郑 浩，刘 岩，王道平

(第二炮兵工程学院，陕西 西安 710025）

当前，数字多媒体、视频广播设备，个人导航设备（PND）、数字/卫星无线电设备、媒体播放器以及便携式医疗和工业设备的使用越来越多,为这些设备提供电源管理时，常应用具有高转换率的DC-DC转换器。为了减小设备体积和重量，电源模块必须最小化，因此，实现转换器的高转换效率以及高集成度成为一种趋势。考虑到电压控制模式转换器的缺点，更多的系统选择使用电流控制模式DC-DC转换器；同时，BCDMOS技术的发展使得芯片内部集成低导通电阻的功率开关成为可能，内部使用5 V标准CMOS技术成为低成本的解决方案。设计高电压转换成低电压输出的电流模DC-DC转换器的难点主要集中在转换器的输出级，体现在以下几个方面：(1)功率级小信号建模；(2)芯片内部集成高压功率开关晶体管,以减少外围器件；(3)对于设计电流模式开关转换器，采样电感电流成为一个设计难点；(4)高压功率开关的驱动电路设计。

1 功率级模型

图1给出电流模降压型DC-DC转换器功率级的简单电路结构，其中功率级包括功率开关LDNMOS晶体管、输出LC滤波器，外接肖特基续流二极管、采样电感电流信号及放大模块。

图1 降压型DC-DC转换器功率级简化电路

对于电流控制模式降压型DC-DC转换器建模，主要考虑3个因素：(1)理想的电流控制模式转换器只依赖电感的平均电流，电流内环把电感转化成电压控制电流源，因此，在直流或低频处，电感在电压外环中的作用被弱化；……