基于占空比的无电流传感器最大功率点跟踪系统

为了降低能量收集系统的功率损耗,提出了一种基于占空比的无电流传感器最大功率点跟踪（Maximum Power Point Tracking,MPPT）系统。传统的MPPT方法需要进行直流测量或开路电压测量,本文提出的算法利用滞后切换信息预估发电机的输出功率,可以实现保持最大功率提取,无需进行直流测量。采用MSP430微控制器进行了实现,并调整MPPT算法以适合热电发电机的特性。滞后电压调节器能够将热电发电机输出电压维持在参考电平上,因此可以根据给定的温度条件下提取最大功率。实验分析结果表明,提出的MPPT能量收集系统结构简单、成本较低、功率损耗低,且适用于各类小规模可持续发电。     

一种同步模式RC振荡器的设计

提出了一种性能较高的具有同步功能的RC振荡器。相比传统RC振荡器,通过控制器外围SYN引脚接收同步开关频率信号来设定振荡器的周期,设计出工作在同步模式下的RC振荡器。仿真结果表明,在典型参数情况下,该振荡器频率在140~450 kHz范围内能跟随外部同步频率。通过对外围电阻电容进行设置,在-40℃~125℃温度范围内,振荡器能够正常工作,可以应用于工作在同步模式下的控制器。     

宽负载应用的自适应关断时间Boost电路

设计了一种新型自适应关断时间(AFT)模式Boost电路。不同于传统的采样输入/输出电压的自适应电路,该AFT模式Boost电路直接采用真实的占空比信息,设置了自适应比较点,解决了开关频率受负载电流影响的问题。基于0.5 μm CMOS工艺对电路进行仿真验证。结果表明,当输入电压在2.4~4.2 V、负载电流在0.3~1.2 A范围内变化时,该AFT模式Boost电路的工作频率稳定在967~972 kHz之间,频率变化范围仅为传统自适应电路的14.3%。     

一种低压快速瞬态响应的片上LDO

提出了一种低输入电压的快速瞬态响应片上低压差线性稳压器(LDO)。采用基于反相器的轨-轨输入运放作为误差放大器(EA)的输入级。EA后级采用大抽灌电流能力的STCB结构。LDO加入了高通耦合结构,实现了低输入电压和全负载范围下的快速瞬态响应。该LDO无需外加偏置网络就能实现自启动。在Dongbu 0.5 μm CMOS工艺下,LDO的输入电压为2.2~2.7 V,输出电压为2 V。仿真结果表明,在负载电容为100 pF、压差为200 mV的条件下,该LDO可稳定输出0.1~100 mA的负载电流,负载在0.5 μs范围内切换时的电压尖峰在310 mV以内。     

一种基于电源纹波前馈的高PSR的LDO

功率管栅端寄生电容的存在使得LDO的电源抑制特性(PSR)在中高频段变差。在前馈纹波抵消技术的基础上,通过在误差放大器输出端与功率管栅端之间引入具有低输出阻抗的电压跟随器,拓展了PSR带宽,实现了中高频段的高电源抑制特性。采用箝位电路,进一步提高了重载下的环路增益,保证负载范围内LDO在中高频段均具有较高的PSR。基于0.5 μm CMOS工艺进行设计与仿真。结果表明,LDO的最大静态电流为80 μA,功率管的压差电压为150 mV,负载电流范围为50 μA~25 mA。在25 mA负载电流下,LDO的PSR在100 kHz时为-63 dB,在10 MHz时为-57.5 dB。     

白光LED背光驱动电路研究进展

白光LED应用于LCD面板背光源越来越广泛,其驱动电路随着LCD面板尺寸的增大也相应发展。阐述了从小尺寸面板的驱动电路到大尺寸面板的驱动电路的进展,分析了现有主要应用电路的结构和工作原理。中小尺寸LCD面板中的背光源驱动电路已经发展成熟,它采用DC-DC电源转换器与线性电流源相结合的电路结构;大尺寸LCD面板中的LED背光源驱动电路正在快速更新,围绕着提高电源转换效率和实现灵活准确调光的目标发展。     

GaN功率器件栅驱动电路技术综述

第三代宽禁带半导体GaN晶体管具有低导通阻抗、低寄生参数和更快的开关速度,有望取代传统Si MOSFET,成为未来高性能电源系统实现方案。GaN器件的优势在400 V以上高压系统中更为明显,可以实现更高的开关频率和功率密度,显著提高系统的转换效率,特别适合电源模块小型化发展趋势。介绍了200 V以下低压GaN驱动电路的应用和关键技术。分析了从低压系统拓展到400 V以上高压系统时需要作出的优化与改进。详细介绍了高压GaN系统中基于无磁芯变压器耦合隔离的隔离驱动技术和耗尽型GaN负压栅驱动技术。最后,总结了目前高压GaN驱动电路在工业领域的具体应用。     

高效率、高调光比LED恒流驱动电路的设计

文中提出了一种宽电压输入、高效率、高调光比LED恒流驱动电路。在迟滞电流控制模式下,该电路具有结构简单、动态响应快、不需要补偿电路等优点。通过外部引脚,可以方便的进行LED开关、模拟调光和PWM调光。LED恒流驱动电路基于CSMC的1μm40VCDMOS工艺,采用HSPICE进行仿真验证,结果表明在8～30V输入电压范围内,电路输出电流最大可达1.2A,输出电流精度可控制在5.5%以内,电源效率可高达97%。     

一种适用于开关电源的内部供电电路设计

本文提出了一种适用于开关电源的内部供电电路。该电路采用齐纳二极管的稳压原理,将开关电源的高输入电压稳压输出5V,供模拟模块和数字模块使用,简化了以往采用基准和低压差线性稳压器(LDO,Low Dropout Regulator)供电的设计方法。本电路基于0.35 um BCD工艺,对所设计电路进行了仿真验证。仿真结果表明,该电路在-40℃~125℃应用环境温度范围内都能够实现高精度的输出电压,具有较强的稳定性。     

一种带过温保护和折返电流限的LDO设计

提出了一种带过温保护电路和折返电流限的LDO,其主环路采用密勒补偿与零点补偿相结合的补偿方式。电路设计基于CSMC的1μm CDMOS工艺,用Hspice进行仿真验证。仿真结果表明,过温保护电路可以实现对电路的保护,并有25℃的迟滞温度;折返电流限可以将过流时的输出电流限制为一个较小的值,并在输出短路时使输出电流保持在30 mA左右;LDO的主环路在轻载和重载下都具有很好的稳定性。