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.

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。

一种用对数反对数电路实现真有效值AC/DC转换的方案

讨论了用对数反对数电路实现真有效值 AC/ DC转换的方法 ,导出了基本的转换关系 ,分析了影响转换准确度的主要因素 ,用超 β差分对管实现了准确度优于 0 .1%的真有效值测量 .

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.

初级反馈AC/DC转换器的高低压OCP补偿电路设计

初级反馈结构形式的AC/DC转换器近几年来引起了国内外学者与应用工程师的研究和关注。对初级反馈结构的AC/DC转换器进行高低压过流保护(OCP)补偿,是提高此种结构AC/DC转换器性能,扩大其使用范围的关键性技术。论文介绍了一种在系统板级补偿初级反馈AC/DC转换器高低压OCP的方法后,提出一种利用驱动管导通时间的不同来补偿高低压OCP的方法。论文论证了利用驱动管导通时间不同实现高低压OCP补偿的原理,并采用此方法设计了一款初级反馈AC/DC转化器且投入实用。通过对设计的无高低压OCP补偿和有高低压OCP补偿两种AC/DC转换器进行对比测试,结果表明论文提出的补偿方法可以将AC/DC转换器的高低压OCP差值缩小33～47mA,提高了转换器的性能,对初级反馈AC/DC转化器的设计具有一定的参考意义。

dsPIC33FJ PSFB:砖形DC-DC转换器参考设计

Microchip公司的dsPIC33FJ06GS101/X02和dsPIC33FJ 1 6GSX02/X04包括有广泛的DSP功能和高性能16位MCU架构。3.0V～3.6V的性能达到40MIPS,具有16位宽的数据通路,24位宽指令,广泛应用在AC/DC转换器、汽车HID、电池充电器、DC/DC转换器、数字照明、电磁炉、可再生能源/纯正弦波逆变器和UPS。

电流模式控制DC/DC转换器中的电流检测电路设计

应用于手机等通信电子产品电源系统的电流模式控制DC/DC转换器芯片,要求具有高性能电流检测电路。设计了一个高精度的电流检测电路,基于华润上华CSMC 0.5μm BiCMOS工艺库,利用Cadence Spectre软件进行电路仿真,经仿真得知所设计的电路电流取样精度达到1 000∶1,具有很高的采样精度。该电流检测电路性能良好,已经成功应用于一款电流模式控制DC/DC转换器芯片的设计之中。

星载DC/DC转换器辐射损伤预警方案设计

星载DC/DC转换器是卫星、航天电子设备中辐射易损单元之一。文中采用国际上新兴的电子故障预测与健全管理方法(ePHM),设计了基于PWM的星载DC/DC转换器辐射损伤预警方案,可以在辐射致PWM损伤使基准电压漂移达到预警值时发出警报,为启动备用件赢得超前时间,避免卫星出现灾难性故障。

低输入高效率高可调性DC/DC转换器的设计

设计了一种基于0.6μmBiCMOS工艺的低功耗、微功率、低输入、高输出、高效率、高可调性PFM升压型DC/DC转换芯片。分别采用高低压结合、预充电和抗饱和、固定关闭时间电流模式控制结构以达到低工作电压、高效率、高可调性和稳定的电压输出。本芯片采用XFAB公司的XB06工艺流片成功。测试结果表明,芯片的工作电压可低至1 V,无负载时静态电流仅为20μA,在输入电压/负载电流分别为1.5 V/15 mA、6 V/500μA的情况下能稳定地输出3.3、35 V,最高转换效率可达85%。

一种精确控制初级反馈AC/DC转换器输出电压的方法

初级反馈AC/DC转换器是近几年出现的一种新结构,如何精确控制它的输出电压是此结构的设计难点之一.描述了初级反馈AC/DC转换器的结构,并对其反馈电压波形进行了详细的分析.推导出初级反馈AC/DC转换器驱动管导通时间和变压器次级线圈退磁时间之间的关系,提出了利用驱动管导通时间确定反馈电压采样时刻的方法,从而实现对初级反馈AC/DC转换器输出电压的精确控制.测试结果表明,利用此方法设计的初级反馈AC/DC转换器,其输出电压的负载调整率2.92%～3.38%.

一种应用于DC/DC转换器的高效PWM控制电路的设计

本文提出一种用于DC/DC转换器的高效PWM控制电路。该控制电路采用电流控制模式,在宽范围内有着良好的瞬态响应。斜坡补偿信号与误差放大器的输出信号进行叠加,叠加后的信号与电流采样信号进行比较,产生一个占空比信号控制功率管的通断。并且本PWM控制电路中的误差放大器与软启动结合在一起,实现输出电压平滑稳定上升,有效减少了输入电流和输出电压过冲现象,保护了系统安全。

DC/DC转换器的电磁兼容技术

概述了电磁干扰(EMI)和电磁兼容(EMC)的基本知识,简单分析了DC/DC转换器的电磁干扰(EMD产生的机理,并对DC/DC转换器的EMC设计进行了有初步的探讨和总结。

基于BOOST型DC/DC转换器的斜坡补偿电路

针对现有斜坡补偿电路复杂、补偿效果不明显的现状,设计了一种用于BOOST型DC-DC变换器的斜坡补偿电路。该电路结构简单,补偿效果好,解决了峰值电流控制模式系统产生的不稳定问题,提高了开关电源的稳定性。基于VIS标准0.4μm BCD工艺实现,利用Candence软件对核心电路进行仿真。结果表明,该系统可以满足系统稳定性的要求,能稳定输出高精度电压,具有很好的应用价值。

一种宽输入电压范围软开关电流型DC/DC转换器

针对太阳能光伏(PV)及燃料电池等领域电源需要较宽输入电压范围的需求,提出一种通用的具有较宽输入电压范围的软开关电流型DC/DC转换器。该转换器采用了固定频率混合调制设计,可以在所有工作条件下实现半导体器件的软开关工作,并采用电流馈电技术以便适用于低电压高电流的电源。相较于传统转换器,该转换器更为通用,能够实现零电压开关和零电流开关,并且能够在输入电压和负载变化出现较大变化时控制输出电压。实验结果显示,在20 V～60 V输入电压范围内且负载出现变化时,该转换器均表现出良好的性能。

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。

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.

POSCAP在同步整流降压式DC/DC转换器中的应用

介绍了POSCAP钽电容器的特点和优点,其电容量大、等效串联电阻(ESR)低及允许纹波电流大,最适用于高效率、低电压、大电流降压式DC/DC转换器中作输出电容器。详述了POSCAP钽电容器在由LM2745组成的同步整流降压式DC/DC转换器中的应用实例,介绍应用电路如果使用条件发生改变时,经过简单计算确定有关元器件参数(L,C)的方法。