基于0.5μm CMOS工艺的PFM调制DC-DC升压电路设计

采用CSMC 0.5μm CMOS工艺设计了一种PFM调制DC-DC升压电路,重点分析了基准电压源、比较器、PFM控制电路和过流保护电路.仿真结果表明,该电路具有低电压启动、输出电压精度高、功耗低和过流保护功能等优点.基于0.5μm双层多晶硅三层金属双阱CMOS工艺的几何设计规则实现了其版图.     

一种新型过流保护电路的设计研究

本文提出的过流保护电路利用运算放大器虚短虚断的原理大大提高了对输出电流的采样精度,从而提高了电路的可靠性;并通过增加的折回电路,有效降低了LDO(Low Drop-Out)系统的过流关断功耗.本电路基于TSMC 0.6 μm CMOS工艺设计,进行了应用于LDO的Spectra仿真,结果表明该过流保护电路可靠性高、过流关断功耗低.     

低压差线性稳压器中过流保护电路的设计

设计了一种应用于低压差线性稳压器的过流保护电路.该电路结构简单,易于调整,功耗低,可采用0.5μmCMOS工艺实现.仿真结果表明,它可以把稳压器的最大输出电流限定在300mA,输出短路电流限定在40mA,能够实现过流保护的目的.     

便携式电子产品的电路保护

电路保护是设计的重要工作 在电子产品中最重要的设计工作是电路设计.电路可分为两类:功能电路和保护电路.功能电路(如电源电路、振荡器电路、A/D变换电路等)是用来实现电子产品各种功能的;而保护电路(过流保护电路、过压保护电路及过流,过压保护电路)是用来保护功能电路,以实现电子产品的安全性、可靠性及耐用性的.     

PWM DC-DC变换器中过流保护的失效分析

原创性地提出并分析了PWM DC-DC过流保护失效.从理论上证明了过流保护回路的延时会造成过流保护失效.同时给出了避免失效的优化方案.通过降低电路的工作频率,可以实现过流保护电路关断及时,可靠性得到提高.电路在CSMC 1.5 μm BiCMOS工艺,BSIM3V3模型下,采用Cadence中的Spectre仿真工具进行仿真.当输入电源电压为11 V,输出电压在5 V时,最大电流限制在3.5 A以下,过流保护电路工作稳定可靠.     

一种空间固态配电保护电路的厚膜化设计与实现

设计了一种具有I2t反时限过流/短路保护、接通/关断/过载指示以及电流遥测功能的固态配电保护开关电路,通过电流精密采集电路和过流/短路保护电路实现了对采集精度和过流/短路保护值的精确控制,且过流/短路保护值外部可调。该固态配电保护开关电路基于厚膜微组装技术布局布线,采用混合集成电路工艺组装生产。通过设计仿真及应用测试,电路性能满足设计要求,且在小型化、轻量化设计方面具有显著优势。     

一种新型集成荧光灯电子镇流器用过流保护电路

针对集成荧光灯电子镇流器中存在两个功率开关管直接短路的危害,提出了一种逐时钟周期方式的过流保护电路.与采用逐开关周期的传统过流保护电路相比,它具有更高的可靠性.文章阐述了过流产生的原因及采用本文所提出的过流保护电路的优越性,并仔细分析了电路的工作原理.最后,利用Cadence软件,给出了与理论分析相一致的实际电路的模拟结果.     

一种新型过流保护电路的研究与设计

提出了一种新型的过流保护电路,通过对采样网络的温度补偿,进一步减小了因为温度变化引起的过流点改变,提高了过流点精度。本电路基于TSMC 0.5μm BCD工艺设计,Hspice仿真结果表明,该过流保护电路具有较高的可靠性和较低的过流关断功耗。     

具有ESD防护及过流保护功能的VDMOS设计

提出了一种芯片集成实现ESD防护及过流保护功能的VDMOS器件设计。在对电流采样原理分析的基础上,提出了一种适用于功率器件的局域电流采样方法及对应的过流保护电路结构,该方案具有结构简单、低功耗的特点。利用反向串联多晶硅二极管实现对VDMOS器件栅氧化层的ESD保护。完成了VDMOS的工艺流程设计,实现了保护电路中各子元件与主功率器件的工艺兼容。二维数值模拟表明:所设计的过流保护电路在室温下能实现38.4 A的限流能力,ESD保护能够达到2 000 V(HBM),能有效提高VDMOS在系统中的稳定性和可靠性。     

无刷直流电机的保护电路

为了使无刷直流电机长期稳定运行,采用加保护电路的方法使其正常工作,保护电路主要由欠压保护、过流保护、短路保护等组成,在软件里设置电压、电流的阈值,直接对电压、电流进行检测并产生相应的保护,以免对电路和电机造成损害,并且做了相应的欠压、过压、过流测试实验。实践应用表明,该设计的几种方案切实可行,能够在异常情况下及时对电机做出保护动作。     

在SOI基上设计实现D/A驱动的高压LDMOS开关电路

设计实现SOI基上带有D/A驱动的高压LDMOS功率开关电路,利用D/A变换的灵活性,运用数字电路与高压模拟电路混合设计方法,实现数字控制的耐压为300V的LDMOS功率开关电路．该功率集成电路芯片的实现,为SOI高压功率开关电路提供了一种更为方便快速的数字控制设计方法,同时也为功率系统集成电路提供了一种有效的实验验证,从而证实了功率系统集成的探索在理论上以及工程上具有一定的可行性．     

一种双通道USB限流开关电路

介绍了一种双通道USB限流开关，通过软启动电路能有效的减小热插拔过程中产生的巨大尖峰电流。并针对USB系统工作时可能出现的意外情况，通过限流开关内部电路实现过流检测、过流保护、欠压锁定和过热保护功能。理论分析和仿真结果表明，整个设计获得预期的结果。     

高压功率集成电路的混合模拟

提出了高压功率器件统一网络模型 ,并在 SPICE3和 PISCES2 B的基础上 ,利用两级牛顿迭代法 ,开发了高压功率集成电路的电路——器件混合模拟软件 .利用该软件对一个高压 LD-MOS开关电路进行了混合模拟 .通过该种模式的模拟 ,能直接分析器件参数对电路性能的影响 ,为高压功率集成电路的设计提供了方便 .     

基于耗尽型工艺的锂电池充电保护芯片设计

提出了一种基于耗尽型工艺的单节锂离子电池充电保护芯片设计。阐述了此芯片的设计思想及系统结构,并对芯片关键电路的独特设计方法及原理进行了详细分析,特别是基准电路和偏置电路,利用耗尽型工艺使电路具有非常低的电源启动电压和功耗。在Hspice中仿真了采用0.6μm的n阱互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺制作全局芯片的测试结果。验证了此芯片具有过电压检测、过电流检测、0 V电池充电禁止等功能,可用于单节锂离子电池充电的一级保护。     

LDMOS模型设计及参数提取

近年来,LDMOS由于其漏极、栅极和源极都在芯片表面,易于和低压器件集成,因而被广泛应用到功率集成电路和射频领域,一直以来,高压LDMOS的建模是一个十分复杂的问题。文章通过分析高压LDMOS的结构和物理特性,得到高压LDMOS的准饱和特性、自热效应和漂移区的压控电阻特性,这些特性类似JFET的特性,从而建立了高压LDMOS器件的MOS+JFET新的电路模型。通过设计一套1.0μm 40V LDMOS的模型版,在CMOS工艺线上流片提取参数,实验结果表明该模型的解析值和实测值符合良好,而且还体现了LDMOS器件的固有特性。因而该种新模型的建立可以很好地指导LDMOS器件的工程应用。     

A CMOS integrated driver for incandescent lamps with output power control

An integrated protection circuit to be used as a part of an intelligent power switch is presented in this paper. The circuit is designed to address the overcurrent solicitation due to incandescent lamp loads, typical in industrial and automotive environment. The circuit realizes, with a nonlinear feedback loop, an on-off switching of the load voltage as a function of the value of the load current, with the aim of keeping its mean value constant. This mechanism allows an efficient power transfer to the load, by minimizing the power dissipated on the MOS switch. Simulations and experimental measurements, carried out on a prototype chip fabricated with a 2-/spl mu/m CMOS high-voltage (50 V) process, are also shown.     

A simple and versatile overcurrent protection circuit for power MOSFETs

This paper proposes an overcurrent protection (OCP) circuit for power MOSFETs employed in low voltage power converters. The proposed configuration requires only discrete components with a gate driver IC and uses the voltage drop across the device for overcurrent detection. It can operate independently in cycle-by-cycle shutdown and multiple cycle shutdown modes. In coordination with a micro-controller based driver IC input signal generator and controller, the proposed OCP circuit can also operate in a single cycle latch-up and hiccup OCP modes. The performance of the proposed scheme is evaluated experimentally at both, hard and soft fault conditions. By experimentation, it is shown that the proposed circuit can operate in various protection modes and capable of protecting a MOSFET in both, hard and soft fault conditions.     

A power IC technology with excellent cross-talk isolation

This paper reports a low-cost, excellent cross-talk isolation power integrated circuit (PIG) technology capable of integrating high-voltage LDMOS, high-voltage LIGBT, and low-voltage CMOS control circuit. The technology is implemented using a conventional twin-well CMOS process with no compromise on the CMOS devices, and the breakdown voltages of the LDMOS and LIGBT with drift length of 40 μm are over 400 V. Using this technology, operating current of the body diode of the LDMOS can be improved by over 16 times and operating current of the LIGBT can be improved by over five times before CMOS latch-up in the control circuit occurs     

串联谐振型激光器用开关电源的研制

介绍了采用功率ＩＧＢＴ模块研制成功的大功率串联谐振型激光器用开关电源的工作原理及ＩＧＢＴ的过压、过流保护方法,给出了访原主回路、驱动电路结构及电源系统的相关波形,该电源已成功地应用地双光路激光焊接机上,与传统激光电源比较,有明显优越性。     

带有固定延迟时间的IGBT去饱和过流检测电路

提出了一款带有固定延迟时间的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)去饱和(DESAT)过流检测电路。在IGBT去饱和过流检测电路中加入固定延时电路,当检测到过流信号后关断IGBT,防止IGBT被烧毁。同时固定延时电路开始计时,经历了固定延迟时间后,电路错误信号清除,IGBT恢复正常工作状态,提高了IGBT功率回路的可靠性与安全性。将固定延时电路集成在IGBT驱动芯片中,提高了系统的集成度。采用UMC 0.6μm高压BCD工艺模型对去饱和过流检测电路进行前仿和后仿。仿真结果表明,采用线性温度补偿方法,基准电路的过流阈值电压典型值为6.97 V,温度系数为19.5×10^-6/℃。IGBT开启后消隐时间为920 ns。在不同工艺角仿真中,后仿固定延迟时间在2.8~4 ms之间变化,典型值为3.3 ms,使功率回路储能元件中的冗余能量充分释放。