浅析限流电路

本文结合GB4943.1-2011《信息技术设备安全第一部分:通用要求》标准对限流电路的作用及含义,评测要素,适用场合,测试方法及应用实例等四个方面进行阐述.     

CMOS电路的低功耗设计技术

ＣＭＯＳ集成电路随着规模和速度的迅速提高以及在便携式电子产品中的广泛应用，电路功耗已成人们关注的关键问题。本文重点叙述了降低ＣＭＯＳ电路功耗的主要途径和低功耗设计技巧。     

微型脉搏表中低功耗电路的设计

便携式测量仪器的设计通常需要考虑功耗问题,微型脉搏表的设计也是如此。文中介绍了微型脉搏表的工作流程,并给出了降低能耗的方法。通过脉冲驱动发光二极管发光、模拟开关控制放大器的工作状态,降低了电路的工作能耗。由于采用脉冲驱动二极管发光,就要解决单片机A／D转换电路的采样和脉冲驱动发光同步的问题,论文对脉冲驱动的模拟电路进行了特殊的改进－－将模拟电路放大的脉冲信号经过采样保持,进行平滑处理,最后在A／D芯片的输入端得到连续信号,解决了同步问题。经过实际使用,该系统在低功耗和易控制方面有着非常好的结果。     

热插拔控制器构成限流电路

为避免电源在系统出现短路 或过载时损坏,常采用限流电路为电源提供保护。针对这种应用,集成电路制造商提供了内置P沟道MOSFET和限流门限可调的芯片,这些芯片大多用于5V系统,将系统的最大电流限制在2A以内,电流精度较低（20%至50%）。利用具有电流调节功能的“热插拔控制器”可构成高精度的通用限流电路(图1）,外部MOSFET和电流检测电阻使该类芯片可用于3V至12V供电系统,CTIM引脚接地,抑制芯片的双速/双电平检测功能,使芯片处于开启模式。依照下式选择检流电阻、设置限流门限：ILIM = (200mV)/RSENSE （RSENSE 为…     

一种新颖的LDO限流保护电路

设计了一种新颖的LDO限流保护电路。该保护电路结构简单,由5个MOS管构成,其静态电流约200 nA。对该保护电路的原理进行了详细的分析和仿真验证。该LDO采用0.6μm SOI工艺流片,测试结果表明,该LDO具有稳定的限流保护功能。     

一种DC-DC开关电源片上软启动电路

提出了一种基于DAC(digital-to-analog converter)控制的数字软启动电路,利用DAC控制和软启动电压检测技术,有效抑制了DC-DC开关电源启动过程中产生的浪涌电流和输出电压过冲,实现了输出电压从零到调整值的平坦上升.在启动完成后启动电路的偏置电流被彻底关断,实现了低功耗没计.该软启动电路采用CMOS器件设计,无需任何外围元件,便于被DC-DC开关电源集成.该电路已成功集成到一款Buck型PWM(pulse width modulation)控制器当中,测试结果表明:在整个负载范围内,DC-DC在启动过程中电感电流平稳变化,输出电压平滑上升、无过冲,启动时间控制在1.2ms.     

一种DC-DC开关电源片上软启动电路

提出了一种基于DAC(digital-to-analog converter)控制的数字软启动电路,利用DAC控制和软启动电压检测技术,有效抑制了DC-DC开关电源启动过程中产生的浪涌电流和输出电压过冲,实现了输出电压从零到调整值的平坦上升.在启动完成后启动电路的偏置电流被彻底关断,实现了低功耗没计.该软启动电路采用CMOS器件设计,无需任何外围元件,便于被DC-DC开关电源集成.该电路已成功集成到一款Buck型PWM(pulse width modulation)控制器当中,测试结果表明:在整个负载范围内,DC-DC在启动过程中电感电流平稳变化,输出电压平滑上升、无过冲,启动时间控制在1.2ms.     

低功耗单片可预置延时电路的设计

本文分析了CMOS电路的功耗模型,并得出了几种降低电路功耗的措施.这些措施应用到"低功耗单片可预置延时电路"的设计中得到了很好的结果,并且这种低功耗设计方案也可以应用到很多其它的电路设计中.     

RCC电路在星用开关电源中的应用

文章分析了RCC电路的工作原理．并给出了相关设计公式。介绍了一种可用于星用开关电源的RCC电路，该电路只需使用一只三极管以及很少的外围器件。并且该电路优化了星用开关电源的启动电路，提高了电源的可靠性。     

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.     

一种高稳定低功耗CMOS过热保护电路的设计

采用1．2μm CMOS工艺,设计了一种过热保护电路,并利用Cadence Spectre仿真工具对电路进行了仿真,结果表明,电路的输出信号对电源的抑制能力很强,在3．5V以上的电源电压工作下,输出过热保护信号所产生的过热温度点基本保持不变,约为132℃;同时在3V电源电压工作下,电路功耗约为1．05mW,而在9V的高压下工作,功耗仅为14．4mW。由此可见,此电路性能较好,可广泛应用在各种集成电路内部。     

一种低功耗PFM升压型DC-DC开关变换器设计

基于EPISIL 1．5μm 25V双极工艺，完成了一种低功耗电流控制型PFM DC-DC升压开关变换器芯片的设计，采用Hpsice电路模拟软件对设计进行了验证，达到了相应的设计指标。     

应用于计算机的低噪声开关电源电路设计

设计了一种应用于计算机的低噪声开关电源电路,通过调节PWM占空比来达到系统稳定输出的目的,同时通过内部保护电路来监控和保护3.3 V/±5 V/±12 V输出电压.根据计算机电源系统对该电路以及内部模块电路进行了介绍和分析.仿真和测试结果表明,采用该开关电源控制电路组成的系统在提高电路性能的同时,可以有效提高系统的稳定性和抗噪性,具有输出电压精度高、输出纹波小、低噪声、安全可靠等特点.     

带使能控制的低功耗BiCMOS带隙基准电压源的设计

基于0.6μm BiCMOS工艺设计了一种高稳定性、低功耗以及带有使能控制的带隙基准电压源,利用HSPICE仿真工具对电路进行了仿真。在3.6V的电源电压和27℃室温下,输出的基准电压约为1.248V,其温度系数为15×10-6/℃;当电源电压在2.7V～5.5V变化时,基准电压仅变化10 mV;同时电路亦输出逻辑使能信号;在全条件下,整个电路的最大功耗约为65.45μW。因具有低功耗和使能控制等特性,所以他可广泛应用在各种开关电源等芯片内部。     

同步整流降压型DC-DC过零检测电路的设计

同步整流降压型DC-DC工作在不连续电感电流模式(DCM)下会出现的电感电流倒灌现象,这种情况会使得整个系统处于一种超过放状态,从而使系统的效率大幅度地下降。针对这一问题,设计实现了一款电感电流过零检测电路。该电路利用失调电阻抵消同步管关断延迟,达到了快速关断同步管的目的,有效地降低了电流倒灌。且该电路正常工作时的静态电流为5μA,其面积仅有0.005 mm2。采用此电路的一款同步BUCK型DC-DC已在韩国Hynix公司的0.5μm CMOS工艺线投片,测试结果证明过零检测电路效果良好。     

一种DC-DC开关电源的新颖软启动电路设计

提出了一种基于CMOS工艺的新颖软启动电路,该电路利用限流和数字软启技术,实现了输出电压快速、稳定软启,有效抑制了DC-DC开关电源启动过程中所产生的浪涌电流和输出电压过冲.该电路可方便地集成于DC-DC开关电源内部,无需软启动引脚和外接软启动电容,有利于减小封装尺寸和应用电路板空间及降低成本.该软启动电路已经集成到一款Buck型PWM开关控制器当中.试验结果显示,在输出电容等于300μF,空载或带载的情况下,启动过程都非常平稳,电感电流稳定,输出电压上升平滑无过冲,启动时间小于300μs.