OC门限流电路在串励电机控制中的研究

针对传统的以霍尔加磁环对电机电流进行检测再保护的电流限制的方法,提出了0C门硬件限流电路,该电路突破了传统的思路,不对电流进行采样,直接通过硬件电路对电机电流进行限州保护,即以设定的最大电流通过开关管所产生的压降作为0C门电路的参考值,以实际电流通过开关管所产生的压降作为比较值与参考值进行比较。当实际电流大于设定的最大电流时,0C门电路的输出关闭驱动开关管的控制电路,从而关断开关管,反之,当实际电流小于最大电流时,开关管正常工作,从而实现了对过电流进行快速的限制保护,确保了保护电路中的电流不会超过设定的最大电流。应用结果表明,该电路具有响应时间短,控制精度高,成本低等特点。所以其具有较高的应用推广价值。     

新型限流开关TPS2014/2015

TPS2014/2015是一种限流开关,串接在电源与负载电 路之间,由于采用了导通电阻仅95mΩ的功率MOSFET作 开关,损耗极小。当负载电路有过负荷或短路情况发生时,限 流开关限制电流输出,以保证电路的安全,同时输出过流信 号。该限流开关有一个低电平有效的片选端EN,可用作电源 管理。 TPS2014/2015结构与工作原理完全相同,仅输出的限 制电流不同。TPS2014在短路时输出的限制电流典型值为 1.2A,而TPS2015的典型值为2A。 内部结构与工作原理 TPS2014/2015的内部结构如图1所示,是由N沟道功 率MOSFET为开关,加上可检测电流的FET（CS）、电荷泵 电路、驱动器电路、电流限制电路、过热保护电路、低压锁     

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%.     

一种用于Boost芯片的新型限流电路

提出了一种用于Boost芯片的新型限流电路,其功能是对功率管的电流采样,并在该电流达到规定值时,快速输出关断功率管的信号.采用限制比较器输入电压范围的方法,解决比较器因工作在大信号模式引起传输延时过大的问题.通过增加比较器的偏置电流,消除功率MOS管关断过程中出现的正反馈.Hspice仿真结果表明,电路反应速度快、工作稳定、限流精度符合要求.     

一种基于LT4363的本安电源的设计

设计了一种基于具有电流限制功能的高电压浪涌抑制器的本质安全型开关电源。采用开关型集成稳压器LM2676T作为稳压模块,采用浪涌抑制器LT4363作为过流过压检测器件,采用并联式双重过流过压保护电路,设计了一种输出为12V/1A的新型本安电源。该电源具有体积小、重量轻、安装简单、输出稳定、反应速度快等优点。通过LTspice检验,该设计可行。     

[负载开关设计(三)] 有电流限制的负载开关设计

本文介绍一种输出电流可限制的负载开关设计。输出电流的限制值可设定,若发生超过设定的限制值时有两种不同的情况:输出电流略小于限制的电流;输出无电流,并锁存(需要关断电源后,消除过流故障,重新启动)。这种负载开关也称为有过流保护的负载开关。要限制负载开关输出电流的值,则需在电路中设置电流检测电路,这里先介绍一种电流检测器件,这就是 PT7M6101。     

电流模式控制的DC-DC变换器中电流环的设计

电流反馈环路是开关变换器中重要的模块之一,主要分析了常用的SENSEFET技术的不足,提出了一种优于SENSEFET技术的电流检测电路.该电路通过检测功率管上的压降反应电感电流的变化,利用工作在线性区的PM06管代替电阻,采用体偏置跨导增大环路增益,提高检测精度,使输出检测电流与电感电流的比率几乎不受温度,工艺,电源电压等因素的影响.同时设计了一种自适应斜坡补偿电路,可根据输入,输出电压自动调节补偿斜率,有效解决了传统固定斜率斜坡补偿所产生的带载能力降低的问题.电路的输入电压范围为2.5～5.5V,工作频率为1MHz,可精确检测0～3.5A的电感电流,适用于大电流的开关变换器.     

用于高侧开关的短路限流及保护电路

提出了一种用于高侧开关的短路限流及保护电路。电路采用二级保护的方式,当短路检测电压不为零且低于参考电压时,限制栅源电压,对电路限流;当短路检测电压高于参考电压时,则延时一段时间后关断功率管。芯片采用0.18μm 100 V BCD工艺流片。测试结果表明,在先工作后短路和先短路后工作两种情况下,功率管均处于正常工作状态。电路工作电压范围为4～80 V,短路延时时间约200μs,输出最大可持续电流可达80 A。     

低功耗升压型PFM DC-DC转换器

设计了一种低功耗升压型PFMDC-DC转换器。提出了一种新颖的驱动电路结构,该驱动电路的预充电功能大大地缩短了功率开关管的开启响应时间,减小了"硬开关"损耗,提高了系统的转换效率,并且详细地阐述了系统工作原理以及PFM信号的产生过程。测试结果表明,系统正常工作时的静态电流为50!A,停机模式的静态电流小于1!A,Vin低至0.9V时系统仍能正常工作,限流值为350mA,输出电压高达34V,最高转换效率为85%。     

一种大电流输出的DC/DC转换控制电路结构研究

针对传统的三极管版图具有电流集边效应,本文提出了一种具有独特版图结构的开关管的大电流输出的DC/DC转换控制电路结构,能够大大增强电路的驱动能力。其结构主要包括：比较器,基准电压发生器,占空比可控的振荡器,RS触发器以及大电流输出开关电路。振荡器是由RC电路和比较器组成,为RS触发器提供锯齿波信号,RS触发器另一端信号由比较器提供,通过RS触发器控制大电流输出开关电路,故可添加简单的外围器件搭成升压电路。本设计采用中科渝芯40 V的双极型工艺,实测显示输出管的饱和压降在1.3 V以下时,其最大输出电流可以达到2 A。     

一种新型低漏电ESD电源箝位电路

在到达纳米级工艺后,传统的静电放电防护(ESD)电源箝位电路的漏电对集成电路芯片的影响越来越严重。为降低漏电,设计了一种新型低漏电ESD电源箝位电路,该箝位电路通过2个最小尺寸的MOS管形成反馈来降低MOS电容两端的电压差。采用中芯国际40 nm CMOS工艺模型进行仿真,结果表明,在相同的条件下,该箝位电路的泄漏电流仅为32.59 nA,比传统箝位电路降低了2个数量级。在ESD脉冲下,该新型ESD箝位电路等效于传统电路,ESD器件有效开启。     

LED显示屏的恒流驱动电路的设计

介绍了一种LED显示屏的恒流驱动电路,该电路包括输出控制部分电源电压的低压差线性稳压器、产生多路基准电压的带隙基准电压源、误差放大器、缓冲器、多个大功率MOS管以及取样MOS管五个部分,并且重点介绍了其中的低压差线性稳压器和带隙基准电压源的具体实现电路,能够更好的减少振荡,提高精度。通过上述恒流驱动电路为多路LED提供恒定的0.4V的驱动电流。     

A high voltage MOS switch

A novel MOS high voltage switch suitable for use in integrated circuits is described. The device doubles the operational voltage capability, compared to the standard MOS transistor used in integrated circuits. It uses a unique variable positive feedback which increases dramatically its saturation current and permits significant saving of the circuit area. The switch is fabricated using common Sigate technology. No additional processing steps are required.     

Design and verification of a high performance analog switch circuit

A double-pole double-throw analog switch circuit structure with low power consumption, low on-resistance and capable of transmitting negative signals is designed in this paper, which has been developed in 0.18 μm BCD technology. The analog switch circuit is providing about 5 V high swing signal transmission for 2.7–5 V supply voltage in the temperature range of ??40 to 85 °C. The shortcomings of traditional analog switch structure are large on-resistance, large power consumption, etc. In this paper, the charge pump structure of the gate voltage bootstrap switch is designed to overcome the backgate effect, to control the turn-on and turn-off of each switching MOS transistor. A dynamic comparator structure is used to enhance the signal transmission capability, so that the analog switch can transmit negative signal. The measurement results show that under the voltage of 2.7–5 V, the overall designed circuit consumes 92 μW. The on-resistance of the analog switch is 3.9 Ω, and the leakage current is 12 nA. The analog switch has a good signal transmission and shutdown capabilities while occupying an area of 0.67 mm².

     

The accumulation channel driven bipolar transistor (ACBT)

A new three-terminal power switch called the Accumulation Channel driven Bipolar Transistor (ACBT) is proposed and experimentally demonstrated. In the on-state, the characteristics of the ACBT have been found to approach those of a P-I-N rectifier with a MOSFET in series for regulating its current, an equivalent circuit considered to be an ideal for MOS/Bipolar power devices. Unlike previous devices, the high off-state voltage is supported by the formation of a potential barrier to the flow of electrons from the N⁺ emitter into the N-drift region within a depletion region. The absence of the P-base region within the ACBT cells eliminates the parasitic four layer PNPN thyristor which had limited the performance of previous MOS/Bipolar transistor structures. Consequently, the ACBT structure has large maximum controllable and surge current densities in addition to low on-state voltage drop and high-voltage current saturation capability     

一种消除失调的开关电容带隙基准电路

 本文介绍了一种基于开关电容的带隙基准芯片电路.本文巧妙地利用电容和开关的模拟电阻,实现了静态电流小,温度系数好的开关型基准电压.同时运用自动调零技术,克服了线性基准的失调缺陷,消除了运放的失调电压,提高了输出电压的失调精度.电路在0.5μm VIS CMOS工艺下实现,温度系数29×10^-6V/℃,20mV输入失调电压下的电压漂移仅为0.4mV.     

一种新型高精度CMOS带隙基准源的设计

提出一种标准CMOS工艺结构的低压、低功耗电压基准源,工作电压为5~10 V。利用饱和态MOS管的等效电阻特性,对PTAT基准电流进行动态电流反馈补偿,设计了一种输出电压为1.3 V的带隙基准电路。使输出基准电压温度系数在-25~＋120℃范围的温度系数为7.427 ppm/℃,在27℃时电源电压抑制比达82 dB。该基准源的芯片版图面积为0.022 mm2,适用于低压差线性稳压器等领域。     

一种用于AC/DC控制器中电压基准源的设计

提出了一种新颖的可用于AC/DC控制芯片中的基准电压源电路。此电路以PTAT（proportional to absolutetemperature）电流为偏置电流,利用二极管连接的MOS晶体管迁移率和阈值电压的温度系数可相互补偿的特性,产生与温度无关的栅源电压。该电路结构简单,既无启动电路也无运放,避免了运放失调对基准源的影响,设计采用CSMC0.5μm BCD工艺。仿真结果表明,该基准电压源具有较低的温度系数和高电源电压抑制比,可作为AC/DC控制芯片中迟滞比较器的参考源。     

A feedback loop regulated bootstrap driver circuit with improved drive capability for high voltage buck DC–DC converter

A novel bootstrap driver circuit applied to high voltage buck DC–DC converter is proposed. The gate driver voltage of the high side switch is regulated by a feedback loop to obtain accurate and stable bootstrapped voltage. The charging current of bootstrap capacitor is provided by the input power of the DC–DC converter directly instead of internal low voltage power source, so larger driver capability of the proposed circuit can be achieved. The bootstrap driver circuit starts to charge the bootstrap capacitor before the switch node SW drop to zero voltage at high-side switch off-time. Thus inadequate bootstrap voltage is avoided. The proposed circuit has been implemented in a high voltage buck DC–DC converter with 0.6 µm 40 V CDMOS process. The experimental results show that the bootstrap driver circuit provides 5 V stable bootstrap voltage with higher drive capability to drive high side switch. The proposed circuit is suitable for high voltage, large current buck DC–DC converter.