单片开关电源TPS54350的失效分析

分析和解决了开关电源TPS54350在小负载应用电路下的失效问题。通过对失效器件进行外观镜检、I-V曲线测试、X线检查,对典型应用电路的分析和异常测试波形分析找到了器件失效的根本原因。TPS54350典型应用电路在下电时存在反灌电流,且外接欠压保护电阻,由此引起的输入电压波动对输出使能ENA端间接干扰,从而使器件误启动,造成输出端电流反灌入器件,导致器件内部电路出现闩锁失效。采用TPS54550替换TPS54350（ENA端抗干扰能力更强）,并去除UVLO端欠压保护电阻,解决失效问题,稳定地实现12V转5V,电流约为100mA的小负载应用。     

单片开关电源TPS54350的失效分析

分析和解决了开关电源TPS54350在小负载应用电路下的失效问题.通过对失效器件进行外观镜检、I-V曲线测试、X线检查,对典型应用电路的分析和异常测试波形分析找到了器件失效的根本原因.TPS54350典型应用电路在下电时存在反灌电流,且外接欠压保护电阻,由此引起的输入电压波动对输出使能ENA端间接干扰,从而使器件误启动,造成输出端电流反灌入器件,导致器件内部电路出现闩锁失效.采用TPS54550替换TPS54350(ENA端抗干扰能力更强),并去除UVLO端欠压保护电阻,解决失效问题,稳定地实现12 V转5 V,电流约为100 mA的小负载应用.     

一种基于UC3844的灯丝电源浪涌电流的抑制方法

针对基于UC3844的灯丝电源在电真空器件应用领域的灯丝冷态启动浪涌电流问题,提出了一种基于斜坡启动的峰值电流控制的抑制方法,同时改进了灯丝电源的启动供电电路。实验结果表明,提出的方法能够将灯丝电源浪涌电流抑制在两倍额定电流值以内,有效地提高了电真空器件的可靠性,并同时减少了不必要的能量浪费,具有较好的工程应用价值。     

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%.     

具有预偏置电压保护的软启动电路设计

针对DC/DC转换器上电时存在电压过冲及电流倒灌现象,设计了一种具有预偏置电压保护的软启动电路。其核心在于通过对偏置电流的镜像及分流作用得到微小的电流,以及对复合电容的间歇性充电得到足够的启动时间。同时设计预偏置电压保护逻辑电路,针对不同情况下的启动,有效地控制功率管,使芯片上电时无论输出电压是否为零,输出电压都能够平缓且单调上升,并在软启动完成后关闭模块,减少功耗。基于0.5μm CMOS工艺对电路进行设计与仿真,软启动时间约为1 ms,将其应用于Buck型DC/DC转换器电路中,在电源重新上电,保护模块完成保护后均能够实现软启功能,电路模块面积为0.13 mm×0.09 mm,功耗为0.05 mW。     

新的功率检测电路断路器

大多数电路断路器是检测电流。例如,保险丝,当电路超过它的限值时,它靠切断电流来保护电路。对于恒定DC或RMS电源电压,电流检测电路断路器工作良好,但是,对于可变电源电压(如笔记本电脑中的电池),功率检测更可靠。笔记本电脑中的主电源电压不插墙上电源时会下降,因为电池电压一般低于来自墙上适配器的电压。甚至锂离子电池电压也从4.1V(充满电)到低于3V(接近放完电)变化。因此,功率检测电路断路器对于像笔记本电脑这样的系统是更可取的,因为在这些系统中功率受限制、电压源不是恒定的。工作原理提供给负载的功率等于负载电压乘负载电流。…     

一种反激同步整流倒灌电流控制技术研究

研究了反激同步整流电路中倒灌电流对DC/DC电源模块中功率管的危害,分析了同步整流电路在容性负载条件下快速启动和关断过程中倒灌电流形成原因及电流大小,提出了次级同步MOS管在启动阶段延迟导通、在关电阶段快速关断的方案,控制了反激同步整流电源模块的倒灌电流。采用该控制方案设计了一种6 V/10 A输出的反激同步整流模块。仿真和实测结果表明,倒灌电流的抑制效果明显。     

通信电源系统谐波治理方案

通信电源系统在运行过程中会需要使用到一些非线性设备,而正是因为这些设备的使用,才会产生谐波。常用的非线性设备包括UPS、高频率的开关、整流器等。在实际的电源系统运行过程中,这些非线性设备会改变电流,使得一些频率比较高的电流被强行截断或者强行接通,从而造成了电路电流的突然变化,改变了原本的电流的变化趋势,形成谐波。谐波不仅会干扰通讯信号,还会增加通信电源系统的能耗,所以必须要及时采取措施解决通信电源系统的谐波问题。     

静电放电器件充电模型CDM失效机理分析

CMOS集成电路进入纳米时代,电路的功能日趋复杂,面积也不断增加,电路自身存储的静电电荷对电路造成的损伤将不可忽视,在失效分析中,这种失效模型称为器件充电模型。详细介绍了器件充电模型与人体模型及机器模型在电路原理和电流波形上的不同之处,分析电路上存储电荷的机理和原因,主要是由于电路在生产和使用环境中受到静电源的感应以及电路和其他物体或空气的摩擦等造成。详细分析器件充电模型引起电路损伤的失效机理,器件充电模型作为一个电荷驱动型,其电流方向主要是由电路内部向外部流动,其电流大、上升速度快,会对电路的栅极造成损伤。     

一种用于电源组件的保护电路的优化设计

对应用于电源组件中的过流/短路保护电路在高温环境下误启动的原因进行了分析,确定导致电路失效的原因为电路参数设计不合理。在上电过程中,误触发保护电路的状态锁存电路会使电路误入保护状态,导致电源组件无法正常上电启动。基于EDA仿真分析工具,得到设计优化方案。R1由原来的10 kΩ降低至5.1 kΩ,R4由原来的6.8 kΩ增大至10 kΩ,C1由510 pF增大至0.1μF,有效解决了保护电路的误启动问题。分析并总结了高可靠保护电路的一般设计流程和关注重点。