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研究生:陳志強
研究生(外文):Chih-Chiang Chen
論文名稱:主動式電流感測電路之磁滯電流控制降壓/降升壓轉換器
論文名稱(外文):Hysteresis-Current-Controlled Buck/ Buck-Boost Converter Using Active Current Sensing Circuit
指導教授:陳建中陳建中引用關係
口試委員:黃育賢李文達郭建宏
口試日期:2006-06-22
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:電腦與通訊研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:81
中文關鍵詞:磁滯電流控制直流對直流轉換器電流感測
外文關鍵詞:hysteresis-current controlleddc-dc convertercurrent sensing
相關次數:
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本文提出一個新的主動式電流感測器電路,這項技術可以應用於可攜式之磁滯電流控制降壓/降升壓轉換器兩種模式上。
在此次提出的直流對直流轉換器中,包含了主要的架構有功率電晶體、電壓對電流轉換電路、磁滯電流比較電路、驅動電路、避免擊穿保護電路、電流感測電路。電流感測器可以全時間感測電感電流和控制降壓/降升壓轉換器,且磁滯電流感測器在並接時工作正常。此晶片是以台灣積體電路公司零點三五微米兩層多晶矽四層金屬互補式金屬氧化物半導體製程來實現。在降壓/降升壓轉換器正常工作範圍內所實測結果:最大電感電流750mA;輸入電壓範圍3~6V;輸出電壓範圍0.45V~(VDD-0.4)V;最大效率可達到93.6%。
In this thesis, We design a new active current sensing circuit and apply this technology fo hysteresis-current-controlled buck/buck-boost converter using active current sensing circuit for portable applications.
In the proposed DC-DC converter, the key building blocks includes power MOS, Voltage-current conversion circuit, hysteresis-current comparator, driving circuit, non-overlapping circuit and current sensing circuit. The current sensing circuit can fully sense the inductor current and be used to construct buck/buck-boost converter. The hysteresis-current-controlled can be worked in parallel. The proposed circuits have been designed with TSMC 0.35um DPQM CMOS processes. The experimental results show that the buck/ buck-boost converter works well with the following features: the maximum inductor current up to 750mA; the input voltage range is 3~6V; the output voltage range from 0.45 to input voltage-0.4V; the maximum power efficiency up to 93.6%.
中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 序論 1
1.1 相關研究發展現況 1
1.2 研究動機 4
1.3論文架構 5
第二章 基本的切換式直流-直流轉換器之操作原理 6
2.1切換式降壓轉換器操作原理 6
2.2切換式升壓轉換器操作原理 16
2.3切換式降升壓轉換器操作原理 20
2.4直流對直流轉換器的規格 25
2.4.1 效率 25
2.4.2 輸出電壓漣波 26
2.4.3 電源穩壓度 26
2.4.4 負載穩壓度 27
2.4.5 瞬間反應 27
第三章 主動式電流感測電路之分析 28
3.1串聯感測電阻電路 30
3.2 RSD 感測電路 31
3.3濾波電感感測電流電路 32
3.4內建晶片電阻的電流感測電路 33
3.5主動式電流感測電路 34
3.6新的主動式電流感測電路 36
第四章 磁滯電流控制降壓/降升壓轉換器之分析 40
4.1磁滯電流比較器 42
4.2非重疊電路 45
4.3驅動電路 47
4.4取樣與保持電路 50
4.5磁滯電流控制降壓/降升壓轉換器 55

第五章 整體電路之佈局與實測結果 60
5.1磁滯電流控制降壓/降升壓轉換器的整體佈局圖 60
5.2測量環境 61
5.3測量結果 65
5.3.1 降壓型轉換器之測量結果 65
5.3.2 降昇壓型轉換器之測量結果 73
5.4轉換器實體圖及實驗結果規格表 74
5.5 PCB版實體照 75
第六章 結論與未來展望 77
6.1結論 77
6.2未來展望 78
參考文獻 79
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