一种基于峰值电流模DC-DC转换器的斜坡补偿电路

设计电流模脉冲宽度调制直流转换器时,人们广泛采用斜坡补偿电路来消除谐波振荡.提出了一种基于峰值电流模直流电压转换器的斜坡补偿电路,在不影响PWM时钟斜率的情况下,该斜坡补偿具有稳定、易于叠加的特点.该电路采用0.6μm线宽的标准CMOS工艺仿真.     

用于峰值电流模Boost变换器的瞬态响应优化电路

为了提高瞬态响应速度,提出了一种用于峰值电流模PWM控制Boost变换器的瞬态响应优化电路。传统峰值电流模Boost变换器的带宽因受限于右半平面零点而限制了负载阶跃时的瞬态响应速度。该优化电路根据输出电压信号来输出自适应瞬态增强电流信号,优化了变换器的瞬态响应特性。采用0.18 μm BCD工艺对电路进行仿真验证。结果表明,负载电流从1 A变化到200 mA时,负载阶跃恢复时间从65 μs减小到50 μs;负载电流从200 mA变化到1 A时,负载阶跃恢复时间从46 μs减小到33 μs。     

一种用于电流模Buck变换器的电流采样电路

提出了一种用于峰值电流模Buck变换器的宽电压范围的高速电流采样电路。利用上功率管的导通电阻R_dson对电感电流信息进行采样,解决了R_dson的PVT参数漂移导致采样增益值不固定的问题。利用上功率管栅源电压检测电路设置屏蔽时间,解决了噪声干扰导致误触发的问题。PWM比较器设置在自举电容两端的浮动电源轨上,PWM比较器的输出可以跳过位移电路直接关闭上功率管,提高了电路的速度。采用0.35 μm 60 V BCD工艺对电流采样电路进行了验证。结果表明,在4~42 V的宽输入电压范围内,该电流采样电路能实现对电流信息的高速采样。当电感电流达到峰值后,驱动控制信号在15 ns内完成翻转。     

峰值电流控制PFC电路的仿真分析

对一种使用加法器替代乘法器的峰值电流控制PFC电路进行了计算机仿真分析,并指出了这种替代对功率因数提高的影响。结果表明使用加法器替代乘法器以后,不仅降低了成本,同时仍然可以达到较高的PF值。     

峰值电流控制中斜坡补偿电路的设计

针对峰值电流控制中产生次谐波振荡的问题,阐述了峰值电流控制的不稳定性及原因,研究了斜坡补偿与系统稳定性的关系,给出了实际斜坡补偿电路及设计方法。     

一种峰值电流模两相交错Buck转换器

提出了一种降压型两相交错直流转换器。与传统单相转换器相比,该两相转换器具有输出纹波低、瞬态响应快、重载效率高等特性,适合为多核处理器供电。采用峰值电流模式,基于公共电压反馈回路及峰值电流信息,实现两相支路电流的均衡。依据负载电流范围自动选择运行支路个数,保证转换器在整个负载范围内具有高转换效率。基于TSMC 0.18 μm工艺进行设计,电源电压范围为2.7~5 V,支持330 nH~1 μH的小封装电感,最大电流驱动能力为5 A。仿真结果显示,在输入电压为4.2 V,输出电压0.9 V的条件下,整个负载范围内转换器的峰值效率为86%,最大稳态输出纹波低于2 mV,在5 A/1 μs负载瞬变条件下,负载调整率不超过28 mV/A。     

一种峰值电流型降压DC-DC转换电路的设计

设计了一款基于SMIC 0.35 μmBCD工艺的降压型DC-DC转换芯片,主 要应用于大 功率宽输入范围的电源管理系统。采用峰值电流型PWM控制方式提供优良的负载调整特 性和抗输入电源扰动能力;在电流采样的输出端添加斜坡补偿模块消除峰值电流模式引起 的次谐波振荡问题;设计高增益、大带宽的电压反馈误差放大器以提供大的负载调整率并 提高负载的瞬态响应能力;设计高单位增益带宽的PWM控制器以满足高开关频率工作的 要求,同时提高转换效率。此外,加入了一系列保护模块以维持芯片的正常工作。系统仿 真结果表明:在10 V的输入电压范围内, 稳定输出5.5 V电压,开关频率为330 kHz, 额定输出电流为1.5 A,在输入范围内的转换效率均在80%以上,典型应用下转换效率高 达90%。     

一种应用于双相峰值电流模Buck的轻载模式北大核心

设计了一种双相位峰值电流模控制、具有大负载能力的降压稳压芯片。通过双相位的工作，保证了芯片在重载下具有较高的效率。同时，为了防止在轻载下两个相位的工作引入额外的开关损耗，提出了一种轻载模式。通过利用电流模控制模式中电压环路内误差放大器产生的控制电压来检测实际负载的大小，实现相位的切换以及在更低负载下的断续导通降频工作模式。基于0.35μm BCD工艺进行仿真设计。仿真结果表明，在输入电压12 V,输出电压1 V,开关频率500 kHz,最大负载20 A下，与传统单通道峰值电流模比较，重载20 A下的效率可以提升3个百分点，轻载0.5 A下的效率可以提升10个百分点。     

斜坡补偿电路在峰值电流控制模式中的应用

介绍了电源驱动电路在峰值电流控制模式下的工作原理,分析了占空比D>50%时驱动电路产生振荡和不稳定的原因,从理论上论述了电感电流的斜率,占空比与系统稳定性之间的关系,运用斜坡补偿的方法实现电源驱动电路在峰值电流控制模式下的稳定,给出了斜坡补偿的基本原理,设计步骤以及补偿电路,最后给出以UC3842为控制芯片的反激式变化器斜坡补偿电路设计实例。仿真与实验结果表明,斜坡补偿电路能够实现峰值电流控制开关电源在占空比D>50%时稳定工作,保证了系统的稳定性和抗干扰能力。     

一种用于数字峰值电流模Buck的高精度DPWM设计

为减小脉冲关断延迟,提出了一种用于数字峰值电流模Buck的高精度数字脉冲宽度调制器(DPWM)的设计方案。采用粗调与细调相结合的分段式架构思想,粗调部分由全局时钟控制计数器-比较器模块构成,细调部分由锁相环组成的相移电路、计数器-比较器、多路选择器和逻辑门构成,以此产生不同精度的两段式延迟叠加,实现较高的DPWM输出精度。采用Vivado和Xilinx7系列FPGA,仿真并测试了搭载高精度DPWM的Buck。仿真结果表明,DPWM时间分辨率为250 ps,精度为0.01%。此外,测试结果表明,与低精度DPWM相比,设计的高精度DPWM一定程度上抑制了系统的极限环振荡,提高了Buck的环路带宽及系统稳定性。     

高端MOS管栅极驱动技术研究

高端MOS管驱动电路在高压输入大功率电源中被广泛应用。分析了高端MOS管的驱动原理,对影响高端MOS管驱动的各种因素进行了探讨,提出了适合高端MOS管驱动的基本方法。较全面地评估了传统的变压器驱动电路和自举驱动电路对高端MOS管驱动的影响,继而提出了适合高端MOS管驱动的线路结构,并采用该方案设计了一个实验电路。仿真和实验电路测试结果表明,设计电路满足要求。     

MOSFET栅极驱动的优化设计

介绍了MOS管的电路模型、开关过程、输入输出电容、等效电容、电荷存储，及其对MOS管驱动波形的影响和驱动波形的优化设计实例。     

基于FPGA实现的IRFPA探测器驱动电路的设计

介绍了IRFPA(infrared focal plane arrays)探测器驱动电路的系统组成及工作原理,设计采用单片FPGA芯片实现探测器控制及红外图像的预处理,减小了整个系统的设计尺寸,提高了设计的集成度。详细介绍了核心器件FPGA的算法实现,给出了关键模块的设计方法、流程。通过应用于640×512红外焦平面阵列探测器,验证了方法的可性能,成像效果清晰、对比度高,满足后期图像处理的要求。     

一种多模式工作的TFT LCD栅驱动芯片设计

针对不同场合的TFT LCD显示屏,设计了一种工作模式可选的栅驱动芯片。芯片具有输出左移／右移控制、输入输出端口选择、输出模式选择、整体和分段清零等功能,并且各个功能之间可相互配合。通过VSEL1,VSEL2,VOE,R／L四个控制信号的配合使用,实现了一组简单高效的控制电路,完成上述的全部功能。最后给出整体控制电路和芯片工作时序。     

1200 V功率MOS栅驱动集成电路的设计

文章在国内首次设计并研制出1200V功率MOS栅驱劝集成电路。该电路最高偏置电压(Voffset(max))为1200V，最大输出峰值电流为1A，最高工作频率100kHz，温度范围-55～125℃，可同时驱劝系统中用于三相图腾柱式输出的高低端功率器件，是SPIC的一种典型电路。     

基于ASTLC5301A的TFTLCD栅驱动芯片研究

分析薄膜晶体管液晶显示(TFT-LCD)栅驱动芯片ASTLC5301A的原理,借助Pspice仿真工具进行驱动电路的设计,重点讨论芯片内部高低电平位移转换电路,提出改进型电平接口电路,完成高低压驱动管的尺寸和结构设计。     

GaN功率器件栅驱动电路技术综述

第三代宽禁带半导体GaN晶体管具有低导通阻抗、低寄生参数和更快的开关速度,有望取代传统Si MOSFET,成为未来高性能电源系统实现方案。GaN器件的优势在400 V以上高压系统中更为明显,可以实现更高的开关频率和功率密度,显著提高系统的转换效率,特别适合电源模块小型化发展趋势。介绍了200 V以下低压GaN驱动电路的应用和关键技术。分析了从低压系统拓展到400 V以上高压系统时需要作出的优化与改进。详细介绍了高压GaN系统中基于无磁芯变压器耦合隔离的隔离驱动技术和耗尽型GaN负压栅驱动技术。最后,总结了目前高压GaN驱动电路在工业领域的具体应用。     

高效率高精度LED控制驱动电路设计

分析了LED特性及其驱动要求,设计基于PT4115的LED控制驱动器,并以此为例研究和实验分析了目前主流LED驱动技术存在的问题及有待改进的方面,给出了降低电路功耗和提高电流控制精度的改进方案:通过对反馈信号差分放大使等效反馈电阻减小来达到降低电路功耗的目的;在反馈控制电路中引入双积分电路使电路输出恒流性能好,从而提高了电流控制精度。经实验验证说明设计方案可行有效,为LED的控制驱动提出了新的思路和方法。     

IGCT门极驱动特性研究

IGCT（集成门极换流晶闸管）是一种同时结合GTO和IGBT优点的新型大功率半导体开关器件。本文首先结合4500V／4000A IGBT驱动电路设计，分忻IGCT基本工作原理和驱动电路工作原理。最后通过低压大电流实验，验证丁IGCT开通、关断原理。证明了IGCT在相同环境温度的导通状态下，门极驱动电流对导通睚降没有影响。     

基于PPRM表达式的快速可逆逻辑电路综合算法

通过对基于PPRM表达式变换方法的研究,在原算法的基础上,以综合时间这个性能指标为出发点,提出了舍弃使用大规模可逆逻辑门的综合方法。采用新的综合方法对一些基准函数进行了实验。实验结果表明,新算法大大提高了综合速度、节约了资源。