最低损耗降压型变换器的研究

提出一种最低损耗Buck变换器拓扑结构,该拓扑电路运用无源无损缓冲网络,能够实现开关管的零电压关断和零电流开通,辅助网络中续流二极管的反向电流和电压尖峰能够得到有效抑制,提高了变换器的效率和稳定性,同时拓宽了软开关的占空比范围。通过1台1 kW试验样机验证了理论分析的正确性和可行性。

COT架构降压型变换器片上纹波补偿电路

基于0.18μm BCD工艺,设计了适用于电压模式恒定导通时间（COT）架构DC-DC降压型变换器的纹波补偿电路。分析了使用电解电容作为输出电容以及片外纹波补偿电路的缺点,并设计了一种新颖的片内纹波补偿电路来克服这些缺点。在芯片系统典型应用环境下,利用Cadence和Hspice软件进行电路设计和仿真。结果表明,在电源电压为5V,温度为25℃的条件下,芯片输出电压的纹波仅为2.15mV,通过纹波补偿电路的反馈电压的纹波为37mV,完全满足系统稳定要求。当温度在-20℃~125℃内变化时,输出最大纹波仅为12.6mV。

P沟MOSFET优化同步降压型变换器

手提式电子学的新一代产品，诸如电池电话、数码相机和个人数字助理(PDA)等的厂商在致力于减少手提式产品体积时还要求增加产品的功能，其中包括改善热性能和延长电池寿命。因此，设计者会继续研究上述产品的结构、元器件、布局和封装，以便提高DC～DC变换器的效率。然而提高效率的每个百分比都可转化为较长的电池寿命和更好的热处理，其结果将使上述产品具有较高的长期可靠性。

升降压型开关变换器建模与控制

根据升降压型开关变换器的工作原理,利用状态空间平均法和欧拉公式建立了其数学模型,由于其控制到输出数学模型存在右半平面的零点,系统成为非最小相位系统,采用超前-滞后校正装置对系统进行了串联校正,仿真结果良好的动、静态性能和抗电源扰动及负载扰动验证了数学模型与控制策略的合理性,分析结果为其它非最小相位系统的分析和设计提供了理论依据。

一种基于ACOT的高效降压型DC/DC变换器

采用自适应恒定导通时间(Adaptive Constant On-Time,ACOT)控制模式,设计了一种高效的降压型DC/DC变换器。该电路结构简单,无需进行环路补偿,具有瞬态响应快、在全负载段内转换效率高、频率集中等优点。基于0.6μm 16VCD工艺,对设计的降压型DC/DC变换器进行仿真验证。结果表明,该变换器在轻载下的效率高于83%;在全负载范围内,最高效率达到97%;系统的工作频率不随输入电源电压变化,具有快速的瞬态响应速度。

集成于电流模降压型DC-DC变换器的电流采样电路

针对电流模降压型DC-DC变换器,提出了一种新颖的CMOS片上电流采样电路.该电路结构简单,易于集成,功率损耗小,且通过MOSFET的匹配使采样比例几乎不受温度、模型以及电源电压变化影响.并通过进一步的优化设计,使得响应速度更快,工作电压进一步降低.提出的采样电路在一款基于0.5μm CMOS工艺设计的单片电流模降压型DC-DC变换器中进行了验证.在2.5~5.5V的电压范围,0~2A的负载范围内芯片工作稳定,瞬态响应良好,且效率高达96%.

PWM型降压式DC-DC变换器中的混沌现象

对工作在电感电流连续模式下的 PWM型降压式 DC- DC变换器进行了研究 ,采用连续采样、恒频的 PWM控制环调节 DC- DC变换器的输出电压 .通过理论分析与实验电路两方面证实了DC- DC变换器在某些特定的电路参数下会出现多脉冲、倍周期分叉及混沌等现象 .

基于HIP6004E的降压型DC/DC变换器的设计

对HIP6004E降压型同步整流控制器的特点,性能指标,引脚功能和工作原理进行了介绍。

一种新型的升-降压型直流变换器电路仿真平均模型

提出了一种新型的单开关升 降压式 (Buck Boost)直流变换器的电路仿真平均模型。这种模型可通过输入参数的选择实现对Buck Boost电路的电压控制、峰值及平均电流控制 ,以及对DCM CCM工作方式的统一。它是一种实用的仿真模型 ,可方便地进行稳态和动态分析。在保证准确的基础上 ,大幅度提高了仿真的速度 ,通常比用实际器件开关电路的仿真速度提高两到三个数量级。

降压型DC-DC变换器低端驱动的研究

介绍了降压型(BUCK)变换器的开关管由高端置于低端,详细分析了降压型变换器高端驱动的问题和低端驱动方式,阐述了基于UC3842芯片降压型(BUCK)变换器控制系统的设计。该设计采用低端驱动方式,驱动方便,电路简单,容易实现。

改进型ZVT-PWM Buck变换器的参数设计与实验

为了克服典型零电压转换ZVT(ZeroVoltageTransition)PWM降压型(Buck)变换器存在的辅助开关硬关断和内部循环电流的问题,提出一种改进型变换器,增加了缓冲电容和与谐振电感串联的二极管。分析了改进电路的工作原理,简要介绍了其各阶段的工作情况,设计了电路的参数,并进行了实验研究。结果证明改进措施能够使辅助开关实现近似零电压关断,同时能有效地截止原电路中存在的循环电流,提高了变换器的性能。

过零电流自动切换的同步降压型DC-DC变换器

设计了一种基于自适应导通时间(Adaptive On Time,AOT)控制的同步降压型DC-DC变换器。在重载工作时频率近乎恒定,在轻载工作时频率随负载变化,以此实现整个负载范围内的高效率。同时,该DC-DC变换器采用内置MOS管的同步整流方式,提高了转换器的效率。在DCM状态下电流过零时,通过检测同步整流下管漏端的负电位,提早关断同步整流MOS下管,电流自动切换到寄生的二极管,防止过零时电流反灌。芯片采用韩国东部0.35μm BCD工艺投片验证,给出了详细的测试结果。

新型电压调整模块——带有源浮充平台的Buck变换器

针对基本Buck变换器在输入、输出电压相差悬殊时占空比过小问题,提出了一种新型电压调整模块——带有源浮充平台Buck变换器。该拓扑在基本Buck变换器中加入了有源浮充平台单元,不仅具有大变比的电压转换能力,输出电感电流的交错并联,而且具有自动均衡各相电感电流的能力,无需采取任何均流措施,具有控制电路简化、开关应力小和效率高等特点。对新拓扑进行了详细的稳态和动态分析,仿真和实验结果证明了对新拓扑理论分析的正确性。

负压DC-DC变换器中新型功率管驱动电路

提出了一种适用于反向降压(InvBuck)型负压直流-直流(DC-DC)变换器的功率管驱动电路。该驱动电路将输入的脉宽调制(PWM)信号生成两路非重叠的正压驱动信号,然后利用负压DC-DC变换器中飞电容的电压反转产生负压驱动信号。该驱动电路中所有MOS管以及功率管的漏源电压(V_(DS))均不超过输入电源电压(≤V_(IN)),因而可用标准CMOS工艺实现。采用SMIC 0.18μm标准CMOS工艺完成了电路设计和仿真验证。结果表明,在900 kHz开关频率和5 V电源电压下,当PWM信号占空比在20%~90%范围变化时,本电路联合驱动功率管产生-0.99~-4.47 V的输出电压,仿真结果与理论计算值误差不超过0.7%,在输出最大电流100 mA时转换效率均大于91%。

PWM/PFM混合控制DC-DC变换器芯片的设计

结合脉冲宽度调制(PWM)和脉冲频率调制(PFM)功率损耗特点,提出了一种降压型PWM/PFM混合控制DC-DC变换器芯片的电路结构,大大提高了全负载范围转换效率。重点讨论了混合控制策略和PWM/PFM切换电路的设计。Hspice模拟仿真结果验证了设计的正确性。

基于数字PID补偿的降压型DC-DC控制器

设计了一个基于数字PID控制,可为低压系统提供稳定电源的多相位降压型DC-DC控制电路,包括flash ADC、数字PID控制器;并设计了一种新的基于延时单元/计数器的数字PWM电路,实现了一个降压型控制器。电路使用3.3 V CMOS工艺设计,芯片面积为0.16 mm2,输入电压3 V,输出电压1.25 V,负载电流最大800 mA,纹波小于10 mV,开关频率1 MHz,效率最高达到90%。

适用于低功耗DC-DC变换器的双延迟线结构DPWM

为了降低CMOS降压型DC-DC变换器的功耗,提出了一种双延迟线结构数字脉宽调制器DPWM(Digital Pulse Width Modulator)设计。该DPWM架构由双延迟线组成,可以降低功耗并通过改变分辨率来提高纹波电压。通过使用8位和16位延迟线实现了虚拟128位延迟线,并提出了相应的DPWM控制算法。基于180 nm TSMC CMOS工艺,采用Cadence软件进行仿真分析。仿真和实际测量结果表明,提出的双延迟链DPWM功耗为1.18μW,纹波电压为10.4 m V。工作频率100 k Hz时在4 m A^10 m A的负载电流范围内,与传统转换器相比,具有所提出DPWM的DC-DC变换器实现了较高的峰值效率92.8%,且有效面积较小。

基于Buck变换器的开关磁阻电机风力发电系统控制

介绍了开关磁阻电机风力发电控制系统的原理,提出了适合于SRG风力发电应用的Buck型功率变换器拓扑结构,分析了其工作原理。将中低速区域的电流PWM控制、电流滞环控制与高速区域的角度位置控制相结合,提出了SRG的电流控制策略,并利用两电平逆变器实现SRG并网。仿真和实验验证了所提控制方法的可行性和有效性。

一种多模式四开关降压-升压型DC-DC转换器

为了提高电池能量利用率,延长便携式电子设备的电池使用时间,提出一种级联4开关降压-升压型DC-DC转换器。该电路采用多模式工作方式,能根据输入和输出电压的具体关系和不同的负载条件采取相应的控制策略,以提高转换器的效率;在电池电压的整个波动范围内,提供稳定的电压输出。整个系统使用1.5μm BCD(Bipolar-CMOS-DMOS)工艺设计实现。

低电压大电流变换器电路技术

介绍抽头电感器方式降压型变换器、推挽式正向变换器和两段式DC/DC变换器所采用的电路技术。