一种数字控制厚膜混合集成开关电源设计

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2025.08.005

电器与能效管理技术 ›› 2025, Vol. 0 ›› Issue (8): 34-38.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2025.08.005

一种数字控制厚膜混合集成开关电源设计

邹扬¹^,², 宋芹¹, 吴承龙¹

1.中国电子科技集团公司第四十三研究所, 安徽合肥 230088
2.安徽省微系统重点实验室, 安徽合肥 230088

收稿日期:2025-05-30 出版日期:2025-08-30 发布日期:2025-09-26
作者简介:邹扬(1990—),男,高级工程师,主要从事厚膜混合集成电源研究。|宋芹(1987—),女,工程师,主要从事数字控制技术研究。|吴承龙(1987—),男,高级工程师,主要从事模块电源研究。

Design of a Switching Power Supply with Digital Control and Thick-Film Hybrid Integration

ZOU Yang¹^,², SONG Qin¹, WU Chenglong¹

1. The 43rd Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation, Hefei 230088, China
2. Anhui Province Key Laboratory of Microsystem, Hefei 230088, China

Received:2025-05-30 Online:2025-08-30 Published:2025-09-26

摘要/Abstract

摘要：

基于数字电源控制器原理和厚膜混合集成工艺,设计一款28 V输入5 V/40 A输出数字控制厚膜混合集成开关电源样机。围绕主电路与数字控制电路展开原理分析及参数设计,并对输入电压前馈与输出电压反馈的数字控制环路进行仿真。后经实验表明,样机具有良好的稳态特性和动态特性,验证了设计方案的正确性与可行性。

关键词: 厚膜混合集成, 数字控制, 电压前馈, 低压大电流

Abstract:

Based on the principle of the digital power controller and the thick-film hybrid integration process,a prototype of a digitally controlled and thick-film hybrid integrated switching power supply with 28 V input and 5 V/40 A output was designed. Principle analysis and parameter design were carried out focusing on the main circuit and the digital control circuit,and simulation was conducted on the digital control loop with input voltage feedforward and output voltage feedback. Subsequent experimental results show that the prototype has excellent steady-state and dynamic characteristics,which can verifie the correctness and feasibility of the design scheme.

Key words: thick film hybrid integration, digital control, voltage feedforward, low voltage high current

中图分类号:

TM46

邹扬, 宋芹, 吴承龙. 一种数字控制厚膜混合集成开关电源设计[J]. 电器与能效管理技术, 2025, 0(8): 34-38.

ZOU Yang, SONG Qin, WU Chenglong. Design of a Switching Power Supply with Digital Control and Thick-Film Hybrid Integration[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2025, 0(8): 34-38.

图/表 10

图1

表1

图2

图3

表2

图4

图5

图6

图7

图8

参考文献 11

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参数	数值	参数	数值
输入电压U_in/V	28	变压器匝数N/匝	3∶1∶1
输出电压U_out/V	5	输出电感L/μH	0.5
输出电流I_o/A	40	输出电容C/μF	394
单管开关频率 f_s/kHz	200	输出电阻 R_esr/mΩ	90//90// 135

参数	测试条件	测试结果
输出纹波/mV	U_in=28 V,满载	200
电压调整度/mV	U_in=20~50 V,满载	28
电流调整度/mV	U_in=28 V,空载-满载	26
效率/%	U_in=28 V,满载	90.8
短路功耗/W	短路	28
容性负载/μF	对稳态参数不影响	10 000
启动过冲/V	U_in=0→28 V,满载	0
输出跃变幅值/mV	U_in=28 V,半载-满载	900
输出跃变恢复时间/μs	U_in=28 V,半载-满载	500

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Design of a Switching Power Supply with Digital Control and Thick-Film Hybrid Integration

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