高性能电流检测电路在BUCK型DCDC转换器中的应用

"该资源是一篇关于BUCK型DCDC的电流检测电路设计的研究生学位论文，主要探讨了在DCDC转换器中电流检测电路的重要性和设计方法。论文作者分析了传统的电流检测方法，提出了适用于电流控制模式的降压型DCDC芯片的高性能电流检测电路。设计包括电流采样电路和限流电路，采用折叠式共源共栅差分电路和伸缩式串接差分电路。论文还提到了CMOS工艺在设计中的应用，以及通过Hspice仿真验证了电路的可行性和可靠性。" 在DC/DC转换器中，BUCK拓扑是一种常见的降压转换方式，它通过开关器件的通断控制，将输入电压转换为可调的较低输出电压，广泛应用于便携式电子设备中。随着集成电路技术的发展，对电源管理芯片的效率和保护功能提出了更高的要求。其中，电流检测电路扮演着至关重要的角色，因为它能确保过流保护机制的有效实施，防止电源因过载或短路而损坏。 论文首先概述了电流检测在DCDC转换器中的作用和传统方法的优缺点。传统的电流检测通常包括电阻采样和霍尔效应传感器等方法。电阻采样是通过在电路中串联一个精密电阻，根据电阻两端的电压差来推算电流，这种方法简单但可能引入误差；霍尔效应传感器则能直接测量磁通量，从而获得精确的电流信息，但成本较高且需要额外的电源。 论文重点介绍了一种新的电流检测电路设计，这种设计特别适用于电流控制模式的BUCK型DCDC转换器。它由电流采样电路和限流电路两部分组成。电流采样电路采用了差分放大器的虚短特性，通过折叠式共源共栅差分电路来放大采样信号，这种结构可以提高信号的稳定性和噪声抑制。同时，限流电路则通过两级比较器（采用伸缩式串接差分电路）来判断电流是否超过设定阈值，以实现快速响应的过流保护。 CMOS工艺因其低功耗、高速度和低成本的优势，被选用于设计这种电流检测电路。在0.18微米的标准CMOS工艺下，电路能够达到良好的性能指标。通过Hspice仿真，作者验证了该电路设计的准确性和稳定性，表明它不仅适用于降压型DCDC转换器，还能适应升压型和降升压型的DCDC转换器的电流检测需求。 这篇论文深入研究了BUCK型DCDC转换器中电流检测电路的设计，并提供了一种高效可靠的解决方案，对于提升电源管理芯片的安全性和整体性能具有重要意义。