高效率快速响应的全集成KY升压转换器设计

基于TSMC 65 nm CMOS工艺,设计了一款高效率快速响应的全集成KY升压转换器.针对脉宽调制(PWM)轻载效率低,瞬态响应慢的问题,提出了一种带瞬态增强的自适应恒定导通与关断时间的变频控制策略.该策略采用自适应时间控制技术,可根据输入、输出电压和负载电流自动调整计时,优化了输出电压纹波.同时设计了瞬态增强电路,当输出低至限压阈值时,通过延长计时器的充电时间加速系统恢复.此外,还设计了DCM自校准电路,实现了精确的过零关断.仿真结果表明,在输入电压1.5 V,输出电压1.8 V的典型应用下,负载范围为0~120 mA,峰值效率为71.5%.在10 mA轻载下,效率仍有52.4%.当负载电流在110 mA的阶跃高度瞬变时,响应速度分别为2.55 ns/mA和6.18 ns/mA.

一种宽输入电压的Boost变换器设计

针对便携电子设备及可穿戴设备应用场景,介绍了一种超宽电源电压范围下工作的Boost变换器。该Boost变换器采用恒定关断时间(CFT)的控制模式,回避了常规的定频控制模式所必须的斜坡补偿电路。恒定关断时间为400 ns,外围器件采用微型电感、电容,可大大减小整个电源模组所占面积。芯片片内集成40 V LDMOS,输出电压最高可达40 V,电流限为100 m A。提出的Boost变换器采用0.35μm BCD工艺进行设计。仿真结果显示,所设计的Boost变换器可在1~15 V输入电压下正常工作。