基于LM3481的太阳能板DC/DC高效变换器

TI生产的LM3481将开关电源的输入电压范围降低到了一个新台阶,最低工作电压仅2.9V.分析和研究采用PWM方法调制的高性能稳压控制芯片LM3481,以其为核心设计制作了一款体积小、功耗低、频率高、输入范围宽的DC/DC升降压型变换器,电路采用SEPIC拓扑结构.实测表明：LM3481 DC/DC变换器特别适合于物联网中的小型太阳能供电系统对3.3V电压的需求,能够很好地将不稳定的太阳能板输出电压转换为稳定电压供负载节点长久使用.LM3481给出了一个比单靠电池供电更优化的电源解决方案.     

聚焦小尺寸的电压转换电路用功率电感

移动设备如移动电话、数码相机以及PDA等等功能越来多,这些设备用电池来转换出工作电压日益多样化,例如,一部移动电话LCD、功放模块和基带IC电源电路,它们都需要不同的工作电压。所以,一个电源电压转换电路,或者DC／DC转换电路,这些都需要由电池来转换成各自需要的电压。     

混合电压系统与板级总线逻辑电平转换

本文分析了在混合电压系统中实现板级总线逻辑电平转换存在的问题,给出常用器件的工作电压、传输速度和驱动能力,详细分析了通过使用专用电压转换器件实现逻辑电平转换的方法,研究了混合电压系统的上电问题,最后通过实例展示了使用专用芯片实现逻辑电平转换的设计方法。     

单芯片高效率降压DC-DC芯片设计

介绍了一种单芯片DC-DC转换器IC设计与电路实现,其特点是宽负载电流条件下具有较高效率.芯片的设计和仿真基于上华0.6 μm双阱、混合信号CMOS工艺.芯片的工作电压范围为2～5 V,可以使用于一般的电池供电设备.对提高芯片效率的方法以及效果进行了详细的讨论分析.仿真结果表明,芯片可以产生稳定的1.8 V输出电压,并提供大于500mA的输出电流,而纹波电压却小于5 mV.芯片可以获得93.8%的最大转换效率,而且在5～500 mA的负载电流范围内,效率始终高于86.2%.     

基于DC/DC转换器的WSN节点电源模块设计

无线传感网络节点大多采用干电池供电,而干电池在使用过程中其输出电压持续下降导致节点供电电源不稳定,且不能充分利用电池内部所存储能量。本文的电源管理模块可对干电池的进行DC/DC转换,采用升压转换结构,高效率地实现额定电压输出。通过分析节点的工作特性,给出了元器件的选型方案。经实际测得数据分析,该模块的转换效率最高可达90%以上,极大地提高了电池的使用效率以及网络节点的能量利用率。同时由于该模块体积较小,便于与其他产品相结合,因此具有良好的扩展性和通用性。     

一种锂电池在线监测系统设计

针对锂电池自身的化学特性原因,导致单体电压出现不一致性的现象,提出一种锂电池在线监测系统,系统硬件由单片机、检测器、报警器组成,采用LTC8602芯片、ACS712芯片、DHT11传感器分别获取准确的电压值、电流值、温度值,实现了对锂电池的电量以及过充、欠充和温度异常等情况的检测。利用LM2596S-ADJ芯片、SS8050三极管对电池进行充放电时的电压均衡保护。实验结果证明,锂电池在线检测系统能够为充分利用电池、延长电池的使用寿命提供保障,使电池能够安全运行。     

基于无线传感网络的光伏电池组件监测系统

针对目前光伏电站监控和管理存在的一些问题,以cc2430为主控芯片,设计了一种基于无线传感网络的光伏电池组件监测系统。通过无线传感节点对光伏电池组件的电压、电流、温度和光照强度进行采集,并对这四种数据进行初级融合,将初级融合后的数据汇集到中心节点;中心节点将汇集后的数据进行二次融合后打包送到Pc机和移动终端。结果表明,系统能实时监测光伏电池组件的基本参数,判断电池组件的工作状况,为光伏电站的维护和管理提供及时有效信息。     

基于90nm工艺的8M闪存存储器的设计

设计并实现了一款基于双位单元虚拟地架构的8 M嵌入式闪存存储器芯片,工作电压是单电源电压1.5V。由于虚拟地架构存储阵列存在侧边漏电流,为了减少灵敏放大器裕度损失,采用了读取电流保护技术。同时,采用了动态读取窗口跟踪参考电压产生电路来最大化灵敏放大器的裕度。采用华虹宏力标准90nm、4层多晶硅4层金属CMOS工艺。芯片尺寸是1.8mm2,读取速度可以达到40ns。     

基于无线传感器网络能耗系统的研究

节能已经成为无线传感器网络研究的核心部分。该文研究了无线传感器网络拓扑结构的邻近节点数对网络能耗的影响,主要采用动态电压调节技术(DVS)来降低无线传感器网络中节点的能耗。动态电压调节主要通过减少门等效电容、供电电压以及降低转换因子、时钟频率来达到降低动态能耗的目的,其中,降低供电电压节能效果最佳。与其他方法相比,动态电压调节降低能耗更加明显、效率更高。通过在CC2430节点芯片上测试验证,通过改变其分频比,得出了功耗和频率的近似线性关系。     

用于电池电量测量的 Delta-Sigma调制器设计

为使模拟－数字信号转换芯片能直接用于各种电池电量测量的系统中而无需另加电压转换芯片,在应用于Delta－Sigma结构的ADC（模数转换器）的调制器设计中,使用0．35μm CMOS的集成电路工艺,采用二阶单环的电路结构,在5V供电的工作电压下可达到的电压测量范围为1．4V至4．2V ,测量精度为12位．因而采用此Del-ta－Sigma调制器的ADC可直接用于多种电池种类的电量测量,且具有制作成本低廉的特点．     

带有MPPT功能的高效率光伏电池升压转换器芯片

为了提高光伏电池的收集效率和环境适应性,提出了一种带有MPPT功能的高效率光伏电池升压转换器芯片。该电路系统包括新型四相高效电荷泵模块、扰动观察法MPPT控制电路模块、反馈控制模块、纳安级电流基准、检测电路模块等。该芯片采用0.35μm BCD工艺设计、仿真并流片。芯片尺寸为3.15 mm×2.43 mm。测试结果表明,当光伏电池输出电压大于0.5 V时,升压转换器芯片输出电压提升到3V_in,电压转换效率可达99.4%。MPPT算法使输出功率提升8.53%。当输出负载电流为297μA时,最宽输出PCE达到85.1%。该芯片实现了高效升压光伏电池输出电压的目标。     

为升压转换器增加额外的输出

在电池供电的便携设备中，设计者要使用升压转换IC。这些芯片通常会提供一个有固定电压或可调电压的输出。有些芯片带有LBI／LBO（低电池输入／低电池输出）功能。芯片制造商做这些引脚的原意是用于监控电池低电压的情况，当电池用完时发出警告。不过，这一功能还可以用来产生一个额外的电压输出。     

基于MSP430的高精度低功耗数字多功能表设计

为适应现代电子测试对仪表的要求,以MSP430单片机为控制核心,采用高效DC-DC电源转换芯片、低功耗高精度仪表放大器和真有效值转换芯片等,设计并实现了一种数字多功能表.能够精确测量交直流电压值、电阻、电容、晶体三极管的β值等.整个系统由一块9V电池供电,具有低功耗、高精度和便携等特点.     

基于压电振动能采集器的无线频率检测节点

振动频率检测在旋转机械运行状态监测和大型建筑物结构健康监测等领域具有重要应用,为了实现振动频率检测节点的自供能,该文设计了基于压电振动能采集器的无线振动频率检测节点,该节点由两个压电振动能采集器、电源管理电路和无线测频电路组成。利用LTC3588-1和LT3009芯片组成的电源管理电路,将采集器一输出的交流电压整流稳压转换为直流电压为节点供电,采用低功耗微控制器MSP430F149对采集器二的输出电压进行处理得到环境振动频率,进一步利用无线收发芯片nRF24L01实现信号的发送。振动台实验表明,在加速度幅值为1 g(g=9.8m/s2),振动频率为53Hz时,该节点可每隔120s无线发送环境的振动频率。     

低输入高效率高可调性DC/DC转换器的设计

设计了一种基于0.6 μm BiCMOS工艺的低功耗、微功率、低输入、高输出、高效率、高可调性PFM升压型DC/DC转换芯片.分别采用高低压结合、预充电和抗饱和、固定关闭时间电流模式控制结构以达到低工作电压、高效率、高可调性和稳定的电压输出.本芯片采用XFAB公司的XB06工艺流片成功.测试结果表明,芯片的工作电压可低至1 V,无负载时静态电流仅为20μA,在输入电压/负载电流分别为1.5 V/15 mA、6 V/500μA的情况下能稳定地输出3.3、35 V,最高转换效率可达85%.     

无线传感器网络远程监测节点的功能扩展电路

在节点现有功能基础上进行外围电路功能扩展是传感器网络应用开发中的常见问题之一。本文以JN5139系列节点为基础,用测量范围较大的高温采集电路,替换了原有的常温传感器;配备了蓄电池电压检测电路,使得监测中心能及时了解节点能量供应情况;通过纽扣电池为节点时钟芯片提供电源,保证节点时钟计时准确性;采用GPRS开关控制电路,降低了汇聚节点能量损耗;设计的看门狗控制电路,提高了节点工作的可靠性和稳定性。     

基于CPLD的快速数据采集方法在导引头伺服系统中的应用

介绍一种采用CPLD实现快速数据采集的方法。利用CPLD产生周期信号,定时启动A/D转换芯片工作,同时产生满足A/D转换芯片时序要求的数据读取信号,实现对模拟信号的采集及转换数据的读取。CPLD读取的数据存放在其内部开辟的存储区,处理器以总线形式完成对存储区数据的读取,对A/D转换芯片无任何操作。该方法具有采集速度快、占用处理器资源少以及可扩展性好等优点,已成功应用于某导引头伺服系统。     

基于AT89S52数字血压计的设计与实现

以AT89S52单片机为主要控制核心,利用血压传感器把用户的血压信号转变为微弱的电信号,微弱的电信号经过放大后输入A/D转换芯片MAX197中,由MAX197把电压信号转换为数字量,再经过单片机处理后在LED上显示,随时可以观看到血压值,同时将数据传送到病人的电子档案之中,让医生从整体上了解病人的血压情况做出诊断。文中设计有效解决了传统血压计需要人工读取和记录数据的缺点。     

基于130 nm CMOS工艺的5 Gbit/s 10:1并串转换芯片

介绍了一种基于GSMC 130 nm CMOS工艺的高速率低功耗10:1并串转换芯片。在核心并串转换部分,该芯片使用了多相结构和树型结构相结合的方式,在输入半速率时钟的条件下,实现了10路500 Mbit/s并行数据到1路5 Gbit/s串行数据的转换。全芯片完整后仿真结果显示,在工作电压(1.2±10%)V、温度-55~100℃、全工艺角条件下,该芯片均可正确完成10:1并串转换逻辑功能,并输出清晰干净的5 Gbit/s眼图。在典型条件下,芯片整体功耗为25.2 mW,输出电压摆幅可达到260 mV。     

一种高效率绿色模式开关电源控制器的研究

提出了一种高效率绿色模式降压型开关电源控制器芯片的设计,特点是采用PWM/Burst多模式控制策略提高全负载条件下的电源转换效率. 由于降低了低负载和待机条件下的电源功耗,可减小由电池供电的现代便携式设备的静态功耗,延长设备的待机时间和电池的寿命. 芯片还实现了模式转换过程中的平滑过渡以及过冲电压的抑制. 此外,还引入一种高精度、高效率的片上电流检测技术,进一步降低了功耗. 该芯片在1.5μm BCD (bipolar-CMOS-DMOS）工艺下设计和制造,测试结果表明芯片已达到预期的性能要求.