应用于无线传感器网络的DC-DC升压转换器设计

无线传感器网络的应用越来越广泛,根据从环境中获取能量的需要,提出一种两级电荷泵结构的DC-DC升压转换器,通过两级升压将热电发电机产生的低压升至工作电压,该结构具有体积小、转换效率高等优点。仿真结果表明:使用0.18μm CMOS低阈值电压工艺时,能够将低压0.1 V升至2.5 V,在输入电压为0.1 V时,转换效率为45%,功耗为3.1μW。

基于PFM升压转换器的微机器人驱动系统的研究

在电池供电模式下，采用一种改进的限流PFM升压转换器为微机器人提供驱动电压，既保持了传统PFM的低静态电流，又有很高的转换效率。给出了确定PFM控制器的关键参数及选择外部器件的方法，设计了完整的数模混合电路系统，实现了管道内微机器人的驱动控制。

基于高性能升压转换器的跨导误差放大器

在分析峰值电流模式升压转换器原理的基础上,设计了一种结构新颖,高精度高性能跨导误差放大器。提出了将具有动态电流自补偿功能的基准电压电路复用为误差放大器输入级的新方法,克服了传统外接基准电压时误差放大器易受干扰和基准电路设计复杂的缺点,提高了误差信号精度和放大器跨导。设计了输出电阻可调电路,简化了补偿网络设计。电路用0.6μmBiCMOS工艺实现,测试表明:3V输入电压,1.2MHz工作频率下,误差放大器开环电压增益57dB,跨导322μS,输入偏置电流小于50nA;升压转换器输出电压15V,输出纹波小于5mV。

低输入电压DC-DC升压转换器的启动电路

针对DC-DC升压转换器在低输入电压下无法正常工作的问题,提出了一种基于电容自举原理的低输入电压的启动电路。采用CSMC公司的0.5μm CMOS混合信号工艺库进行电路设计与仿真,考虑到结构复杂的振荡器在较低电源电压下不能理想工作,同时为减小电路功耗,电路采用两种不同简单结构的环形振荡器实现电容自举,并利用反馈控制模块进行合理的逻辑控制。仿真结果表明,0.8 V低输入电压时,通过升压电路转换,可将Vdd升高到2.4 V;振荡信号变化时,输出电压变化微小,可以为DC-DC升压转换器提供稳定的电源电压。

1-V直流升压转换器的启动电路设计

针对目前直流升压转换器输入电压越来越低的要求,本文提出了一种基于0.35-?m3.3/5-V CMOS工艺的直流升压转换器的新颖的1-V启动电路。这种启动电路能将一个低的输入电压提升到一个能为转换器的主控电路所用的比较高的电压。这个启动电路最小的输入电压可以低至1V。仿真结果表明当输入电压低至1V时启动电路也可有效的将输出电压提升到高电压。并且此启动电路可应用于多种需要低压启动的直流升压转换器中。

能量收集最大功率点跟踪DC-DC升压转换器设计

通过提升功率传输效率和降低电路功耗,设计了一种适用于低功率微弱能量收集的DC-DC升压转换器。升压转换器主要包括核心电路、最大功率点跟踪(MPPT)电路、零电流开关(ZCS)转换电路、振荡器、电荷泵和偏置电路。采用开路电压法检测输入功率,并适时调整开关导通时间,以调整输入阻抗,实现对能量源的MPPT传输;同时,采用特殊供电的ZCS,减小电路的亚阈值泄漏,提升转换效率。基于65 nm CMOS工艺对DC-DC升压转换器进行设计,芯片面积为260μm×380μm。仿真结果表明,在输入功率-7^-30 dBm内、能量源内阻50Ω~10 kΩ的条件下,跟踪效率峰值为99.81%。同时,在最低输入电压为35 mV、DC-DC转换器输出电压为1 V时,电路转换效率峰值为90.46%,整体功耗低于1.2μW。

小型DC/DC升压转换器

目前,电子产品趋向小型化和可移动性的方向发展。其集成度高,密度高,可靠性高。这就要求直流电源也趋向小型化。当前,有用分立元件制成转换器,也有用集成元件作成转换器,但用的外围元件较多。下面就日本ELM公司采用CMOS工艺生产的LM95XXC系列(见图一)构成一个超小型PWMDC/DC升压器电路作一介绍。其电路的特点是外围元件较少,容易组装。

应用于能量收集的自启动DC-DC升压转换器

基于SMIC 0.18μm CMOS工艺,设计了一种应用于能量收集的自启动DC-DC升压转换器。系统包括两级升压结构,第一级自启动模块实现亚阈值电压输入,将电压升至可供第二级主升压结构使用的电压。两级升压结构中,均采用了基于栅交叉耦合的电荷泵,对其中的电荷传输开关进行改进,克服了传统Dickson电荷泵的体效应问题,提高了电压增益和转换效率。仿真结果表明,DC-DC升压转换器能在300mV输入下实现自启动,输出电压为1.8V,纹波电压约为4mV,效率达到69%。

一种升压转换器的新型片内补偿设计

提出一种新的升压转换器环路补偿方法。通过增加一个运算放大器,实现了补偿电容的倍增,使用片内小电容就可以实现环路稳定性设计,无需片外补偿电容。采用TSMC 0.13μm BCD工艺进行设计并流片,测试结果显示,输入4V,输出5V的条件下,在整个CCM负载范围内,开关频率为1.46 MHz,内部补偿电路工作正常,输出电压稳定,无振荡,与设计仿真值相符。

峰值电流模升压转换器的动态斜坡补偿电路设计

基于HHNEC 0.35μm BCD工艺设计了一种应用于峰值电流模升压转换器的动态斜坡补偿电路。该电路能够跟随输入输出信号变化,相应给出适当的补偿量,从而避免了常规斜坡补偿所带来的系统带载能力低及瞬态响应慢等问题。经Cadence Spectre验证,该电路能够达到设计要求。

一种高速宽带升压转换器斜坡补偿电路的设计

峰值电流模式升压型直流-直流转换器在连续导通模式下,当占空比大于50%时会出现闭环不稳,产生次谐波振荡等现象,需进行斜坡补偿。讨论了斜坡补偿的意义,并设计了一种结构简单的电流检测和斜坡补偿电路,该电流检测采用一种电流负反馈电路进行电压箝位,斜坡补偿时未采用传统的加法器对补偿斜率相加的方式,而是直接将采样电流和补偿电流在电流节点加和,解决了比较器引入附加回路对带宽的限制,瞬态响应速度较快。此电路基于Magna Chip公司HL18GFL 0.18μm工艺设计,并进行了流片。测试结果表明,斜坡斜率为3.17 mV/ns,满足系统稳定性要求。本电路面积仅为128.7μm×62.8μm,电流检测精度在5%以内。

一种用于平均功率跟踪的快速响应升压转换器

提出了一款高速高效率的平均功率跟踪(APT)升压转换器,该转换器用于无线发射系统的供电,其控制回路由一条基于固定频率关断时间(CFOT)的闭环反馈路径和一条基于一次开关(Single on/off)的开环路径组成.在稳态工作时,闭环反馈路径通过CFOT控制器实现了稳定的脉冲宽度控制(PWM).在参考电压跟踪时,一次开关控制器通过对输出端谷值电压VL的线性化预测,准确地控制输出电压在一次开关动作后完成切换.该电源调制器在SMIC 130 nm工艺下进行设计并仿真,实现了3.2μs/V的参考电压跟踪速度和96.5%的峰值效率.

带有MPPT功能的高效率光伏电池升压转换器芯片

为了提高光伏电池的收集效率和环境适应性,提出了一种带有MPPT功能的高效率光伏电池升压转换器芯片。该电路系统包括新型四相高效电荷泵模块、扰动观察法MPPT控制电路模块、反馈控制模块、纳安级电流基准、检测电路模块等。该芯片采用0.35μm BCD工艺设计、仿真并流片。芯片尺寸为3.15 mm×2.43 mm。测试结果表明,当光伏电池输出电压大于0.5 V时,升压转换器芯片输出电压提升到3V,电压转换效率可达99.4%。MPPT算法使输出功率提升8.53%。当输出负载电流为297μA时,最宽输出PCE达到85.1%。该芯片实现了高效升压光伏电池输出电压的目标。

高效率升压转换器在电池寿命中的作用

随着便携电子产品技术的不断发展,不同类型的用电设备需要灵活、高效和稳定的供电形式。电池作为一种便携电子产品通用的供电设备,在工业、生活中广泛应用。虽然电池在生活中如此常见,但是电池的寿命偏短是电池使用中的一个问题。高效率升压转换器的研究开发,一定程度上解决了电池在使用中寿命比较短的问题。本文将对高效率升压转换器进行简要介绍,并将其功能和在电池寿命中的作用进行详细阐述,以供读者参考。

超低功耗升压转换技术方案研究

随着信息技术的飞速发展以及日渐受人重视的用户体验,使得便携无线充电可穿戴设备应运而生,一系列集成纳米智能能源的电源管理方案相继提出。为此,本文提出了一种超低功耗升压转换方案。与传统升压方案相比,内部采用可编程最大功率点算法,跟踪采样网络,优化传输功率,满足了超低功耗下负载的运行;此外,外部存储单元电压受到了保护,系统内部设定欠压保护阈值和用户可自定义的过压保护阈值,实时监控输出最大最小电压,防止升压充电时用户的储能元件受到损害。因此,该方案是一种不仅满足微能量自供能而且兼顾用户体验的新型无线充电技术。

一种适用于升压转换电路的新型软启动电路设计

设计了一种适用于升压转换电路的新型软启动电路,其核心是电容充电电路,同时提出一种自启动控制脉冲发生模块,用于控制电容充电频率及时间,保证升压转换电路具有足够的软启动时间。该电路基于GF018工艺设计,仿真结果表明,该电路在采用小片内电容(10 pF)的基础上,实现了较长时间的软启动过程,避免了输出电压出现过冲现象,可保证升压转换电路正常启动。该软启动电路具有结构实现简单、低功耗、面积小、集成度较高等优点。

充电泵与升压转换器不同LED驱动器解决方案之间的较量

过去几年间,便携式设备的显示器与键盘发光功能对白光LED驱动器的需求快速增长,这种增长源于彩色显示屏的出现,特别是移动电话与其他手持设备中的有源矩阵LCD推动.

AnaloqicTech推出带有动态输出电压调节的升压转换器

AnalogicTech的AAT1232升压转换器就是为这些成本敏感的应用而量身定制，它将输出电压调节和高输出电流驱动集成在一个紧凑的封装内。

美国国家半导体推出内置降压/升压转换器及充电器的电源管理单元

2006年11月17日，电源管理技术的市场领导者美国国家半导体公司（National Semiconductor Corporationl（美国纽约证券交易所上市代号：NSM）宣布推出具有高度灵活性并内置降压／升压转换器的电源管理单元。这是该公司一系列具有数字设定能力的多输出电源管理芯片的最新型号产品。