光伏电池最大功率点跟踪芯片的设计

为提高光伏电池的光电转换效率,设计一种基于开路电压法的光伏电池最大功率点跟踪(MPPT)控制芯片.利用光伏电池开路电压与最大功率点电压存在近似线性关系的特性,周期性采样光伏电池的开路电压,计算得到最大功率点电压.所设计的芯片结构简单、成本低、稳定性好,除能够较精确地控制实现光伏电池的MPPT外,还能周期采样、定时更新当前MPPT电压,并实时监测光伏电池的输出电压,使环境条件变化时系统具有快速的动态响应.芯片除包含参考基准、电压调节器、振荡器及误差放大器等基本模块外,还集成了采用自举技术的驱动电路,提高了输出电压.电路采用1.5μm双极型-CMOS-DMOS(BCD)工艺设计制造,优化后的芯片面积约为3.0 mm×2.6 mm.测试结果表明,预期的电路功能已经基本实现.

一种热插拔控制芯片及其控制策略的设计

为了解决插即用技术中电路板在带电背板上安全插入或拔出的问题,提出了一种低成本高性能的解决方案,设计与构成了一种集成电路热插拔控制器,可以实现对电路板和背板的多重保护,包括发生过流时,自动启动限流装置和电路阻断器;在电源电压发生过压时,隔离电源与负载,并启动外部的晶闸管撬棍电路来保护负载;此外,还设置了电源的欠压锁定和输出电压的监测管理功能.对所设计电路进行Specture仿真的结果与预期相符,表明系统的控制策略设计已经全部实现.在BCD(Bipolar-CMOS-DMOS)工艺下,完成了该热插拔控制器的芯片设计与制造,测试结果表明预期的保护功能均已实现.

阀控密封铅酸蓄电池充电控制集成电路设计

为提高阀控密封铅酸(VRLA)蓄电池的充电效率和长期运行的可靠性与安全性,设计了一种智能型阀控密封铅酸蓄电池充电控制芯片,该芯片可控制充电电路实现4种不同模式的充电过程,在微处理器的支持下针对不同应用场合的需要进行编程,交替使用4种模式对蓄电池进行充电,使充电效率及电池组的可靠性与安全性达到最佳化;此外该芯片内部设置了电源的欠压锁定、低电压的监测以及过流保护功能,该芯片已在1.5μm 50 V双极型-互补金属氧化半导体-双扩散金属氧化半导体(BCD)工艺下设计完成.测试结果表明,芯片工作正常,预期的全部充电控制功能均已实现.

基于单稳态电路的PFM控制器设计

在分析脉冲频率调制(PFM)对开关电源轻负载效率提升的基础上,设计了一款新颖的PFM升压DC-DC转换器控制芯片,内部采用独特的低压偏置产生电路和单稳态电路,结构简单(仅有21个双极型晶体管——BJT(bipolar junction transistor),它与外接高性能元件配合构成驱动LED(lightemitting diode)的高效升压电路.HSPICE仿真结果表明:在BCD-0.6μm-30 V工艺下,最低工作电压只需0.9 V,效率高达94%以上,达到了设计预期的结果,具有很好的应用前景.

一种用于DC-DC变换器中的斜坡补偿电路

设计了一种应用于DC-DC变换器中的斜坡补偿电路。提出了一种新的动态斜坡补偿方法,使斜坡补偿电流的斜率随着占空比的增大而增大,在消除了次谐波振荡的同时,也避免了斜坡补偿对DC-DC变换器带载能力的影响。该斜坡补偿电路结构简单,易于实现,已在基于0.5μm双极型CMOS DMOS (BCD)工艺设计的电流模降压型DC-DC变换器中得到了验证。测试结果表明,该DC-DC变换器在不同占空比下可稳定工作,可以满足一般的电源应用需求。设计的DC-DC变换器面积为2.2 mm×2.2 mm,其中斜坡补偿电路面积仅为0.2 mm×0.3 mm。

一种应用于DC-DC变换器中的片内电源电路

介绍了一种应用在DC-DC变换器芯片中的片内电源电路。其核心是设计了一种带'浮地'结构的对称型跨导放大器电路,既可显著提高电路的瞬态响应速度,也减少了硬件成本,且电路结构简单、易于实现。此外,设计了一种片外电源检测电路,当存在片外5 V电源时,将其接入DC-DC变换器中作为片内主电源,提高了芯片效率。该片内电源电路已在基于0.5μm双极-CMOS-DMOS (BCD)工艺设计的DC-DC变换器中实现了验证,结果表明,采用该片内电源电路可实现宽输入电源范围、一定负载电流条件下的高精度5 V电源输出。DC-DC变换器芯片面积为2.00 mm×1.20 mm,片内电源模块面积仅为0.60 mm×0.40 mm。

具有先进保护功能的新型IGBT门极驱动器集成电路

论述了IGBT门极驱动器设计新方案,它具有先进的保护功能,如元件采用双电平开通以减小峰值电流,采用双电平关断以限制过电压,以及防止出现桥臂贯通的有源密勒箝位。此外还介绍一种包括双电平关断驱动器和有源密勒箝位功能的新电路,并对所述功能的试验及结果进行阐述,重点介绍双电平关断驱动器的中间电平对IGBT过电压的影响。