一种高频单片GaN DC-DC降压转换器设计

基于全耗尽型(D-mode)0.25μm硅基氮化镓(GaN-on-Si)工艺,设计了一款高频单片GaN DC-DC降压转换器芯片。该芯片集成了驱动电路和半桥功率级电路,驱动电路中电平放大功能通过有源上拉结构实现,在100~200 MHz频率范围内,单片GaN DC-DC降压转换器可直接被0.7 V的高速脉冲信号控制,无需片外模块,其峰值功率级效率达到92.2%,峰值总效率达到84.24%,峰值功率为7.7 W。相较于前期工作,芯片工作范围从100 MHz提升至200 MHz,在保证芯片效率性能的情况下,实现了对工作频率的大幅提升。

用于新能源发电的新型升降压转换器及其控制策略

针对新能源发电装置输出电压变化大难以实现储能的问题,提出一种基于PI控制器结合前馈控制的新型单管耦合型升降压转换器,通过调节耦合电感的变比灵活调节电压转换比,同时降低了开关器件电压应力,采用无源钳位电路,起到回收漏感能量和抑制开关管电压尖峰的作用,与传统升降压转换器相比具有更宽电压转换比,输入电流连续和开关管电压应力小等优势;利用PI控制器结合前馈控制策略实现闭环控制,保证了转换器整个输入电压范围内良好的输入暂态响应。详细分析了转换器的工作原理并推导了转换器稳态特性,将所提转换器与其他单管升降压转换器的各项性能进行比较。推导了转换器的小信号模型,同时利用伯德图验证PI参数设计的正确性,分析了PI控制器结合前馈控制策略的设计过程。最后,搭建了一台额定功率100 W,20~60 V输入、48 V输出的实验样机,通过升压和降压模式下的实验来验证所提转换器的性能,同时验证了PI控制器结合前馈控制策略的可行性,其中升压模式最大效率为97.08%,降压模式最大效率为97.10%。

一种具有电流均衡功能的多相降压转换器

提出了一种具有电流均衡功能的多相降压转换器,该转换器采用华虹0.35μm BCD工艺实现。该转换器带有一个输入前馈同步降压脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)控制器,以控制一个具有精确电压监测和输入电压前馈能力的双独立电压转换器。通过多相级联技术,可以轻松地实现高效的低电压和高电流输出,操作简便。该技术的特性在于能够抵消由于相位差而产生的多相间的输出噪声,同时能够实现对各相总输出电流的准确平衡。输入电压范围为3~22 V,具有较高的稳定性和较低的输出电压纹波。

DC-DC降压转换器控制系统虚拟实验平台设计

为了研究DC-DC降压转换器的输出电压调节问题,利用Matlab软件的图形用户开发工具GUI设计了基于DC-DC降压转换器控制系统的虚拟仿真实验测试平台。同时利用可视化仿真工具Simulink在后台搭建了基于连续滑模控制算法的系统仿真模型。考虑到DC-DC降压转换器系统的输出电压通常会遭受参考电压和负载电阻变化的影响,为了显示所推荐控制方法的优越性,设计了基于传统双闭环PI控制和所推荐连续滑模控制的两组对照实验。实验结果验证了所搭建控制系统模型的正确性和整个实验平台的有效性。该实验平台既着重介绍了DC-DC降压转换器和PI控制方法的基础知识,又特别引入了先进的连续滑模控制方法,有效支持了自动控制原理课程的建模和控制分析实验。

一种超低静态电流ACOT降压转换器

在可穿戴和物联网等应用领域,电池通常为系统供电。为保证系统能长时间待机,需要电源芯片具有超低待机电流。为降低待机功耗,在空载进入休眠模式时关断大部分电路,仅保留低功耗振荡器(LP_OSC)、电压基准的采样保持电路和低功耗比较器(LP_CMP),待机电流仅为430nA。为保证良好的负载瞬态响应,设计了自适应恒定导通时间(ACOT)架构。该架构具有瞬态响应好、电流连续模式频率稳定、环路稳定性好等特点。该芯片可提供最大600mA的负载电流,峰值效率可达96%,在输入电压为5V、输出电压为3.3V、带载电流为10μA时,效率大于80%。

RF功率放大器用650mA、可调降压DC-DC转换器

美国国家半导体公司3205是一款从单节锂离电池为RF功率放大器最佳供电的DC-DC转换器，它也可以用在很多其他应用中。它从2．7V-5．5V输入电压降压到一个可变输出电压（范围0．8V至3．6V）。用VCON模拟输入设置输出电压来控制RF功率放大器的功率电平和效率。

一种具有750mA输出电流,双模式PWM/PFM控制的高效率直流-直流降压转换器

提出了一种输出电流可达750mA,脉宽调制（PWM）和变频调制（PFM）双模式控制的,高效率、高稳定性直流-直流降压转换器.该转换器在负载电流大于80mA时,采用开关频率为1MHz的PWM工作模式;在负载电流小于80mA时,采用开关频率减小和静态电流降低的PFM工作模式,实现了在整个负载电流变化范围（0.02~750mA）内,转换器均保持高效率.而且采用一种快速响应的电压模式控制结构,达到了优异的线性和负载调整特性.芯片采用CSMC公司0.5μm CMOS 2P3M混合信号工艺物理实现.测试结果表明,该电路可根据负载的变化在PWM和PFM模式下自动切换.最大转换效率达96.5%;当负载电流为0.02mA时,转换效率大于55%.该芯片特别适合电池供电的移动系统使用.

高效同相的降压-升压DC/DC转换器的控制方法

采用一种四开关拓扑结构的降压-升压DC／DC转换器控制方法，能使转换器在输入电压高于、低于或等于输出电压的情况下操作，实现降压、降压-升压、升压3种模式自动并且平稳地转换，提供一种可在所有操作模式进行连续转换的功能。具有效率高、外围器件少、同相输出的优点。经HSPICE仿真，采用Hynix0．5μm 5V CMOS工艺，在输入电压2．5-5．5V、输出电压3．3V、频率1MHz时，效率高达95％以上。是输出电压处于电池电压范围内的单节锂离子电池、多节碱性电池或NiMH电池应用的理想选择，解决了在便携式电子设备电源设计过程中所遇到的问题。

LDO降压转换器的稳定性分析

通过对LDO降压转换器的原理分析,并借助频域的傅里叶分析方法,对其稳定性和频率响应进行了深入的理论研究,得到了提高系统稳定性的补偿方法。频率响应和瞬态响应的仿真结果表明,这种方法显著改善了LDO降压转换器的频率响应,并极大地提高了其稳定性。

降压/升压DC-DC转换器四开关控制方法

便携式电子应用设备常常要求它的系统电压，介于电池充分充电的电压和未充分放电的电压范围之间。比如，对于锂离子电池，当输入为2．8伏到4．2伏时，输出为3．3伏。达到这种要求最佳的解决方法就是高效率、同相的四开关拓扑结构的降压／升压DC-DC转换器，这种方法利用一种控制方案，它可以实现降压、降压／升压、升压三种模式自动并且平稳地转换。经HSPICE仿真，采用Hynix0．5um 5VCMOS工艺，在输入电压2．5～5．5V、输出电压3．3V、频率1MHz时，效率高达95％以上。是输出电压处于电池电压范围内的单节锂离子电池、多节碱性电池或NiMH电池应用的理想选择，解决了在便携式电子设备电源设计过程中所遇到的问题。

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。

汽车电子系统降压型DC／DC转换器的设计技巧

本文主要探讨了降压型转换器应用于汽车电子系统时的设计技巧。文中详细讨论了在最小稳态输入电压时如何选取最大占空比,以及在最大稳态输入电压时如何选取最小占空比的方法。还讨论了最大瞬态输入电压的产生原因以及抑止最大瞬态输入电压的方法。最后介绍了计算系统功耗的方法和芯片散热设计的注意事项。

双向全桥DC/DC转换器升降压控制系统的设计与实现

双向DC/DC转换器是实现高低压电能双向传输功能的直流转换器,在各种直流稳压电源设计上应用广泛。通过小信号分析法,将非线性的DC/DC转换器变换为线性的数学模型进行研究,确定了全桥DC/DC转换器在升/降压模式下的传递函数,然后通过离散型PID控制算法,分析了系统控制的稳定性并确定了PID参数,设计了转换器补偿网络。最后通过仿真模型和样机实验验证,证明了双向全桥DC/DC转换器的升/降压控制系统的有效性。

基于PWM自追踪的零转换降压转换器设计

针对传统降压转换器电流电压应力大、开关损耗严重和电能转换效率低所造成的电磁干扰等诸多不良影响的问题。对零转换PWM电路的控制策略进行了研究,提出了PWM自动追踪算法,采用该算法设计了零转换降压转换器。首先,设计拓扑结构中谐振电路与主开关并联从而优化负载电压电流峰值,然后,改善检测器触发器进而提高转换器的换流效率。最后,基于MATLAB平台搭建仿真实验和设计搭建了100 W/10 kHz小功率样机对转换器的各项功能进行实验验证,实验结果验证了所设计的转换器可以有效减少电流电压应力、降低损耗和提高电能转换效率。

一种恒定频率电流模式PWM降压转换器的设计

文章介绍了恒定频率电流模式PWM降压转换器的设计目标,以一款实际的降压转换器为例,具体分析了其中几个关键模块的设计,包括低电压检测模块、过热保护模块、软启动电路、斜率补偿电路、峰值电流合成电路和电流偏置电路等。通过对这些关键模块进行特殊的设计,以实现降压器的性能。

同步降压DC-DC转换器驱动级设计

提出一种输入电压为4.5～23V、输出电流可达3A的同步降压转换器的驱动级,内部集成了电平移位、死区时间控制及同步管反向电流限制等功能。设计了一种为内部逻辑供电的低压电源,使驱动级大部分可以由低压器件构成,与外部电源供电的驱动级相比,大大减小了芯片面积。分析了该电路的结构与工作原理;采用0.6μm BCD工艺,通过HSPICE进行仿真,证明该驱动级方案切实可行。

用于降压型DC-DC转换器的死区时间控制电路

介绍了降压型DC—DC转换器的死区时间产生原理，给出一种死区时间控制电路。它通过采样电感中的电流，动态地调节死区延时，减小体二极管的导通时间，并且可抑制振铃现象的产生。在Cadence环境下对电路进行整体仿真。结果表明，在1MHz频率下，死区时间能够随负载电流的变化而改变；体二极管的导通时间减小到1．5～2．5ns，提高了系统的效率。

一种新型交错并联同相降压升压DC/DC转换器

为了有效降低电流纹波和提高转换器效率,提出一种新型交错并联同相降压升压DC/DC转换器。提出的结构通过采用输入/输出(I/O)磁耦合交错并联和阻尼网络技术,降低了开关的电压应力、内部电压振荡和I/O电流纹波,并提升了转换器的效率。采用状态空间平均法,在连续导通模式下分析了提出转换器的稳态运行,从理论上证明了其优势。样机的功率设置为360 W,输出电压为36 V,模拟结果以及实验结果显示,当输出电流为6 A时,转换效率最高达到96%,最大输入电流纹波百分比仅为9.4%,相较于其他类似转换器,提出的转换器具有效率较高和I/O电流纹波较低的优势。

一种两节AA电池供电的降压转换器

简要介绍了一种两节AA电池供电的降压转换器 ,转换效率超过 90 %。

高效率降压转换器MAX1685的特点及其应用

MAX1685是一种高效率、内置开关的PWM降压转换器。它具有电路简单、转换效率高、低噪声等特性,适用于蜂窝电话、具有通讯功能的PDA、手持终端等系统。介绍了MAX1685的性能特点、工作原理以及在便携式产品中的应用和具体的电路设计。