抗总剂量Boost型 DC-DC转换器设计

采用设计加固方法,基于标准商业0.35微米CMOS工艺,设计了抗总剂量Boost型 DC-DC转换器芯片。从系统设计角度出发,综合采用了同步整流、高开关频率、自适应动态斜坡补偿等技术提高DC-DC转换器性能和抗辐照能力;分别从电路级和器件级对转换器进行了加固设计。考虑DC-DC转换器总剂量效应,电路级加固分别从模拟电路加固和数字电路加固着手;提高环路稳定裕度,有效的提高转换器反馈环路的抗总剂量能力。为有效的降低场区辐射寄生漏电,器件级采取的加固措施是转换器的控制部分MOS管采用H栅实现,输出功率MOS管采用环形栅实现。辐照实验结果表明,设计的抗总剂量Boost型 DC-DC转换器在总剂量超过120 krad (Si )后才出现功能失效,而非加固的电路在总剂量超过80 krad (Si )后才出现功能失效;加固电路的辐照后电流明显小于非加固电路;加固电路的辐照后效率也高于非加固电路。     

采用∑-△调制器实现的电源控制器

时二阶1位∑-△调制器原理、系统稳定性进行了分析.由于∑-△调制器采用了过采样技术,能对基带内噪声进行整形,因此输出的信号具有高信噪比.在此基础上,将其应用于DC-DC控制器,设计出了一种数字调制方式降压型直流一直流控制器.这种转换器采用离散时间的∑-△调制器实现,采样频率为10MHz.与传统模拟调制方式的控制器相比,具有高信噪比.易于补偿等特点.     

专用高速高压驱动器设计

以标准3-μm双阱CMOS工艺为基础,开发了高低压体硅CMOS工艺,解决了低压CMOS和高压LDMOS工艺兼容性问题.基于RESURF原理,设计了八边形结构的高压LDMOS:完成了低压控制电路与高压LDMOS集成专用高速高压驱动器的设计.测试结果表明,高压LDMOS的开通电阻约为22Ω,击穿电压不高于130V;专用高速高压驱动器功能指标达到设计要求.     

一种新的8B／10B编码电路设计

高速串行数据传输中广泛采用8B／10B编码。为得到结构简单、易于大规模集成的编码电路,文中在深入分析8B／10B编码内在相关性和逻辑关系的基础上,采用ECL结构和0．6μmBiCMOS工艺,设计了8B／10B编码电路。并将该编码电路应用于传输速率400Mb／s的高速串行数据发送器中。与现有8B／10B编码方法相比,仿真结果表明采用该方法实现的编码电路逻辑运算量小、速度快;实测结果表明该编码电路具有误码率低、可靠性高等优点。     

一种用于LDO的动态频率补偿技术

低压差线性稳压器(LDO)广泛应用于各种供电系统中,但对于不同的负载电流,系统的极点将有很大的变化,如果不进行补偿,系统有可能不稳定。设计一种新颖的动态密勒补偿电路,使系统在不同负载时选择不同的主极点,电路可以更加稳定。该电路不需要外接ESR进行频率补偿,并且增加了系统带宽。此方法设计的LDO具有响应速度快、稳定性好、节省空间等优点,并且具有更高的电压调整率和负载调整率。     

Design of a total-dose radiation hardened monolithic CMOS DC-DC boost converter

This paper presents the design and implementation of a monolithic CMOS DC-DC boost converter that is hardened for total dose radiation.In order to improve its radiation tolerant abilities,circuit-level and device-level RHBD(radiation-hardening by design) techniques were employed.Adaptive slope compensation was used to improve the inherent instability.The H-gate MOS transistors,annular gate MOS transistors and guard rings were applied to reduce the impact of total ionizing dose.A boost converter was fabricated by a standard commercial 0.35μm CMOS process.The hardened design converter can work properly in a wide range of total dose radiation environments,with increasing total dose radiation.The efficiency is not as strongly affected by the total dose radiation and so does the leakage performance.     

一种基于di_C/dt反馈控制的大功率IGBT驱动保护方法

针对大功率IGBT提出一种新型的有源门极驱动保护方法。在IGBT正常开通与关断过程中,利用di_c/dt反馈控制,设计软开通及软关断电路,有效缩短IGBT的开通与关断时间,提高IGBT的开关频率,减小器件功率损耗;在IGBT发生短路时,结合di_c/dt反馈技术,设计改进型有源钳位保护电路,实现IGBT软关断,防止关断时产生较大的过冲电压损坏IGBT,同时有效减小门极触发电阻R_g上的损耗。利用Saber软件进行电路仿真,并基于大功率IGBT模块YMIF1200-33实验平台,验证方案的可行性,结果表明,相对于传统控制方案,正常开关情况下,开通时间缩短了26.5%,关断时间缩短了52.6%;短路情况下,相对于传统有源钳位方法,改进方案在有效钳住V_(CE)电压的同时,关断期间门极电阻上的电流减小到原来的35.4%,并能在短路发生的第一时间迅速可靠地关断IGBT。     

SiC MOSFET短路保护技术综述

随着电力电子技术的飞速发展，SiC MOSFET以优异的材料特性在高频、高压、高温电力电子应用中展现了显著的优势。然而，SiC MOSFET较高的开关速度与较弱的短路承受能力对短路保护技术带来了新的挑战。该文首先介绍SiC MOSFET不同短路类型以及短路测试方法；其次对SiC MOSFET短路失效模式及失效机理进行分析；然后详细梳理现有SiC MOSFET短路检测与短路关断技术的原理与优缺点，讨论现有SiC MOSFET短路保护技术在应用中存在的问题与挑战；最后对SiC MOSFET短路保护技术的发展趋势进行展望。     

量程自动转换的12位十进制等精度数字频率计

分析了数字式频率计,利用VHDL设计一种量程可自动转换的12位十进制等精度数字频率计,具有自动校验和测量功能,能用标准时钟校验测量精度,并具有超量程报警功能,超出当前测量量程档范围时能发出灯光和音响信号。