温度补偿的30nA CMOS电流源及在LDO中的应用

设计了一种新型的用于低功耗LDO线性稳压器的CMOS高精度参考电流源．通过亚阈值设计方法得到30nA与电源电压无关的基准电流．利用MOS管寄生二极管反向电流的高温特性，对各支路的镜像电流进行了温度补偿，在-40～130℃范围内的30nA的基准电流精度从±1．5nA提高到±0．9nA．用这种参考电流源设计的LDO的静态电流在-40～130℃范围时减小到4μA．用Cadence公司的Spectre软件以及CSMC的0.5μm CMOS混合信号模型对电路进行了仿真与芯片设计．芯片测试结果验证了以上设计．

一种零死区栅驱动电路的设计

设计了一种结构新颖、适用于各种同步整流结构的零死区栅驱动电路,并在全桥输出结构的D类放大器中对其可行性进行了验证。通过控制输出同步整流功率管在开关过程中同时切换,避免了功率管寄生体二极管的开启,从而消除了体二极管导通产生的电磁干扰。基于0.6μmBCD工艺,对提出的零死区栅驱动电路进行仿真验证,结果表明,当穿通电流小于45mA时,可以保证在300mA以内负载电流下功率管的寄生体二极管不开启。

3300V SiC SBD嵌入式MOSFET研制

研制了一种3300 V碳化硅(silicon carbide,SiC)肖特基二极管(schottky barrier diodes,SBD)嵌入式金属-氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field effect transistors,MOSFET),即在传统MOSFET结构中集成一个由钛形成的肖特基接触。在芯片制造过程中,通过增加Ni退火后的表面处理工艺,使得栅源短路失效率降低约58%。研究发现,当二极管电流密度J_(SD)=100 A/cm^(2)时,嵌入式二极管电压降V_(SD)(SBD)=2.1 V,寄生二极管的开启电压约为8 V,这说明嵌入式SBD可以抑制MOSFET寄生二极管开启,降低碳化硅MOSFET"双极退化"风险。另外,该芯片的阈值电压为3.05 V,比导通电阻和阻断电压分别为18.9 mΩ·cm^(2)和3955 V,在高压轨交市场具有广阔的应用前景。

半桥三电平LLC谐振变换器的轻载控制策略

半桥三电平LLC谐振变换器(HBTL-LLC)具有开关管电压应力小、效率高等优点,通常将移相控制策略引入LLC控制以提高输出电压的调节范围,但随着负载变轻,该控制策略下的变换器输出电压增益曲线发生偏移。针对这个问题,在考虑变换器整流二极管寄生电容的情况下,详细分析了轻载增益不能有效调节的原因,并提出了半桥三电平LLC谐振变换器的一种轻载控制策略,能够在轻载工况下实现软开关以及输出电压低纹波。设计了一台7.5kW的样机,验证提出的轻载控制策略的可行性。