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.

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.

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.

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。