一種Buck-Boost開關電源環路補償電路設計
2023年電子技術應用第5期
韓振宇1，張有濤2，李亞軍2，張二中2
（1.南京電子器件研究所，江蘇 南京 210016；2.南京國博電子股份有限公司，江蘇 南京 211111）
摘要： 設計了一種用于Buck-Boost開關電源電壓控制模式的環路補償電路。該補償電路是TYPEIII型補償環路，分析了Buck-Boost開關電源功率級建模以及誤差放大器補償環路的電路設計，以此來確保開關電源的穩定性。提出的電路基于0.5 μm工藝進行版圖設計和仿真驗證，后仿真結果表明誤差放大器的帶寬和相位裕度均滿足要求，系統的電壓調整率為0.42%，穩定時間為300 μs，負載調整率為0.17%，穩定時間為300 μs，已經滿足設計需求，在一款Buck-Boost開關電源芯片中得到了應用。
中圖分類號：TN433
文獻標志碼：A
DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.233727
中文引用格式： 韓振宇，張有濤，李亞軍，等. 一種Buck-Boost開關電源環路補償電路設計[J]. 電子技術應用，2023，49(5)：124-128.
英文引用格式： Han Zhenyu，Zhang Youtao，Li Yajun，et al. Design of loop compensation circuit for buck-boost switching power supply[J]. Application of Electronic Technique，2023，49(5)：124-128.
文獻標志碼：A
DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.233727
中文引用格式： 韓振宇，張有濤，李亞軍，等. 一種Buck-Boost開關電源環路補償電路設計[J]. 電子技術應用，2023，49(5)：124-128.
英文引用格式： Han Zhenyu，Zhang Youtao，Li Yajun，et al. Design of loop compensation circuit for buck-boost switching power supply[J]. Application of Electronic Technique，2023，49(5)：124-128.
Design of loop compensation circuit for buck-boost switching power supply
Han Zhenyu1，Zhang Youtao2，Li Yajun2，Zhang Erzhong2
(1.Nanjing Electronic Device Institude， Nanjing 210016， China； 2.Nanjing Guobo Electronics Co.， Ltd.， Nanjing 211111， China)
Abstract： A loop compensation circuit for voltage control mode of buck-boost switching power supply is designed. This compensation circuit is TYPEIII compensation loop. This paper analyzes the power level modeling of buck-boost switching power supply and the circuit design of error amplifier compensation loop to ensure the stability of switching power supply. The proposed circuit is based on 0.5 μm process for layout design and simulation verification. The results show that the bandwidth and phase margin of the error amplifier meet the requirements. The voltage regulation of the system is 0.42%, the stability time is 300 μs, the load regulation is 0.17%, and the stability time is 300 μs. It contents the design requirements and applies in a buck-boost switching power supply chip.
Key words : buck-boost；TYPEIII；compensation；voltage control mode
0 引言
近年來高頻開關電源芯片在直流電源轉換中的應用越來越多，同樣能產生負電源的Buck-Boost電源的需求也在增加。提高電源效率是設計者的一大挑戰，在過去的幾年里提高效率和降低電磁干擾是DC-DC電源的一大發展方向。同時減小體積、減輕重量和提高可靠性也是一些關鍵設計指標。然而，在所有這些情況下，系統的穩定性、精度以及響應速度是開關電源芯片設計中最重要和復雜的地方。
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作者信息：
韓振宇1，張有濤2，李亞軍2，張二中2
（1.南京電子器件研究所，江蘇 南京 210016；2.南京國博電子股份有限公司，江蘇 南京 211111）
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