降压／升压DC—DC转换器四开关控制方法

第 29 卷第 4 期 2006 年 12 月 电 子 器 件 Chinese Jourml Of Electron Devices v 01．29 No ．4 Dec ．200 6 F our-Sw i tch C ontrol M ethod for B uck- B oost D G -D C C onverter T IA N J in-ming 。，CH EN X iu-qiang ，WA NG Song -lin。，LA I X in-quan。 f 1．Dept．of E lectronic E ngineering ，Huaihai Institute of 曲加蛔 ,L ianyungang J iangsu 2222005 ,China；1 I 2． ，l Yu Power Supply Company,JiangsuGanyu 222100，China； I I 3．Instituteof Electron ic CAD，Xidian University，Xi’an 710071，China J Abstract：A high effi ciency control method w ith four sw itches for operating a non-inverting buck -boost DE／DC converter is adopted．The converter can regulate an output voltage higher，lower，or the same as the input voltag e． T his solution uses a control scheme w hich provides automatic and smooth transition throug h boost，buck-boost and buck modes． T he topology incorporated in the IC prov ides a continuous transfer function thr oug h all operating modes． H SP IC E simulations are done on the reg ulator with Hynix 0 ．5 gm 5 V CMO S process．When the supply is 2．5 V to 5．5 V ，the output 3．3 V and the frequency 1 M Hz，the efficiency i s up to 9 5 ． T he sw itching r eg ulator makes the product ideal for singl e lithium — ion．multicell a lkaline or N iM H a pplications w here the output Voltag e is w ithin the batter y voltag e range and solves a probl em encountered often in desig ning pow er supplies for portable electronics． Key words：DE／DE；buck ；boost ；buck／boost ；four-switch；converter E 】 C ：1290 降压／升压 DC—DC 转换器 四开关控 制方法 田锦明 ，陈修强 ，王松林。，来新泉。 r1．淮海工学院电子系 ，江 苏 连云港 222005；1 I 2．赣榆供电公司，江苏赣榆 222100； I I 3．西安电子科技大学CAD所，西安 710071 J 摘 要：便携式电子应用设备常常要求它的系统电压，介于电池充分充电的电压和未充分放电的电压范围之间。比如，对于 锂离子电池，当输入为 2．8 伏到 4．2伏时，输出为 3．3伏。达到这种要求最佳的解决方法就是高效率、同相的四开关拓扑结构 的降压／升压 DC-DC 转换器，这种方法利用一种控制方案，它可以实现降压、降压／升压、升压三种模式 自动并且平稳地转换。 经 HSPICE 仿真，采用 Hynix 0．5 tan 5 V CMOS -1"艺，在输入电压 2．5～5．5 V、输出电压 3．3 V 、频率 1 MHz 时，效率高达 95 以上。是输出电压处于电池电压范围内的单节锂离子电池、多节碱性电池或 NiMH 电池应用的理想选择，解决了在便携 式 电子设备 电源设 计过 程中所遇到的问题 。 关键词 ：直流／直流；降压／升压；四开关；转换器 中图分类号：TN492 文献标识码 ：A 文章编号：1OO5-949O(2Oo6)o4-1246-04 随着便携式电子设备的 日益使用 ，要求集成电路 IC 及 SOC 的功耗越来越低，产品的体积也越来越小。 收稿 日期 ：2005-12-12 基金项 目：国防基础科研项 目《军用电子整机优化设 计制造技术 》资助 (K1l01020201) 作者简介：田锦明(1969一) ，男 ，工程师，硕士研究生，现主要从事 电力电子技术 的研究 与电源变换器电路 的设计，tianjin- ming4213@ 126．corn ； 陈 修强 ( 1977一) ，男 ，现主要从 事电力线路运行 、维护和监测工作 ； 王松林(1962一) ，男 ，教授，国家电工电子教学基地副主任，主要从...