬态响应性能和较低的交调影响。本论文采用Simulink和Modelsim联合仿真验证了该方法的正确性。为了检测DCM模式,本论文还提出了一种新式的电感电流过零检测电路(ZCD),克服了传统连续比较器的响应速度慢和不稳定的缺点,并且在不牺牲检测精度的前提下降低了ZCD的功耗。本论文提出的自动升降压型单电感四输出DC-DC转换器是基于Global Foundries1P6M 0.18μm CMOS工艺进行电路原理图设计。转换器的输入电压为2.5V,四路输出的电压范围为1.8V~5.0V,开关频率为1MHz,片外电感电容分别为4.7μH和10μF。仿真结果显示,各路输出电压纹波均小于±20mV。在动态性能方面,其交叉调整率小于0.03mV/mA。其峰值转换效率可达到91.8%。(本文来源于《华南理工大学》期刊2018-04-01）
尹永强[3]（2017）在《新型单电感多输出BOOST型DC-DC转换器的研究与实现》一文中研究指出随着电子产品的快速发展,其内部电路变得更加复杂,集成的单元模块也越来越多。单电感多输出DC-DC转换器只需一个电感就可实现多路输出电压,可以明显的减小产品体积、降低成本,因此对它的研究具有重要意义。本文设计了一款新型的单电感多输出BOOST型DC-DC转换器。为了克服不同输出电压之间的交叉干扰,传统的单电感多输出转换器大多采用TM时序控制、DCM工作模式,而本文采用了一种新型的OPDC时序控制、自适应PCCM模式的技术方案,不但能够有效的抑制交叉干扰,具有更大的带载能力,而且还具有灵活的动态功率输出范围。在内容上,本论文首先对单电感多输出DC-DC转换器的拓扑结构、工作模式以及交叉干扰问题进行了深入的分析研究,在此基础上,重点阐述了自适应PCCM模式、OPDC时序控制的工作原理及优势,并对PCCM模式的功率级进行了小信号建模与分析;然后,设计了一款具有四级动态调整功能的PCCM模式单电感叁输出DC-DC转换器,对相关的电路模块进行了设计,并在设计中采取了多项措施来抑制交叉干扰问题;最后,对整个系统进行了仿真与功能验证。本设计基于CSMC0.25μm BCD工艺库,系统开关频率为1MHz,输入电压范围为2.2V~3.2V,叁路输出电压设计为:3.3V、4V、5V,转换效率高于80%,仿真结果表明,系统能够在较大的负载范围内输出叁路稳定的工作电压,同时交叉干扰问题也得到了有效的控制,完全达到了设计要求。(本文来源于《西安理工大学》期刊2017-06-30）
王翀,孙超[4]（2013）在《连续导电模式下单电感多输出变换器的分析与设计》一文中研究指出介绍了共模峰值电流型控制输入半桥(主级环路),差模电压型控制输出半桥(次级环路)的BUCK型SIDO(Single Inductor Dual Output)变换器的工作原理。利用开关元件平均法,建立了BUCK型SIDO功率级的小信号模型。并根据峰值电流控制模式、电压型控制模式的工作原理,建立了SIDO控制环路的小信号模型,最终得到连续导通模式下整个系统的小信号模型。在0.18μm CMOS工艺下完成了SIDO变换器的电路设计,利用Spectre中的PAC(PeriodicAC)分析对所建的小信号模型进行了验证,并对SIDO变换器的性能进行了仿真验证。(本文来源于《通信电源技术》期刊2013年03期）
吕旦竹[5]（2013）在《基于纹波自适应关断时间控制的单电感多输出直流—直流转换器的研究与设计》一文中研究指出近几年来以智能手机、平板电脑、电子书等为代表的新型便携式电子设备已经成为进一步深化技术革命的中坚力量。而作为消费者最关心的问题,便携式设备的续航能力需要通过对其中不同的模块分别提供与其所对应的宽负载范围电源电压来加以提升,但这也同时增加了电源管理模块的实现成本。由于单电感多输出直流-直流转换器可以在仅使用一个片外电感的基础上提供多个高转换效率的输出电压,从而减小片外元件数量和产品成本,因此成为了直流转换器的一个热点研究方向。本论文研究了单电感多输出转换器的基本结构与工作特性,并通过对目前现有的控制方法进行调研与总结,分析了多输出结构其本身存在的问题和现有控制方法的不足之处。在此基础上,提出了一种基于纹波的自适应关断时间控制方法来解决单电感多输出转换器中效率与交调之间的矛盾,并且该控制方法同时拥有较快的响应速度以及较小的实现复杂度。本论文还将该控制方法应用于一款降压型单电感四输出DC-DC转换器进行芯片设计与测试,从而验证该控制方法的稳定性与实用性。本论文设计的基于纹波自适应关断时间控制的降压型单电感四输出DC-DC转换器电路基于GF2P4M0.35μm CMOS工艺进行设计与流片验证,并采用片外4.7gH的电感和10μF的输出电容。测试结果显示,转换器的开关频率在不同的输入输出情况下都能锁定在1MHz开关频率,同时各路输出电压纹波均小于30mV。对于动态特性而言,转换器可以实现快速的负载响应且交调小于0.04mV/mA,而DVS响应的速度也达到50mV/μs。转换器的峰值效率可到达87%。(本文来源于《复旦大学》期刊2013-04-26）
李盼盼,杨淼,徐申,孙伟锋[6]（2012）在《一种具有快速瞬态响应、小交调影响和纹波的基于次级纹波控制的单电感多输出电路》一文中研究指出提出了一种主回路采用峰值电流型控制、次回路采用纹波控制的新型单电感多输出降压型开关电源的设计。这种设计,使单电感多输出的控制回路变得简单,同时也使瞬态响应速度变快,交调影响和纹波变小。其开关频率为2 MHz,两路输出分别为1.8 V和1.2 V,两路负载范围为0～200 mA,实现了全负载可以正常工作。在考虑了各种寄生参数的后仿真条件下,一路负载为200 mA,一路负载从50 mA变化到200 mA,瞬态响应速度小于3μs,交调影响小于0.05 mV/mA,纹波小于30 mV,峰值效率可以达到91%。该芯片已经在CHART 0.18-μm CMOS工艺上设计实现,正在流片验证。(本文来源于《电子器件》期刊2012年02期）
许伟伟[7]（2011）在《适用于便携式产品的单电感多输出直流—直流变换器的研究与设计》一文中研究指出随着信息技术发展,便携式电子产品越来越成为一个功能丰富的移动终端,而持续增长的功耗与电池电量的矛盾日益突出；同时产品的便携性要求其体积紧凑,重量轻巧,续航时间长。这就要求便携式产品的电源管理芯片在提高转换效率的同时减少片外元件,特别是价格相对较高的电感。单电感多输出直流-直流变换器(Single-Inductor Multiple-Output, SIMO),是利用单个电感实现多路输出的直流变换器,因其高效灵活又节约成本得到了学术界与产业界的广泛研究与关注。本论文研究了SIMO变换器的基本结构与工作特性,分析了多输出结构存在的问题,主要包括输出纹波与毛刺增大,转换范围受限,交调影响和效率降低等。相比传统的单输出变换器,SIMO变换器由于其多输出多环路而增加了系统设计的复杂度。本文提出了一种通用的开关模型,建立多输出结构的小信号模型,分析系统的环路解耦,并设计系统补偿。针对SIMO变换器存在的问题,本文提出了一种飞电容方法降低输出纹波和毛刺;同时提出了一种扩展式脉冲宽度调制(Extended Pulse Width Modulation, EPWM)方法拓宽转换范围并优化转换效率；本文还提出了一种根据各路负载关系调整反馈系数的自适应共模和差模控制的方法,优化系统响应。本论文采用0.25μm 2P4M 2.5V/5V CMOS工艺设计并测试了叁个SIMO变换器芯片,分别包括：(1)一种单电感双输出降压型直流-直流变换器,输入电压2.7-5V,两路输出1.2V和1.8V,最大负载电流600mA,开关频率1MHz,峰值效率87%,输出纹波与毛刺小于40mV；(2)一种单电感双输出升降压型直流-直流变换器,输入电压2.5-5V,两路输出1-5V和1.8-5V,开关频率2MHz,峰值效率90%,每路输出都可以做灵活的升降压应用；(3)一种单电感正负电压输出直流-直流变换器。输入电压2.5-5V,两路正输出1-4V和1.8-4V,一路负输出0--2V,峰值效率90%,最大功率2.5W,变换器可以根据负载情况自动选择工作模式来优化整体效率。通过以上芯片的测试实现,验证了本文所提出的SIMO变换器的控制方法和优化策略。(本文来源于《复旦大学》期刊2011-04-12）
戴瑶[8]（2011）在《一种单电感多输出（SIMO）的AMOLED驱动电路研究与设计》一文中研究指出随着集成电路设计和半导体制造的日新月异的发展,使得人们对开关电源的尺寸以及效率等性能指标提出了越来越高的要求。而本文所设计的多输出端电源管理芯片可以在保证电子设备性能的同时,有效降低电路的功耗,在较宽的输入电压范围内提供稳定的输出正负电压,以及轻载、重载下均保持较高的转换效率。本文中所采用的变换器为单电感多输出(Single Inductor Multiple Output SIMO)开关变换器能够较好的实现上述的性能指标的要求。同时,本文所设计的电路适用于给有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode OLED)供电。由于OLED需要正负两个电源电压,所以本文将SIMO开关变换器与其结合,设计了一种单电感多输出的AMOLED的驱动电路研究与设计。本文正是在这种背景下设计了一款符合上述功能要求的芯片,输入电压为2.3V~5.5V,输出正端电压为4.6V,通过电阻分压,能够提供负端电压最低可为-6V,实现了稳定的、可调节的正负输出电压。芯片采用的是Buck-Boost拓扑结构、峰值电流控制模式,提高了系统的线性调整率和负载调整率。在不同负载条件下,根据负载电流的大小,芯片自动在DCM(断续导通模式)和CCM(连续导通模式)模式之间切换,在宽负载范围内保持较高的效率。同时,采用同步整流技术进一步的提高芯片的效率。论文中首先分析了Buck-Boost变换器的工作原理、变换器的时间模型方程、同步整流技术、峰值电流控制模式以及变换器的调制方式。其次,分析了整体芯片的设计思想以及整体设计,并给出了整体电路的重要参数设计要求以及电路重要特性的分析。然后根据整体电路要求设计子模块的电路结构,并详细分析了芯片中自己负责的子模块的基本工作原理,包括过零检测电路、模式切换电路、固定关断时间振荡器和压控振荡器。详细分析了电路的设计原理,并用HSPICE仿真软件对子电路进行了功能验证和性能参数的仿真。最后,论文对整个芯片系统的功能和性能参数进行了仿真验证,达到了设计指标的要求。(本文来源于《电子科技大学》期刊2011-04-01）
刘雪山[9]（2010）在《单电感多输出开关变换器拓扑及控制方法研究》一文中研究指出在计算机和电子设备中,通常需要多个等级的供电电压同时对设备供电。如果对每一个等级的供电电压都使用一个独立的变换器,势必会造成供电设备体积和成本的增加。而变换器多路输出技术可以解决这一问题。传统的多路输出开关变换器磁性元件多、体积大,各路输出间存在严重的交叉影响。单电感多输出(Single-Inductor Multiple-Output, SIMO)开关变换器可以有效地减少电感和控制芯片的数量,从而有效地降低多路输出电源的体积、重量和成本,为需要多路输出电源的现代电子设备和移动终端等产品提供了一个较为理想的解决方案,具有广泛的应用前景,SIMO电路拓扑及控制方法的研究引起了学术界和工业界的广泛关注,成为重要的研究课题。现有的SIMO变换器的研究还集中在非隔离的拓扑结构及控制方法两个方面。针对非隔离型SIMO变换器拓扑,论文采用非线性控制方法—脉冲序列(Pulse Train, PT)控制方法实现了电感电流断续工作模式(Discontinuous Conduction Mode, DCM) SIMO变换器的闭环控制,并详细研究了电流型PT控制与电压型PT控制的特点。有别于传统脉冲宽度调制(?)(Pulse Width Modulation, PWM)技术,PT控制不需要误差放大器及相应的补偿网络,因此具有实现简单和瞬态响应速度快的优点。为避免两路输出的交叉影响,应用时分复用理论,由时分复用信号决定两路输出中相应输出支路的调节,从而实现每一个输出支路的独立调节,避免了各个输出支路的交叉影响；通过在脉冲序列中加入“空白脉冲”,改善了变换器轻载时的瞬态响应及开关损耗。论文以SIDO(Single-Inductor Dual-Output, SIDO) Buck变换器为例,通过仿真与实验验证研究结果的正确性。论文衍生了一族可实现隔离的SIMO反激(Flyback)开关变换器拓扑。在DCM工作模式下,变换器各路输出可实现独立精确调节,并且避免了交叉影响。以共用输出绕组SIDO Flyback变换器为例,进行了PT控制方法研究,通过仿真与实验验证了此类拓扑及控制方法的有效性。(本文来源于《西南交通大学》期刊2010-11-01）
吕昌辉[10]（2010）在《连续导通模式的单电感多输出降压型DC-DC变换器》一文中研究指出许多电子设备需要提供多个相互独立的电源,如数码相机、个人数字助理、移动电话等。这些电子设备要求高效的电源管理系统。论文主要研究Buck单电感多输出DC-DC变换器工作于连续导通模式时支路输出间串扰问题以及用传输函数逆矩阵作为补偿函数降低支路输出间的耦合的控制方法。论文前言介绍了实现多路输出电源管理系统的几种方法,然后说明了单电感多输出DC-DC变换器可能的叁种工作模式：非连续导通模式(DCM)、伪连续导通模式(PCCM)、连续导通模式(CCM)。接着在第二章先分析了一般的单路buck DC-DC变换器,然后由单路变换器分析到多路,以及Buck单电感多输出变换器、Boost单电感多输出变换器和Buck-Boost单电感多输出变换器所具有的一些共性：都能同时输出高压和低压。但叁种变换器有些差异：Buck单电感多输出变换器的所有支路输出不能都大于电源电压；Boost单电感多输出变换器的所有支路输出不能都小于电源电压；Buck-Boost单电感多输出变换器无特殊要求。论文的第叁章先分析了单电感四输出变换器的支路耦合性,并定义耦合因子“K”。然后研究了一般多输入多输出系统的控制方法,选择了比较容易理解和实现的一种：传输函数逆矩阵作为控制函数。为了简化系统,采用稳态附近的小信号分析的方式建立一阶常系数矩阵的传输函数,并用此常系数矩阵的逆矩阵作为单电感多输出系统的补偿函数。第四章分析了MOS开关管的体二极管对单电感多输出DC-DC变换器的影响,设计了衬底为可控性连接的PMOS管作为支路的开关管,并说明了整个数字控制系统的实现方案。第五章为混合仿真。仿真结果很好地验证了第二章的一些推导,并且证明了用传输函数逆矩阵作为控制函数降低之路输出间耦合的良好特性。(本文来源于《复旦大学》期刊2010-04-02）
单电感多输出论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
近年来,功能丰富的便携式设备迎来了蓬勃发展。随着其内部电路越来越复杂,对不同模块供电的电源需求也越来越大。由于单电感多输出(SIMO)DC-DC转换器仅使用一个片外电感就可以提供多个高效率的输出电压,逐渐成为一个低成本高收益的电源解决方案。由于锂电池的输出电压范围较大,根据电池电压变化采用自动升降压技术具有其必要性。根据对SIMO DC-DC现有成果的调研,在抑制通道间交叉调整干扰方面,现有的方法均不适用于具有自动升降压特性的SIMO DC-DC转换器。本论文提出一种基于比较器控制并对占空比进行限制的方法,并应用于一款单电感四输出DC-DC转换器中。这种方法的优点是不需要利用精确的电流采样电路进行电感电流反馈控制也能实现快速的负载瞬态响应性能和较低的交调影响。本论文采用Simulink和Modelsim联合仿真验证了该方法的正确性。为了检测DCM模式,本论文还提出了一种新式的电感电流过零检测电路(ZCD),克服了传统连续比较器的响应速度慢和不稳定的缺点,并且在不牺牲检测精度的前提下降低了ZCD的功耗。本论文提出的自动升降压型单电感四输出DC-DC转换器是基于Global Foundries1P6M 0.18μm CMOS工艺进行电路原理图设计。转换器的输入电压为2.5V,四路输出的电压范围为1.8V~5.0V,开关频率为1MHz,片外电感电容分别为4.7μH和10μF。仿真结果显示,各路输出电压纹波均小于±20mV。在动态性能方面,其交叉调整率小于0.03mV/mA。其峰值转换效率可达到91.8%。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
单电感多输出论文参考文献
[1].刘金金.基于SiCSBD的单电感多输出高功率LED驱动电路[D].西安电子科技大学.2018
[2].黄培裕.自动升降压型单电感多输出DC-DC转换器的研究与设计[D].华南理工大学.2018
[3].尹永强.新型单电感多输出BOOST型DC-DC转换器的研究与实现[D].西安理工大学.2017
[4].王翀,孙超.连续导电模式下单电感多输出变换器的分析与设计[J].通信电源技术.2013
[5].吕旦竹.基于纹波自适应关断时间控制的单电感多输出直流—直流转换器的研究与设计[D].复旦大学.2013
[6].李盼盼,杨淼,徐申,孙伟锋.一种具有快速瞬态响应、小交调影响和纹波的基于次级纹波控制的单电感多输出电路[J].电子器件.2012
[7].许伟伟.适用于便携式产品的单电感多输出直流—直流变换器的研究与设计[D].复旦大学.2011
[8].戴瑶.一种单电感多输出（SIMO）的AMOLED驱动电路研究与设计[D].电子科技大学.2011
[9].刘雪山.单电感多输出开关变换器拓扑及控制方法研究[D].西南交通大学.2010
[10].吕昌辉.连续导通模式的单电感多输出降压型DC-DC变换器[D].复旦大学.2010
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