基于DSP的高轻载效率数字DC/DC变换器

针对模拟电源轻载效率低的缺陷,提出一种基于DSP的数字电源设计方案。采用数字控制,轻载时,使其工作在Burst模式,极轻载时,通过同步整流管的寄生二极管整流,有效提高了电源轻载效率。分析了移相全桥变换器的工作原理以及Burst模式的工作原理,并设计了数字控制系统和软件系统。最后,通过一台600 W移相全桥DC/DC变换器样机,验证了数字控制的优势。测试数据表明,该数字电源在10%额定负载下效率可达85%,在5%额定负载下效率仍高于70%。     

TPS5120型双输出同步降压 DC- DC控制器

TPS5120是美国TI公司研制的双输出同步降压DC-DC控制器，它在轻载时可由PWM模式切换至SKIP模式以提高其转换效率。文中介绍了TPS5120的主要性能和参数，给出了基于TPS5120控制器的双路输出DC-DC电源电路和主要设计方法。     

多模式开关电源控制芯片的低功耗设计

针对降低多模式开关电源控制芯片在轻载与待机工作模式下功耗,提高其全负载条件下工作效率的需要,提出一种开关电源控制芯片供电系统的设计方案,实现了其在启动、关断、重载、轻载以及待机等各种工作情况下的高效率低功耗工作。该供电系统主要包括欠压锁定电路、数字模块电源单元和两种不同的模拟模块电源单元,以及状态检测模块和模式控制逻辑单元,能够实现电源的上电、掉电控制,同时能够根据电源的负载条件控制各模块的开通关断以实现低功耗工作。该系统已应用于绿色多模式反激式开关控制器的设计中,取得了提高电源效率、降低待机功耗的作用。芯片采用1.5μm BiCMOS工艺设计制成。测试表明,所设计电源的各项指标均已达到设计要求。     

800W开关磁阻电机能量回收

为解决电池续航里程小,能量利用率不高的问题,提出了在电动运行阶段提高回流时能量回收效率的方法。以800W开关磁阻电机为实例,建立开关磁阻电机数学模型,主要用角度位置控制方法,通过系统仿真得到800 W开关磁阻电机的重载和轻载情况下的回收效率最大的最优开通关断角。仿真结果说明能量回收效率在重载高速、低速时均提高了5%,轻载高速时提高了14.5%,轻载低速时提高了2%。证明了此方法的有效性,对提高能量利用率具有重要意义。     

一种同步BUCK变换器反向限流电路的设计

同步BUCK变换器在轻载模式下会出现电感电流倒灌现象.若是反向电流过大,将会增加系统的导通损耗,降低芯片的效率.针对这一问题,设计了一款反向限流电路,该电路利用NMOS开关管的体效应二极管将负载的能量转移给输入电源,从而有效地限制了电流的倒灌.该反向限流电路基于0.5μm BCD工艺,在HSPICE上进行系统仿真.仿真结果证明,轻载时与不加反向限流电路的系统相比效率提高了2%.     

面向100-800W电源系统应用的双相交错PFC控制器UCC28061

德州仪器在UCC28060基础上推出的UCC28061转换模式双相交错功率因数校正控制IC，在100～800W的大屏幕液晶电视、个人电脑、家用音频设备及LED路灯等的电源系统中应用，可以完全满足IEC1000—3—2、EN61000—3—2等标准对工频谐波电流的限制要求，并能降低电源系统陈本和能耗，符合轻载效率标准。     

带跨周期调制的斜坡补偿电路

提出一种带跨周期调制(PSM)的斜坡补偿电路,既能实现斜坡补偿、维持系统稳定,同时电感电流最大值和带载能力不受斜坡补偿的影响,轻载时也能实现PSM控制,使输出电压稳定,并且提高了效率。与一般PSM设计电路相比,该电路设计简单、易于实现。仿真结果表明,在15%~90%的占空比范围内,电感电流最大值变化量微小,PSM控制在轻载时大幅提高了转换器的效率。     

带纹波控制的全载高效率DC-DC变换器的设计

便携式通信设备对DC-DC变换器的轻载效率及输出电压纹波的要求较高,轻载时,降低频率可以提高效率,但会带来纹波的恶化。针对这种缺陷,深入研究了轻载下纹波与频率之间的关系,得到一种降低纹波的新颖方法—带电感电流峰值控制的PFM技术。基于CSMC 0.5μm标准CMOS工艺,完成了电路设计。仿真结果表明,与传统PFM相比,该方法显著减小了轻载时的输出电压纹波,减小幅度最高可达80%。     

一种新颖的开关电源调制模式

为了解决开关电源PWM模式在轻载时的效率低下和PFM模式输出噪声频带比较宽,滤波难度大的问题,提出了一种新颖的开关电源调制模式-跳周期调制(SCM)结合可变极限电流比较器双环控制模式.提出SCM的控制机理和理论模式,SCM模式的效率比常规的PWM高,且基本上与负载无关;通过可变极限电流比较器对负载进行监测形成双环路控制模式,提高了电源的响应度,降低了开关电源的电磁干扰和输出纹波电压.分析了其效率和负载的关系,并与PWM、PFM调制模式进行了比较,得出SCM结合可变极限电流比较器双环控制模式是一种在不同负载下均有很高效率的调制模式,特别适用于在满载下工作时间相对不长的中小功率电源系统.     

轻载高效Buck转换器设计及其纹波控制方案

提出了一种峰值电流模式PWM下的轻载高效Buck DC-DC控制方案。该方案根据负载大小来自适应调节开关频率和电感电流峰值,实现宽负载范围内高的转换效率和对输出纹波的控制。把误差信号与负载自适应的门限相比较,以判定转换器工作模式。在轻载模式下,通过循环开启或者关闭振荡器来降低转换器的开关频率,降低开关损耗。详细推导了在保持输出电压纹波不变的情况下,负载自适应门限与负载大小之间的关系,并在典型应用下得到二者呈线性关系的结论。采用0.5μm BCD工艺进行仿真,结果显示,在输入电压12 V,输出电压3.3 V下,轻载时最高有94.2%的转换效率,在负载从10 mA到500 mA变化时,轻载模式纹波为120~140 mV,与理论分析的控制纹波130 mV较为符合。     

利用恒流LED驱动器设计高效率LED照明系统

随着高功率LED的问世,照明产业开始面临新的挑战。LED的使用寿命及电源转换效率成为设计LED照明系统时的主要考虑因素。而为了提供恒流(constantcurrent)以维持LED色彩与亮度的一致性,恒流LED驱动器可作为一个提供恒流输出的开关式转换器。此外,省电或是高效率的电源转换需求更是在LED照明应用上不可缺少的要因,而滞后型脉冲频率调制技术(HystereticPFM)可以大幅提升无论在轻载或重载时的电源转换效率。本文将探讨如何利用恒流LED驱动器设计出高效率、高稳定性的LED照明系统。     

新型LTC1266交换式调整器在10A的负载时仍有高的输出效率—Design Notes 103

新型的LTC1266是一个同步降压式的交换式调整控制器,可驱动两个外接的N通道MOSFET开关。N通道MOSFET开关优越的性能使LTC1266在10A或更大负载时,只须要外加少许的元件即可达高的输出效率。爆发模式让轻载时亦有高的效率-负载在10mA到10A之间时,效率大于90％。供应10A高效率电流的能力对提供Pentium处理器电源的电源供应器是非常重要的。     

基于智能控制的异步电机效率优化方法综述

异步电机在轻载时效率明显下降，鉴于原有效率优化方式发展存在瓶颈，本文分别从神经网络控制、模糊控制和遗传算法角度总结叙述了异步电机效率智能优化方式，指出智能控制优化方式今后发展方向。     

一种多模式降压型DC-DC变换器的分析与设计

为提高轻载下DC-DC变换器的效率,设计了一种降压型多模式DC-DC变换器控制芯片.其特点是在不同负载条件下采用不同的工作模式:在重、中载条件下采用脉宽调制(PWM),轻载条件下采用Burst调制,从而明显提高轻载条件下的效率.同时,采用片上集成功率开关管和同步整流管,提高了功率密度和变换器的效率.该芯片采用BCD 1.5 μm工艺实现.仿真结果表明,在重载和轻载条件下,变换器效率分别达到90%和80%以上.     

一种CLLLC谐振型双向DC/DC变换器效率优化技术研究

为提升CLLLC谐振型双向DC-DC变换器的工作效率，文中提出一种基于间歇控制技术的变频恒压控制方法。首先，建立变换器基波等效模型得到变换器的电压增益和传输效率特性，通过对原边逆变器的变频控制来改变电压增益，实现输出的恒压控制；然后，针对变换器在轻载时效率较低的情况，提出一种效率优化控制方法，在改变原边逆变器工作频率的同时改变间歇控制占空比，使副边整流器的输入等效负载维持在最优负载处，实现变换器的高效恒压输出；最后，搭建一台30 W的实验样机验证所提方法的可行性和有效性。实验结果表明，变换器轻载时，采用间歇控制变频恒压方法的工作效率比采用变频恒压控制方法提高约6%，在整个负载范围内效率可达87%以上。     

异步电动机最小损耗LMC的工程实现

变频调速技术的发展对异步电机系统的节能降耗起到了巨大的推动作用,但一般采用额定恒励磁控制,电机在空载或轻载稳态运行时,效率会明显下降;也就是低电磁转矩、低转速,低电磁转矩、高转速,高电磁转矩、低转速等情况下,效率均会明显下降。本文以异步电动机矢量控制变频调速系统为对象,针对其轻载稳态运行工况,将基于损耗模型的异步电动机最小损耗控制策略进行了工程实现。详细论述了工程实现的过程。     

高压DC／DC升压转换器

AS1343由2节或1节AA电池供电时,分别可提供24V、40mA或12V、30mA驱动能力,并可提供5．5～42V的可调输出电压。ASl343工作于0．9～3．6V单输入电源,1MHz的固定开关频率允许使用微型、超薄电感和电容。AS1343还可实现自动节电操作,以提升轻载时的效率。此外,内在的微功耗设计可将工作时的电源电流降至仅22“A。同时,AS1343具有关断模式,关断时电源电流低于1μA,并彻底切断输出。     

飞兆半导体扩展PowerTrench~ MOSFET系列

2012年8月16日,提升功率密度和轻载效率是服务器、电信和AC-DC电源设计人员的主要考虑问题。此外,这些开关电源(SMPS)设计中的同步整流需要具有高性价比的电源解决方案,以便最大限度地减小线路板空间,同时提高效率和降低功耗。有鉴于此,飞兆半导体公司(Fairchild Semiconductor)扩展PowerTrench MOSFET系列来帮助设计人员应对电源设计挑战。     

一种基于PWM-PSM调制模式的汽车电压调节器

为了提高汽车电压调节器在轻载时的效率,设计了一种基于PWM-PSM调制模式的调节器。中载或重载时采用PWM调制模式,轻载时采用PSM调制模式。系统负载的轻重通过检测励磁调整管导通的占空比来判断。基于CSMC 40 V BCD工艺进行流片,测试结果表明,占空比小于25%时采用PSM调制模式,占空比大于或等于25%时采用PWM调制模式。与传统PWM调制模式相比,轻载(励磁电流小于1.1 A)时,该调节器的效率至少提高了23%。     

矢量控制异步电动机的高效运行控制策略

异步电动机的效率在不同的运行条件下变化很大，特别是轻载时效率明显下降。因此，通过采取优化控制策略可以降低其运行损耗，实现节能降耗的日的。该文总结了近年来各种矢量控制异步电动机效率优化控制策略的研究现状，其内容包括基于模型的最优励磁控制、最小输入功率在线搜索法、最小定子电流控制和恒功率因数控制。对各种效率优化控制策略的性能进行分析，指出了矢量控制异步电机效率优化进一步的研究内容和方向。