0.6um HV-BCD工艺的BUCK型DC-DC变换器保护电路设计与仿真

本研究论文深入探讨了V5V和55V电压条件下，针对一款BUCK型DC-DC变换器中保护电路的设计。作者刘宇星，专业背景为微电子学与固体电子学，硕士学位论文中，他专注于分析和设计该变换器的保护电路，特别是欠压和过压保护部分。 论文开篇指出，随着电子技术的发展，对电源的高效、稳定性和安全性需求日益增强。单片开关电源因其集成度高、性价比好和外围电路简洁，已广泛应用于各种便携式电子设备中。论文研究的DC-DC变换器特别适合分布式系统、网络通信设备、绿色电器和笔记本电脑等应用场景。 保护电路的核心是欠压保护和过压保护电路，它们的作用至关重要。欠压保护电路在输入电压偏低时，会发出信号使芯片关闭，避免异常工作，同时具备一定的迟滞特性，防止误操作。当输入电压过高时，内置稳压接口电路能确保内部控制电路的稳定。过压保护电路则监控输出电压，一旦超过预设阈值，就立即降低输出，以保护负载免受电压冲击，并通过设置延迟电路减少电压毛刺引发的误触发。 电路设计上，采用0.6um HVIC工艺，确保适应宽范围的4.75V至23V输入，工作频率为340kHz，电流控制模式。为了适应不同工作环境，设计了内部稳压接口电路，实现电平转换，兼顾了内部控制和保护电路的需求。 作者运用HSPICE仿真软件对保护电路进行了深入的理论分析和实践验证。通过对各个子电路模块以及整体性能的仿真，验证了设计的有效性和可靠性，得出的仿真结果表明保护电路性能良好，能够确保开关电源在各种条件下的稳定运行。 论文的关键点集中在DC-DC变换器的保护机制上，特别是在宽电压范围内实现的欠压和过压保护策略，这为实际应用中的电源管理提供了有价值的设计参考。通过结合电路理论与仿真技术，刘宇星的研究为提高电子设备的电源安全性和可靠性提供了实用解决方案。