高效率DC/DC转换器在通信电源中的应用研究

文章旨在评估高效率直流/直流(Direct Current/Direct Current,DC/DC)转换器在通信电源中的应用,着重考察最小输出电压、效率、功耗以及瞬态响应等关键性能参数。通过深入研究TPS54160芯片,揭示在不同工作频率下该芯片的性能特点。最后,通过实验验证TPS54160芯片在通信电源中的性能表现,旨在为通信系统的电源设计提供参考和指导。

AC/DC通信电源模块远场电磁辐射发射预测研究

AC/DC通信电源产生的电磁辐射易超过限值,对其电磁辐射机理和预测方法开展研究有助于改善电磁兼容性设计。首先,在分析AC/DC通信电源模块共模电磁噪声的形成源头和传播路径后,提出其远场电磁辐射可分解为由“输入端口”、“输出端口”共模电压驱动的2类辐射。然后,提出将共模电压驱动源与寄生辐射体的辐射传递函数相结合,进行远场电磁辐射预测的新方法;设计频谱分析仪+电阻衰减器,实现各共模电压驱动源的频谱测量;采用FEKO电磁仿真软件,通过数值计算得到各寄生辐射体的辐射传递函数。最后,实现了4 kW AC/DC通信电源模块辐射预测,并实测验证了其有效性。

内嵌DC/DC转换器的ARINC 429控制器测试方法研究

本文针对内嵌DC/DC转换器的ARINC 429控制器的功能和参数,总结了ARINC 429控制器关键参数的测试方法。采用某模拟测试系统联合某数字测试系统相结合的组合测试方案,解决了单个测试系统无法测试HI-35XX的难题,为后续解决其它高速总线与接口电路测试问题提供了有效途径。

EMI滤波器和DC/DC电源模块失效案例分析

混合集成EMI滤波器和DC/DC电源模块广泛地应用于军工领域。由于电源需要连续运行,同时经受恶劣环境条件考验,EMI滤波器和电源模块失效情况时有发生。针对某装备中滤波模块和电源模块的失效案例开展分析,详细地介绍了该类混合电路失效分析方法,提出了混合电路失效分析的思路,找到了滤波模块和电源模块的失效原因和机理,并给出了相应的改进措施,为电源模块的失效分析开展提供了参考。经失效分析,发现滤波模块和电源模块的失效原因为电源模块内部电阻受损,使用过程中微裂纹扩展,电阻开路,导致与之相连的MOSFET过功率烧毁,电源模块输入和输入地短路失效。电源模块短路失效,导致滤波模块的输出与输出地短路,从而形成大电流,导致基板过温,部分元器件焊点脱落,最终导致滤波模块无输出。

高功率密度DC/DC电源模块结构设计与封装

高效率、高功率密度是DC/DC电源模块永恒的发展趋势。以一种封装尺寸为38.72 mm×22.80 mm×7.21 mm、输出功率为320 W的DC/DC模块电源为研制对象,从结构设计、热设计、封装工艺等方面进行了系统的研究。DC/DC电源模块采用“夹心”工艺结构,以高导热塑封工艺封装,工作温度范围为-55~125℃,可靠性满足航空航天领域高可靠要求。

高效单片AC/DC电源管理集成电路设计

随着科技快速发展,电子产品的复杂程度不断升级,日益向小型化、智能化、高效能方向迈进。电源管理系统作为电子产品中的重要系统之一,其重要作用逐渐凸显。本研究设计了一种单片AC/DC开关电源集成电路,该电路具有效率高、体积小、可靠性高等优点。因此,本文基于高效的单片AC/DC电源管理集成电路构成,对其进行了优化设计,希望能够为我国电源管理系统设计行业的相关工作提供参考和借鉴。

基于微功耗同步DC/DC转换器的WSN节点电源模块设计

介绍了一种无线传感器网络节点的电源管理模块.该模块可以针对锂电池的宽电压输入进行DC/DC转换,采用同步降压-升压转换结构,实现额定电压输出.分析节点不同模块的工作特性,采用不同的微功耗同步降压-升压DC/DC转换器进行设计,并给出了具体的元器件选型方案.经实验测试和实际应用,该模块的转换效率可达85%以上,有效地提高电池的使用效率和节点能量利用率.特别是该模块符合便携式设备的需要,利于该模块与其他产品的结合,具有良好的通用性和扩展性.

隔离式DC/DC电源转换器推陈出新

过去20年来，高密度隔离式DC／DC电源转换技术取得了巨大进步。20年前，功率密度为30W／in^3的全砖和半砖DC／DC转换器的推出在用户和提供电源产品的公司中引起了巨大的反响。这些转换器除了应用于电信设备以外，还开创了在数据通信和工业系统中采用分布式电源架构的先河。很多提供电源产品的公司经历了几年艰苦的开发工作后，将产品推向了市场，

全负载下实现高效率的DC-DC转换器芯片设计

首先讨论了DC-DC转换器的功率损耗源,根据重载情况下PWM控制效率高而轻载情况下PFM控制效率高的特点,提出了全负载下实现PWM/PFM自动切换以降低功耗、提高电源效率的控制方法.将相加模式PWM、跳周期和限流相结合的PFM整合于一个系统中,使整个系统高效协调地工作,并在较大的负载变化范围内均具有高效率的优点.系统采用0.5μm CMOS工艺实现,对系统的仿真结果表明,系统正常工作,成功实现了PWM/PFM的自动切换,性能指标达到了设计要求.

基于DC/DC转换器的WSN节点电源模块设计

无线传感网络节点大多采用干电池供电,而干电池在使用过程中其输出电压持续下降导致节点供电电源不稳定,且不能充分利用电池内部所存储能量。本文的电源管理模块可对干电池的进行DC/DC转换,采用升压转换结构,高效率地实现额定电压输出。通过分析节点的工作特性,给出了元器件的选型方案。经实际测得数据分析,该模块的转换效率最高可达90%以上,极大地提高了电池的使用效率以及网络节点的能量利用率。同时由于该模块体积较小,便于与其他产品相结合,因此具有良好的扩展性和通用性。

VIPer0P:开关电源用新型零功耗AC/DC转换器

VIPer0P是一款离线交流变直流转换器,内部集成一个800V耐雪崩功率MOSFET和一个PWM控制器,在宽输入功率范围内实现7W输出功率。嵌入式零功耗模式(ZPM)让开关电源功耗在230VAC时低于4m W,按照IEC 62301标准定义,这个功耗值可视为零功耗。VIPer0P内部功能集成度很高,有助于设计人员设计一款轻巧的电源,同时节省组件成本。VIPer0P是一款设计灵活的功率转换器,适用于开关电源拓扑,例如,反激式转换器、正极或负极输出降压式转换器。该产品的宽输出电压范围(5V-30V)方便设计人员灵活地选用变压器。在诸多内部保护功能中,新的磁通量密度泄漏防护可防止启动过程中发生电流尖峰和变压器饱和现象。

高频PWM DC/DC转换器设计

设计了一种基于2．5μm 40V双极工艺的高频低功耗的PWM升压型DC／DC转换芯片．采用了恒定频率、电流模式的控制结构以提供优秀的电源和负载稳压．同时内部的电流监视电路可以保护功率开关以及连接到芯片上的外部元件．通过对开关脉冲宽度的调节，加快了升压速度，减小了稳压状态的输出纹波，提高了转换效率．仿真结果表明，在2．7～12．0V的输入电压范围内，芯片的开关频率为1．2MHz，开关电流限制值为1．2A，转换效率可达85％以上．使用很小体积的外围元件就可获得满意的输出纹波，在很小的电路板面积上产生大电流输出，降低了电路尺寸和成本．

可提高Buck型DC/DC转换器带载能力的斜坡补偿设计

提出了一种新颖的可提高Buck型DC/DC转换器带载能力的斜坡补偿设计。针对电流模DC/DC转换器在大占空比下的不稳定性,以及采用斜坡补偿后系统带载能力下降等问题,通过产生分段线性斜坡补偿信号并进行箝位,既保证了系统的稳定性,又提高了系统的带载能力。该电路基于0.5μm CMOS工艺设计,在不同的温度与电源电压下,经Hspice仿真验证,达到设计目标。

一种精准的升压型DC-DC转换器自调节斜坡补偿电路

设计了一种精准的升压型DC-DC转换器自调节斜坡补偿电路,包括反馈信号产生电路,固定斜率的斜坡信号产生电路,反馈信号转移电路和自调节斜坡信号产生电路四部分。其产生的斜坡信号斜率随输入电压变化而自动精确调节,消除了欠补偿和过补偿现象。与传统的设计相比,该结构具有精度高、电路结构相对简单等特点。最后,给出了具体的仿真结果。

基于改进EKF的DC/DC转换器电感电流观测器

为了减小电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI)引起的DC/DC转换器输出电压噪声,消除负载变化引起的稳态误差,提出了一种基于改进的扩展卡尔曼滤波器(Extended Kalman filter,EKF)的电感电流观测器.首先,介绍了Boost型转换器的状态空间方程和扩展卡尔曼滤波器;之后提出负载估算算法,对EKF进行改进.利用改进EKF的输出电压、电感电流和占空比即可估算出实际负载值,从而实时更新改进EKF的参数,使电流观测器可以准确估计电感电流;最后对提出的电流观测器进行了仿真验证.仿真结果表明,在负载突变时,改进EKF可以对EMI引起的输出电压噪声进行有效滤波,同时准确估计电感电流,保证了DC/DC转换器输出电压的准确性.

高频PWM DC/DC转换器的设计

设计了一种基于0.6μm CMOS工艺的高频PWM升压型DC/DC转换芯片.采用恒定频率、电流模式的控制结构以提供稳定的电压.本芯片在XFAB公司流片成功,测试结果表明,芯片的开关频率高达为1.2MHz,在输入电压分别为3.3V、5V的情况下能稳定地分别驱动4个、6个白光LED,输出电压分别为12.8V、18.6V.

集成FET的高性能DC/DC转换器在业界最小的解决方案中实现90%的电源效率与瞬态保护

德州仪器（TI）宣布推出一款50 mA、60 V同步SWIFT降压稳压器,可在尺寸仅为125平方毫米的解决方案中提供高效率与低噪声的性能。该TPS54062集成高侧与低侧功率MOSFET,可为噪声敏感型工业自动化与传感器控制、智能仪表、电信、计算以及消费类设计提供高效率电源转换与瞬态保护。

具双输入电源通路控制的18V、2A同步降压-升压型DC/DC转换器允许多个输入和延长的运行时间

加利福尼亚州米尔皮塔斯（MILPITAS,CA）凌力尔特公司（Linear Technology Corporation）推出双输入、宽电压范围同步降压-升压型DC/DC转换器LTC3118,该器件具智能、集成的低损耗电源通路（Power Path）控制。其独特的电源开关架构可实现高效率工作,从任一输入源提供高于、低于或等于输入的可编程输出电压。其双路输入能力使之非常适合于那些采用电池或超级电容器作为辅助或后备输入（以应对主输入发生中断的场合）的应用。

一种DC-DC升压转换器中的误差放大器的设计

结合DC-DC升压转换器的工作原理,从系统稳定性和负载调整率要求的角度出发,提出了一种新颖的设计方法,以确定误差放大器的主要结构和基本参数.与传统的误差放大器相比,该设计加入了动态电路部分,减少了环路的响应时间.另外,改进的电压移位部分不仅减小了芯片的面积,而且简化了误差放大器的设计.文中设计使用0.5μm-BCD工艺对整个升压转换器系统进行了模拟,并在各种工作条件下对系统进行仿真,得出了理想的仿真结果.