0.6um HV-BCD工艺 Buck DC-DC变换器的保护电路设计与仿真

本文主要探讨的是V附近波动引发的开关电源中的保护电路设计，特别是在一款BUCK型直流-直流(DC-DC)变换器中的应用。该变换器广泛应用于分布式系统、网络通信设备、绿色电气设备和笔记本电脑，因其高集成度、高性价比和简单外围电路而受到青睐。 保护电路是变换器设计的关键组成部分，包括欠压保护和过压保护两大部分。欠压保护电路旨在确保在输入电压过低时，通过提供控制信号及时关闭芯片，避免异常工作，同时通过设置迟滞效应，防止因电压波动误触发。当输入电压升高时，内部稳压接口电路能保持芯片电压稳定，保障内部电路正常运行。 过压保护电路则负责监控输出电压，一旦输出电压超过设定阈值，它会发出信号降低输出，以保护负载免受过压损害。电路设计中特别考虑到了输出电压传输路径中可能出现的电压毛刺问题，通过引入适当的响应延时来抑制误触发。所使用的芯片采用0.6um H-V BCD工艺，适应宽范围输入（4.75V-23V），并采用电流控制模式，工作频率高达340kHz。 设计过程中，作者不仅理论分析了BUCK型DC-DC变换器的原理和常见保护电路，还结合0.6um H-V BCD工艺进行实践设计。设计的保护电路模块包括欠压保护电路和过压保护电路，通过新型内部稳压接口电路处理不同电平，确保内部控制模块和保护电路的兼容性。通过HSPICE仿真软件，对电路的各个子模块及整体性能进行了深入的功能和性能参数验证，仿真结果显示出保护电路的有效性和可靠性。 这篇硕士论文的重点在于理论与实践的紧密结合，对于开关电源设计者和工程师来说，提供了关于如何在实际应用中设计和优化保护电路的重要参考，对于提高电源系统的稳定性和安全性具有重要意义。