应用于PWM转换器的高性能误差放大器

基于整个环路稳定性的分析,提出一种高性能误差放大器,该电路与芯片外围的反激式应用电路一起完成负反馈调节.基于700V BCD工艺,对该电路的应用芯片进行仿真和流片.测试结果表明,该电路产生的动态阻抗为18Ω,PWM增益为-25.3%/mA,满足工程应用要求,实现系统稳定输出.     

用于AM-OLED的高性能DC-DC变换器设计

设计了一款用于AM-OLED驱动控制系统的高性能DC-DC变换器.该变换器可同时提供正压和负压输出.在误差放大器中通过引入负反馈,扩展了线性工作范围,减小了输出纹波,同时引入低压隔离电路,提高了系统启动速度.在比较器中采用轨对轨差动输入级,提高了系统动态响应速度,减小输出纹波.在PWM驱动电路中采用低功耗驱动电路,减小了系统功耗,提高了转换效率.采用0.16μm HV CMOS工艺对电路进行设计和Spice仿真,仿真结果表明,在工作频率为1.5MHz,输入电压在2.5~4.5V范围变化时,正向输出电压稳定在4.6V,负向输出电压可通过改变反馈电阻在-2.4~-6.4V范围内调节,输出纹波小于25mV,负载电流最高可达250mA,转换效率达85%以上,均满足AM-OLED驱动控制芯片的要求.     

运算放大器构成的直流电压隔离变换器

本文采用运算放大器、脉冲变压器、电子开关、通用器件组成低成本、高精度的电压检测隔离变换器。分析了它的工作原理及其应用。     

电压反馈运算放大器中的频率响应误差

反馈理论 基本的反馈电路如图1所示,其中E是误差电压,β是反馈系数,A是前向增益。公式1和2支配电路的特性。     

一种Buck变换器中的误差放大器设计

基于系统稳定性的分析和负载瞬态响应的需求,本文设计了一种用于电流模式恒定导通时间(COT)架构DC-DC降压Buck变换器的高性能误差放大器并提出系统补偿方案。该误差放大器在保证频率特性良好的同时,具备高增益、补偿网络简单的优点。文中对所提出的电路结构以及系统补偿方案进行了详细的说明与理论推导,并使用Simplis软件对系统相位裕度进行仿真,最后基于0.18μm BCD(Bipolar CMOS DMOS)工艺,使用Hspice软件对电路进行了仿真验证。仿真结果表明:电源电压为2.7～5.5 V、输出电压为1.8 V时,系统的相位裕度位于62.5°到69.3°之间,负载瞬态恢复时间最大仅为17.3μs。     

一种具有快速电压跟随和宽输出电压范围的电压模式DC-DC降压型变换器

A high switching frequency voltage-mode buck converter with fast voltage-tracking speed and wide output voltage range has been proposed. A novel error amplifier （EA） is presented to achieve a high DC gain and get high phase margin, including a resistor and capacitor net, a unit gain block and a high gain block. The investigated converter has been fabricated with GF 0.35 μm CMOS process and can operate at 6 MHz with the output voltage range from 0.6 to 3.4 V. The experimental results show that the voltage-tracking speed can achieve 8.8 μs/V for up-tracking and 6 μs/V for down-tracking. Besides, the recovery time is less than 8 μs while the load current suddenly changes 400 mA.     

一种基于降压DC-DC转换器的高性能误差放大器设计

基于降压型DC-DC转换器的工作原理,从系统需要出发,提出一种高性能的误差放大器。该误差放大器的输入级采用偏置电流消除结构,避免其输入对基准电压产生影响;核心电路采用对称性的差分运放结构,引入正反馈结构和负反馈电阻以提高其性能,电路结构采用CSMC 0.5μm BCD工艺。仿真结果表明该误差放大器跨导为1.5 mS,共模下限可以从0开始,共模抑制比为106 dB,失调电压为208.3μV,功耗约为100μW,验证了该放大器的良好性能。     

高性能PWM型DC-DC升压变换器研究

设计了一种单片集成PWM型电流模式升压变换器,芯片内部集成了耐压22V的DMOS功率开关管,开关频率为1.6MHz,采用1.5μmBCD工艺实现。芯片具有很宽的输入电压(2.7~14V)、高效率(85%)、低关断电流、快速暂态响应和低功耗等特性,适宜于用作便携式设备的电源管理,也可作为IP核,嵌入同种工艺下的其它芯片。文中除了对芯片设计方法、思路及主要电路模块结构的设计方案进行讨论外,还提出了减小单片集成开关电源噪声的措施。     

用于Buck变换器的开关电流型误差放大器

提出了一种用于Buck变换器的开关电流型误差放大器(SC-EA).在Buck结构中,无需片外补偿即可使系统保持稳定,节省了芯片面积,功率密度更高.误差放大器的带宽随开关频率改变而自适应变化,在高频时仍具有较好稳定性和瞬态响应速度.使用开关电流型误差放大器的谷值电流模COT结构实现了片上频率补偿,省掉了片外元件,可实现多...     

PWM型降压式DC-DC变换器中分岔与混沌的研究

对连续工作模式下的PWM型Buck变换器进行了研究。通过仿真和实验，证实了DC-DC变换器是一个强非线性系统，随着输入电压Vi的变化，会出现倍周期分岔和混沌现象。     

电流环控制的降压PWM 开关电源系统的建模分析

PWM开关电源系统普遍采用电流、电压双闭环控制。在建立PWM降压开关电源功率级模型的基础上，得出基于平均电流控制的降压PWM开关电源的系统传递函数框图，并用Madab对电流环增益进行了分析。     

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。     

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。     

基于滑模控制的DC-DC降压变换器实验平台

为了实现DC-DC降压变换器的高精度控制,设计了一种基于滑模控制的输出电压调节器。首先根据DC-DC降压变换器的工作原理建立了系统的动态模型;接着利用转换后的受扰动态模型设计了滑模控制器,同时基于李雅普诺夫函数证明了闭环系统的稳定性;最后使用Matlab/Simulink软件和DC-DC降压变换器硬件电路搭建了实验测试平台。测试结果表明与传统的PID控制方法相比,DC-DC降压变换器系统在所设计的滑模控制器的作用下可以获得更快的动态性能与更强的扰动抑制能力。该实验平台不仅有利于大学生理解和掌握滑模控制理论,还可以提高大学生的工程应用能力。     

一种新颖的BUCK型DC-DC芯片的抗振铃电路

典型的集成Buck型DC-DC变换器,其电感只有一端接入芯片,无法在芯片内部采用Boost型DC-DC在电感两端直接并联电阻的方法进行振铃的快速衰减.文中设计了一种新颖的适用于Buck型DC-DC的抗振铃电路,在芯片内部采用一个线性时变电阻网络将电感的一端与芯片的电源(或地)之间进行连接.进行振铃衰减时,起初电阻较小,振铃衰减很快,但直流电流较大;随着振铃的减弱,逐渐增大电阻以减小直流电流,当振铃结束且直流电流很小时完全断开电阻.这样既达到抗振铃的目的,又不会引起持续的直流放电.采用此电路的一款DC-DC已在韩国Hynix公司的0.5 μ m CMOS工艺线投片,测试结果证明抗振铃效果良好.     

采用分段式自适应PWM/PFM调制的Buck型DC-DC转换器设计北大核心

为了在轻重负载条件下获得更高的转换效率，采用分段式结构和导通电阻更小的NMOS作为输入级，并采用PWM/PFM双调制方式，设计了一种Buck型DC-DC转换器。为解决PWM/PFM调制信号切换问题，采用零电流检测方式进行切换。利用断续导通模式(DCM)和连续导通模式(CCM)下端NMOS管导通时电感电压的不同，检测下端NMOS在导通时电感电压大于零的周期。当电感电压大于零的周期大于2时，则处于DCM模式并自动采用PFM调制模式，关闭一部分功率管以减小开关频率和功率管寄生电容，优化轻载效率；反之则处于CCM模式并采用PWM调制。仿真结果表明，在负载电流10～1 000 mA范围内，该电路可以在两种调制模式平稳切换，在800 mA时峰值效率可提升到96%以上。     

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.     

集成于电流模降压型DC-DC变换器的电流采样电路

针对电流模降压型DC-DC变换器,提出了一种新颖的CMOS片上电流采样电路.该电路结构简单,易于集成,功率损耗小,且通过MOSFET的匹配使采样比例几乎不受温度、模型以及电源电压变化影响.并通过进一步的优化设计,使得响应速度更快,工作电压进一步降低.提出的采样电路在一款基于0.5μm CMOS工艺没计的单片电流模降压型DC-DC变换器中进行了验证.在2.5～5.5V的电压范围,0～2A的负载范围内芯片工作稳定,瞬态响应良好,且效率高达96%.