新型高效同步整流式DC-DC开关电源芯片的设计

随着计算机和半导体技术的发展,低电压大电流开关电源成为目前一个重要的研究课题。同步整流技术是目前开关电源中一种新型的转换效率提升技术,应用十分广泛。文中提出了一种同步整流式EE-DC电源管理芯片的结构,具有大电流、高效率、低功耗等特点。提出了设计思想,对电路各功能模块在Cadence软件中进行了仿真分析,最后采用0．6μm、CMOS工艺实现。     

一种DC-DC芯片中的新型电流感应电路

概述电流感应技术在电源管理芯片中的应用,并总结目前的电路感应方法,对其优缺点进行了对比,重点叙述了一种新型的片上电流感应技术,这种技术工作在电流模式,仿真该技术可见其有较好的感应精度.且该技术具有结构简单,功耗极小,易于集成,感应可靠等优点,应用设计前景广泛.     

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工艺没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%.     

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工艺没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%.     

电流模降压DC-DC内部补偿研究

利用片内补偿实现了一款单片电流模降压型DC-DC变换器。设计的分段线性斜坡补偿电路大大缓解了传统线性方法的过补偿问题,提高了系统响应速度。集成的RC频率补偿结构克服了稳定性对输出负载以及陶瓷输出电容ESR的依赖,简化了设计,节省了PCB面积。芯片基于标准0.5μm CMOS工艺实现,内部补偿实现了良好的环路稳定性,负载调整率以及线性调整率均小于0.4%,400 mA负载阶跃对应输出电压的响应时间小于8μs。同步整流技术使得效率高达94%。     

一种DC-DC芯片内建可测性设计

DC-DC芯片设计中有许多内部参数需要检测和控制,有限的引脚数目使得直接测试内部参数比较困难.文中提出一种通用性很强的内建可测性设计方法,在芯片内部设计时只需要增加规模较小的测试电路,就可以在芯片外引脚上测量芯片内部众多的参数.     

一种DC-DC芯片内建可测性设计

DC-DC芯片设计中有许多内部参数需要检测和控制，有限的引脚数目使得直接测试内部参数比较困难. 文中提出一种通用性很强的内建可测性设计方法，在芯片内部设计时只需要增加规模较小的测试电路，就可以在芯片外引脚上测量芯片内部众多的参数.     

电流模降压DC-DC大负载低漏失工作研究

对线性斜坡补偿与芯片峰值电流和带载的关系进行了论证,针对大负载低漏失工作,在分段线性斜坡补偿的基础上,提出了电流抵消电路,得到在箝位状态可调节的斜坡电流,延长了电池的使用寿命,利于便携式应用。电路紧凑简洁,易于实现,并在一款额定带载600mA的电流模降压DC-DC变换器中进行了验证,测试结果表明,达到了100%占空比时输出电压2.5V以及3.3V的600mA大负载低漏失工作。     

应用于DC-DC调整器的一种改进型电流检测技术

电流检测是采用电流模控制方案的DC-DC调整器中最重要的技术之一。本文首先列举了目前较为常用的几种典型电流检测电路,同时对它们的优、缺点进行了分析,最后给出了一种改进型的电流检测电路。改进后的检测电路能够对功率管中的电流进行精确的检测,同时该检测电路非常适合在集成电路中使用。     

峰值电流模DC-DC转换器中多功能误差放大器电路设计

提出了一种适合于峰值电流模DC-DC转换器的新型多功能误差放大器电路.与斜坡电压信号结合可实现软启动功能,实现了从启动阶段到稳定工作状态的平滑过渡,无扰动出现,并有效地消除了启动阶段的浪涌电流和电压过冲;同时还具有最大电流限制和模式切换功能.该误差放大器集成到一款峰值电流模升压型DC-DC转换器中,电路采用CSMC 0.5μm BCD工艺实现.仿真结果表明：3.5V的输入电压下,误差放大器消耗的静态电流为4.48μA,并且能够实现软启动、最大电流限制、模式切换功能.电路具有简单易实现,功耗低的特点.     

应用于电流控制型DC-DC开关变换器的分流开关技术

在简要讨论电流控制型DC-DC开关变换器基本原理及优点的基础上，分析了限流采样小电阻难以单片集成的问题，由此提出了解决此问题的分流开关技术，并给出了双极型和MOS型分流开关的详细公式推导，最后通过具体的设计实例，验证了分流开关技术应用于电流控制型DC-DC变换器的可行性。     

偶数阶电流模椭圆滤波器的综合设计

本文提出了一种基于MOCCII的任意偶数阶电流模椭圆滤波器综合设计方法。通过对n阶(偶数)椭圆传输函数进行分析,将其分解成一系列能用无损积分器实现的表达式;并对输出电流信号进行线性组合,以实现了偶数阶的电流模式椭圆滤波器的综合。该方法实现的电路结构简单,所用有源和无源元件最少,仅由n个接地电容,(3n-1)/2个有源器件和接地电阻构成。给出了四阶高通、低通和带通椭圆形滤波器的设计实例。Pspice仿真结果表明采用该方法设计偶数阶电流模式椭圆滤波器是可行的,适用的。     

一种新的应用于降压式DC-DC变换器电流采样电路的设计

在分析了传统的应用于大负载电流降压式DC-DC变换器电流采样电路主要缺点的基础上,提出一种新的应用于降压式DC-DC变换器的电流采样电路。该方法通过一个电阻电容网络来消除电感寄生电阻的影响,并利用开关电容积分器来实现降压式DC-DC变换器的电流采样,在Chartered 0.35μm CMOS工艺下实现该电路并流片验证。最终的测试结果显示,提出的电流采样电路实现了对降压式DC-DC变换器精确的电流采样。     

同步降压DC-DC转换器驱动级设计

提出一种输入电压为4.5～23 V、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0.6 μm BCD工艺,通过HSPICE进行仿真,证明该驱动级方案切实可行.     

智能电表用DC-DC电源芯片寿命预测及失效分析

为了评估电源芯片是否满足可靠性要求，设计了DC-DC电源芯片的可靠性加速寿命试验，选取温度、湿度和电压 作为综合加速应力，根据Erying理论模型，模拟预测出现场运行10年后，电源芯片的累计失效率远远超过电能表寿命保证期内允许的累计失效率0.65％的要求，分析其失效根源，确认制作过程中，夹头倾斜导致制作的 BLT(胶层厚度)厚度存在几乎 为0的情况，造成PIN脚(电源芯片的金属管脚)与GND之间无胶层而存在接触短路。     

采用主从电流共享的多相DC-DC电源设计

多相PWM DC-DC电源能提供大电流和高速负载瞬态响应,可满足新一代CPU对主板电源的要求.在多相电源中,关键的问题是如何平衡各相电流.文章提出了一种新的电流共享方法--主从电流共享.该方法可以很好地保证各项电流的平衡.另外,为了提高效率,提出了一种新的电流检测方法,利用降压型电源下功率管的导通电阻,准确地检测电感电流.此电源芯片采用1 μmCMOS工艺流片.测试结果表明,该电源符合英特尔公司为P4处理器电源制定的VRM9.0标准.     

高频多相数字DC-DC控制芯片的设计

介绍应用于低电压大电流DC-DC的高频多相数字控制芯片的设计。该芯片采用电压模式控制、数字比例-积分-微分(PID)控制算法,由可编程电压基准源、窗口ADC、数字PID电路以及数字脉宽调制(DPWM)电路组成。该芯片提供1MHz开关频率、四相PWM信号输出、5bit电压识别(VID)码控制系统的输出电压,实现从1.1V到1.85V可调。芯片在0.35μm工艺下流片。实验结果证实了芯片的性能与设计方法的正确性。     

电流模式控制倍流整流器ZVS PWM 全桥DC-DC变换器

采用电流模式移相PWM控制,在较大的负载范围内实现了开关器件的零电压软开关(ZVS).给出了实验结果.     

Boost DC-DC变换器电流滞环暂态控制策略的设计

对数字电流滞环控制Boost DC-DC变换器进行了详细的仿真实验分析,发现暂态过程中存在恢复时间过长和无法完全恢复到目标输出值的问题。针对这一问题,在原有的电流滞环控制策略的基础上提出了一种改进的电流滞环控制方法。具体控制方法是程序自动判断负载电流是否发生突变,以及突变的类型是电流突增或突降。若突增则启动电流突增暂态控制策略,若突降则启动电流突降暂态控制策略,若没有发生突变,则沿用电流滞环稳态控制策略。完成了改进的电流滞环控制方法的详细设计,并进行了仿真和硬件测试。测试结果表明,改进后的控制策略在保持良好的稳态特性基础上明显改善了变换器的暂态特性。与原有的控制策略相比,有效缩短了暂态恢复时间并提高了负载调整率。