Buck型DC-DC变换器保护电路设计：欠压与过压保护

"该文是关于Buck型DC-DC变换器中保护电路设计的硕士学位论文，作者刘宇星，导师冯全源，研究领域为微电子学与固体电子学。文章探讨了一种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的降压型（Buck）直流（DC-DC）开关变换器，特别是其保护电路部分，包括欠压保护和过压保护。" 在开关电源领域，输入欠压保护是一个关键的安全特性。如标题所示，“输入欠压保护-mt25qu02gcbb”指的是在电源输入电压低于一定阈值时，电路会采取的保护措施。描述中提到了具体的参数，如反馈电压（在4.75<VIN<23的范围内，其阈值为0.900-0.950V）、振荡器频率（300-380kHz）以及输入欠压保护阈值（3.70-4.40V）。当输入电压低于这个阈值时，欠压保护电路会关闭电源，防止设备因电压不足而受损或工作异常。 文中详细分析了芯片在正常工作条件下的行为。当IN引脚接入直流电源且EN端电压高于欠压保护电路的门限电平时，内部调节器开始工作，为基准模块供电，从而使芯片正常运行。欠压保护电路在输入电压过低时发出控制信号以关断芯片，防止因电压波动导致误操作。此外，它还具有一定的电压迟滞区间，这可以避免输入电压短暂低于阈值时的频繁开/关切换，提高系统的稳定性。 论文还讨论了过压保护电路，它监控输出电压，当电压过高时，迅速降低输出，保护负载不受损害。为解决电压毛刺可能导致的误触发，设计中引入了适当的响应延时。整个保护电路是基于0.6um HV-BCD工艺制造的，适用于4.75V-23V的宽输入电压范围，工作频率为340kHz，采用电流控制模式。 通过电路理论和HSPICE仿真软件的结合，论文对保护电路的各个子模块和整体性能进行了功能和性能参数的验证，证明了设计的有效性和可靠性。 关键词：DC-DC变换器，保护电路，欠压保护，过压保护。这些关键词揭示了研究的核心内容，即在开关电源设计中，如何通过精细的电路设计实现对输入电压异常的智能监测和保护，确保设备安全稳定地运行。