开关电容DC-DC变换器的最佳控制方法

在采用等效电量关系法对开关电容DC-DC变换器进行分析的基础上，研究了脉冲宽度调制（PWM）和频率调制（FM）的关系．得出开关电容DC-DC变换器的统一等效电路并指出：对开关电容DC-DC变换器，无论采取什么控制方法，都是能耗控制，因此级联低压差线性稳压器是一种最佳的控制方式．     

用开关电容网络改善DC-DC变换器性能的研究

将串并电容组合结构,极性反转开关电容网络和推挽开关电容网络和ｂｕｃｋ,ｂｏｏｓｔ,Ｃｕｋ及ｂｕｃｋ－ｂｏｏｓｔ等传统ＤＣ－ＤＣ变换器相结合,构成一系列新的变换器拓扑结构。理论分析和实验结果秀助于提高具有悬殊电压变化比的ＤＣ－ＤＣ变换器的工作频率和动态响应,还能拓宽变换器的电压变换范围。     

适合集成开关电容DC-DC变换器的浮地电容倍增器

针对在集成电路中制作大容量电容器的困难，提出了一种利用电流传输器提高集成电容器容量的方法，称之为连续可变浮地电容倍增器。分析了电容倍增的机理，建立了相应的关系式，在此基础上对用此浮地电容构成的一阶滤波器和开关电容DC-DC变换器进行了理论分析和PSPICE仿真。结果表明，利用电流传输器的阻抗变换作用，可使小容量的电容等效变换为较大容量的浮地电容，从而便于开关电容DC-DC变换器实现全单片集成。     

嵌入式开关电容DC-DC变换器的新颖控制技术

提出了一种针对单片集成开关电容DC-DC变换器进行优化的设计方案.阐述了开关电容DC-DC变换器电路的拓扑结构及其基本工作原理,给出了单片集成开关电容DC-DC变换器的等效电阻控制方法.考虑到集成工艺的兼容性问题,在电路设计时,用n沟MOSFET替代二极管;为了改善变换器的输出特性,在标准2μm p阱双层多晶硅单层金属CMOS工艺中增加了一次MOSFET阈值电压的调整步骤,实现了升压开关电容DC-DC变换器的单片集成.芯片面积为0.4mm2,测试结果显示,在变换器输入电压为3V,输出电压为5V,电路开关频率为9.8MHz时,输出功率为0.63mW,效率达到68%.     

陶瓷电容在DC-DC转换器中的应用

DC -DC转换器开关频率的提高允许采用越来越小的外部元件(MaximIntegratedProductsInc)。在传统设计中 ,一般采用钽电容作为开关电源的外部电容 ,事实上 ,新型陶瓷电容在许多开关电源中可以获取同等指标 ,并达到同样的设计目的 ,而且 ,用陶瓷电容替代钽电容可节省系统成本、同时又能减小系统尺寸。本文通过计算结果表明 :陶瓷电容用于正激和反激电路拓扑中是完全可以接受的。当然 ,它更适合低功率转换器的应用 (输出电流低于1A)。一般情况下 ,选择电容时主要考虑以下几个参数 :电容值(C)、等效串联电阻 (ESR)、等效串联电感 (ESL)、…     

开关电容DC—DC变换器的效率

将开关电容网络应用到ＤＣ－ＤＣ变换器，并从能量的角度研究了其效率，得出一个对所有类型的开关电容变换器的适用的公式，提出了改善效率的新的拓扑结构，使升压与降压开关电容变换器有较高的效率，实验结果与计算机模拟均取得了与分析相同的结果。     

高效大电流DC-DC集成开关稳压电源

介绍单片集成开关稳压器L296的工作原理,电路特性以及由其构成的高效大电流集成开关稳压电源的主要技术措施,并给出一个满足工程应用的实用电路.     

开关电容DC-DC变换器的设计方法

在对开关电容ＤＣ－ＤＣ变换器进行稳态分析的基础上,研究了面向设计的几个关键技术问题,提出了开关电容ＤＣ－ＤＣ变换器的设计方法,并通过了实验和仿真的手段加以验证。     

单周期控制开关电容DC-DC变换器

传统的开关电容DC-DC变换器通常采用PWM控制方法，以输出电压或者开关管的电流作为反馈信号来调节占空比，然而占空比信号的变化不能即时跟随输入电压或负载的变化，因而PWM控制方法的动态调节响应较慢。单周期控制方法是一种非线性控制技术，该技术利用开关变换器的非线性特点，对开关变量平均值实现即时的动态控制，只需在一个开关周期之内就能使开关变量平均值达到稳态，因而具有较快的响应速度。本文介绍了单周期控制方法的基本原理，并将该方法应用于一个恒定频率的升压(5V／12V)开关电容DC-DC变换器的控制．仿真结果轰明该方法是可行的。     

开关电容DC—DC变换器的分析

本文提出等效电量关系法，并采用这一新的方法对众多的开关电容ＤＣ－ＤＣ变换器进行了统一分析，避免了求解复杂的状态方程的繁琐过程，且简化了分析。     

一种应用开关电容分压的电源电压检测电路

提出了一种基于标准CMOS工艺的电压检测(Voltage Detector, VD)电路,具有高集成度、低功耗、检测点多档位可调节的特点。开关电容(Switched Capacitor, SC)电路仅需一个低频时钟即可提供准确的电源分压,在低功耗应用中可以有效替代传统电阻分压。在3.3V电源电压的MCU应用中,电压检测电路仅消耗几百nA的电流,对时钟变化不敏感（低频时钟频率变化范围4 kHz~40 kHz）,并且响应时间在一个时钟周期内     

高性能双向DC-DC变换器设计

设计一种由单片机控制的高性能双向DC-DC变换器,摒弃传统变换器升降压电路分开设计的思想,采用升降压为一体的拓扑结构,以5节锂电池为研究背景进行设计。主控芯片采用STC12C5A60S2型单片机,选择带自举功能的半桥驱动器IR2104对MOSFET进行增强型驱动,实现稳定开通与关断。系统可对充、放电的电流与电压进行实时采集和显示,并可通过按键对回路电流进行控制。系统总体结构简单,易于控制,采用同步整流大大提高变换效率,且成本低。样机测试中,电流波动小,电压稳定性高,应用于实验室的小型直流电机驱动电路中,运行效果良好。     

一种具有750mA输出电流，双模式PWM/PFM控制的高效率直流-直流降压转换器

提出了一种输m电流可达750mA,脉宽调制(PwM)和变频调制(PFM)双模式控制的,高效率、高稳定性直流.直流降压转换器.该转换器在负载电流大于80mA时,采用开关频率为lMHz的PwM工作模式;在负载电流小于80mA时,采用开天频率减小和静态电流降低的PFM工作模式,实现了在整个负载电流变化范围(0.02～750mA)内,转换器均保持高效率.而且采用一种快速响应的电压模式控制结构,达到了优异的线性和负载调整特性.芯片采用CSMC公司0.5μm CMOS 2P3M混合信号上艺物理实现.测试结果表明,该电路可根据负载的变化在PWM和PFM模式下自动切换.最大转换效率达96.5%;当负载电流为0.02mA时,转换效率大于55%.该芯片特别适合电池供电的移动系统使用.     

一种用于PCRAM的嵌入式片内电容电荷泵

针对相变存储器小片内电容和低功耗的应用要求,在分析传统升压式电容电荷泵局限性的基础上,提出了一种应用于相变存储单元的嵌入式片内电容电荷泵。该电容电荷泵无需电感器件,存储单元不会受到高电磁干扰,采用了特殊的互补型电荷泵升压方法,具有电源效率高、瞬态响应速度快、面积小、电容可片内集成等优点。在SMIC 40 nm标准CMOS工艺条件下,对设计的嵌入式片内电容电荷泵进行仿真。结果表明,负载电流变化为250 mA/μs时,输出瞬态响应时间为374.2 ns,电源转换效率可达81.65%,静态电流为7.22 μA,输出能力为4 V/2.5 mA。     

片上互连中Pre-emphasis电路的研究

随着SOC的发展,单个芯片上集成的内核越来越多,片上系统的复杂化对片上互连线的传输带宽以及可靠性提出了更高的要求.基于传输均衡原理的pre-emphasis技术通过在数据的发送端加强信号高频分量,衰减低频分量,能够有效地提高互连带宽,消除码间干扰.Pre-emphasis电路结构中的延时对电路性能有着很大的影响.通过对传输函数进行拉普拉斯变换,从理论上分析出存在使电路性能最佳的最优延时,该延时与信道的RC参数有关.基于SPICE的电路仿真表明,经过优化的pre-emphasis电路能够更有效地提高传输带宽,实现片上互连的高速传输.     

一种具有750mA输出电流,双模式PWM/PFM控制的高效率直流-直流降压转换器

提出了一种输出电流可达750mA,脉宽调制（PWM）和变频调制（PFM）双模式控制的,高效率、高稳定性直流-直流降压转换器.该转换器在负载电流大于80mA时,采用开关频率为1MHz的PWM工作模式;在负载电流小于80mA时,采用开关频率减小和静态电流降低的PFM工作模式,实现了在整个负载电流变化范围（0.02~750mA）内,转换器均保持高效率.而且采用一种快速响应的电压模式控制结构,达到了优异的线性和负载调整特性.芯片采用CSMC公司0.5μm CMOS 2P3M混合信号工艺物理实现.测试结果表明,该电路可根据负载的变化在PWM和PFM模式下自动切换.最大转换效率达96.5%;当负载电流为0.02mA时,转换效率大于55%.该芯片特别适合电池供电的移动系统使用.     

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开关变换器的片内RC振荡器

设计了一种具有扩频模式、适用于DC-DC开关变换器的片内RC振荡器。采用外部滤波修调电路来调整充放电电流,对振荡信号的频率起调节和稳定的作用。采用随机码扩频技术以减小脉冲宽度调制过程中产生的电磁干扰峰值,降低开关电源的电磁干扰。该RC振荡器基于0.5 μm BCD工艺进行设计。仿真结果表明,该RC振荡器可以对振荡时钟进行修正,有效降低了电磁干扰。该RC振荡器在非扩频模式时,可以通过外部电路来调整振荡频率偏差,振荡频率为18 MHz,占空比为50%,功率谱峰值为-0.05 dBm。与非扩频模式相比,该RC振荡器在扩频工作模式下的振荡信号功率谱峰值降低了19.95 dBm。     

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.     

用于PWM控制DC-DC变换器的电流检测电路

设计实现了一种用于单片集成脉宽调制方式控制直流一直流变换器的电流检测电路。通过功率管并联工作在线性区的晶体管的方法检测流过功率管或电感的电流,使其具有高精度、低功耗的特点。基于0．6μm BCD工艺,利用Hspice对所设计电路进行仿真。仿真结果显示,当电源电压为3V、功率管开关频率1MHz时,该电流检测电路检测精度为96．98%,功耗仅为0．112mW。