一种用于同步Buck变换器的自适应反流检测电路

提出了一种用于同步整流Buck电路的自适应反流检测(AZCD)电路,能够有效限制Buck变换器在DCM模式下出现电感电流的倒灌现象,以实现低EMI和高能效。与传统反流检测电路不同,该电路能够在Buck变换器输出电压变化的情况下保证功率下管的关断准确性。在0.35 μm BCD工艺下,对该电路进行仿真验证。结果表明,在1 MHz开关频率、输出电压从1.5 V变化到3.5 V的情况下,Buck变换器中功率下管的关断误差可以控制在1 ns以内。此外,在负载电流从12.5 mA变化到50 mA的情况下,该AZCD电路可以使Buck变换器效率提升约1%。     

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。     

一种高效率Buck变换器的设计

设计了一种基于0.35μm BCD工艺的高效率Buck变换器电路.电路输入电压为10 V～24 V,输出电压为5 V～12 V,最大负载电流为100 mA.采用迟滞控制模式来简化电路结构,降低静态功耗,并通过引入睡眠模式来降低Buck变换器的整体功耗,在Active模式下,静态电流约为110 μA,在Sleep模式下,...     

一种用于Buck变换器的整流管驱动控制电路

介绍了一种用于断续导通模式Buck变换器的效率提升电路。详细分析了影响转换效率的关键因素,在此基础上提出了一种高效率的整流管驱动控制方案。该方案具备自适应死区时间和电感电流过零检测的功能,在兼顾系统功耗的前提下大幅优化了体二极管导通损耗和反向电感电流损耗,实现效率最大化。在0.18 μm BCD工艺下完成了设计和仿真,仿真结果表明,输入 3 V、输出1.5 V条件下,峰值效率高达96.6%,负载大于5 mA时转换效率高于90%。     

一种快速响应数字COT控制Buck变换器

提出了一种数字恒定导通时间(COT)控制的DC-DC Buck变换器。通过跨导放大器、流控振荡器(CCO)和数字滤波器对电感电流进行采样,形成电流内环。在基于ADC、PI补偿器的电压外环输出信号上叠加由误差电流、CCO产生的斜坡补偿信号,最终形成双环控制的Buck变换器电路。提出的数字谷值电流模COT控制方法采用数字电流内环和额外的斜坡补偿方式,加快了电路的瞬态响应,同时保持了数字电源高输出精度的特性。该Buck变换器在输入电压5 V、输出电压3.3 V、开关频率1 MHz下进行了仿真验证。仿真结果表明,负载上阶跃和下阶跃响应时间分别为11 μs和17 μs。     

一种峰值电流模式下的轻载高效Buck转换器设计

提出了一种峰值电流模PWM下的轻载高效Buck DC-DC控制方案,该方案采用了峰值电流开关和采样保持电路,实现宽负载范围内很高的转换效率.其中峰值电流开关用以检测负载电流大小,作为轻载或者重载模式的判定;采样保持电路会在轻载模式下工作,通过控制误差信号的变化量来循环开启或者关闭转换器,完成对转换器的开关频率调制.采用0.5μm BCD工艺,仿真结果显示在输入电压12V,输出电压3.3V下,最高有96%的转换效率,而在10mA负载下依然能保持80.3%的转换效率.     

一种宽电压范围的DCR电流采样电路

基于0.35μm BCD工艺,设计了一款面向宽输出电压范围Buck变换器的DCR电流采样电路。内含电平位移电路与浮动电压产生电路,可以在宽电压范围内正常工作,满足启动、短路保护、高占空比等多种工作条件下的电流采样。仿真结果显示,所提出的DCR电流采样电路应用于输出电压为2.5～24V、开关频率为100k Hz～1MHz的Buck变换器中时,DCR电流采样电路的增益为15.4d B,-3 d B带宽为9.35 MHz,输入电压范围为0～24 V,实现了精准稳定的电感电流采样功能。     

一种带自适应斜坡补偿的PCM控制Boost变换器

设计了一种带自适应斜坡补偿的峰值电流模式(PCM)控制Boost变换器。采用一种低功耗自适应斜坡补偿电路,使得升压(Boost)变换器能够实现宽输出范围和高带载能力。在此基础上,提出了一种应用于Boost变换器的电感电流采样电路,该电路实现了高采样速度和高采样精度,且具备全周期的电感电流采样特点。变换器基于SMIC 180 nm BCD CMOS工艺设计。仿真结果表明,该带自适应斜坡补偿的PCM控制Boost变换器输入电压转换范围为2.8 V～5.5 V,输出电压转换范围为4.96 V～36.1 V,最大输出负载电流高达5 A。     

一种用于RF供电的混合结构DC-DC变换器

设计了一种基于0.13 μm CMOS工艺的混合结构DC-DC变换器。该变换器由Buck变换器和LDO串联组成。Buck变换器输出电压可根据LDO负载电流进行调节,能有效减小LDO损耗。在负载电流为20 mA时,可将整个变换器的效率提高10.5%。LDO采用片外电容补偿。高带宽误差放大器使LDO在DC~20 MHz范围内具有较高的电源抑制比。LDO对Buck变换器开关频率处的噪声抑制达-62 dB。整个电源具有较低的输出噪声,适于为RF电路供电。     

一种多模式高效率单片同步BUCK型DC-DC变换器

提出了一种可在两种控制模式下工作的峰值电流模式单片Buck型同步DC-DC变换器,在突发模式(Burst mode)下应用了动态部分关断技术(DPSS),使整个芯片的静态电流降低到63.5μA,并在宽负载范围内都有较高的效率.提出了一种适用于两种控制模式的电流检测和斜坡补偿叠加电路,提高了动态响应速度.该变换器采用0.8μm汉磊BCD工艺模型仿真,验证了设计的正确性.在4.2V转换1.5V的条件下,突发模式时,转换效率为84%;PWM模式时,转换效率为75.8%.在4.2转换到3.3V时,芯片能达到95.2%的最高转换效率,此时负载电流150mA.     

A high-performance ZVS full-bridge DC-DC 0-50-V/0-10-A power supplywith phase-shift control

This paper presents a high-performance DC-DC switching mode power supply designed to deliver a regulated 0-50 V/0-10 A output. The proposed power supply is based on a modified version of the zero-voltage switching (ZVS) full-bridge (FB) phase-shift DC-DC converter, which incorporates commutation auxiliary inductors to provide ZVS for the entire load range as well as a commutation aid circuit to clamp the output diode voltage. The control strategy is based on two control loops operating in cascade mode. The inner loop maintains a regulated output current, whereas the external voltage loop regulates the output voltage, independently of load and input-voltage changes. In order to obtain a high-reliability converter, the control circuit has been implemented using just two integrated circuits (ICs). The phase-shift regulator UC3875 IC generates the gate drive signal to the MOSFET's. The control loop regulators are implemented using the TL074 IC. A theoretical analysis was conducted, and experimental results were obtained for a 0-50 V/0-10 A power supply operating at 100 kHz     

A High Efficiency Dual-Mode Buck Converter IC For Portable Applications

This paper presents the design of a novel wide output current range dual-mode dc to dc step-down (Buck) switching regulator/converter. The converter can adaptively switch between pulsewidth modulation (PWM) and pulse-frequency modulation (PFM) both with very high conversion efficiency. Under light load condition the converter enters PFM mode. The function of closing internal idle circuits is implemented to save unnecessary switching losses. The converter can be switched to PWM mode when the load current is greater than 100 mA. Soft start operation is designed to eliminate the excess large current at the start up of the regulator. The chip has been fabricated with a TSMC 2P4M 0.35 mum polycide CMOS process. The range of the operation voltage is from 2.7 to 5 V, which is suitable for single-cell lithium-ion battery supply applications. The maximum conversion efficiency is 95% at 50 mA load current. Above 85 % conversion efficiency can be reached for load current from 3 to 460 mA.     

An 80-V integrated boost converter for piezoelectric actuators in smartphones

A boost converter for piezoelectric actuator driving system in haptic smartphones is proposed and implemented using a 0.35 μm BCDMOS process. The designed boost converter generates extremely high output voltage from a low-voltage battery supply. The boost converter provides stable power for the piezoelectric actuator with the peak-current control technique. The minimum variation of the output ripple variation can be achieved by the designed current-sensing and peak-current control circuits. The supply voltage of the boost converter is 2.7–4.2 V and the maximum output voltage is up to 80 V. The complete piezoelectric actuator driving system consists of a serial interface, SRAM, and signal-shaping logic as well as the boost converter. It also includes the resistor-string digital-to-analog converter and high voltage piezoelectric actuator driver (PZ driver). The fabricated chip size is 2,100 × 2,200 μm, including bonding pads.     

Design of high efficiency interleaved active clamp zero voltage switching forward converter

A high efficiency interleaved active clamp forward converter with self-driven synchronous rectifiers for a modular power processor is presented. To simplify the gate drive circuits, the n–p MOSFETs coupled active clamp method is used. An efficiency of about 90% for a load range of 50-100% is achieved. Details of design for the power stage and current mode control circuit are provided, and also some experimental results are given.     

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.     

可实现DVS的单电感双输出降压型直流-直流转换器

设计了一款单电感双输出(SIDO)的降压型直流-直流转换器,一个输出电压可以进行动态电压转换,在0.725～1.2V直接变化,另一输出电压可实现1.2V和1.8V,两路输出最大可实现500mA负载电流。转换器根据负载的不同在脉冲宽度调制(PWM)和脉冲频率调制(PFM)之间自动切换。采用死区时间自适应调整的技术来提高系统的转换效率,分段开关则用来降低输出端毛刺。基于TSMC0.25μm CMOS工艺,测试结果证明该系统输出电压纹波低、毛刺小,系统峰值效率可达90%。     

集成双层平面电感的单片DC/DC转换器设计

采用0.35μm标准CMOS工艺设计了3.3V/1.5V单片低压Buck转换器,开关频率为150MHz.本文采用了电压型脉宽调制的反馈控制模式,克服了频率提高所带来的转换器系统不稳定问题.对双层平面螺旋电感进行了设计与优化,获得品质因数2.6,电感值28nH的双层平面电感.模拟结果表明,对应于不同输入电压或不同负载,转换器系统工作稳定,输入调整率-40dB,输出调整率-60dB.输出电压纹波平均值可以控制在额定值75mV,转换效率71%.     

基于差分编码技术的12.5 Gbit/s高速SerDes发射机

研究并设计了一种基于差分编码技术的12.5 Gbit/s高速SerDes发射机.该电路由并串转换模块、去加重控制模块和驱动模块组成.驱动模块采用电流模逻辑异或门结构,动态负载的加入可以在降低功耗的同时实现与传输线的阻抗匹配.首次提出在并串转换模块中加入差分编码电路的解决方案,以保证原码输出,从而使数据在发射机内完成差分...     

控制受限滑模控制Buck变换器优化设计

 该文针对传统滑模控制开关变换器的滑模系数选取困难的问题,分析了控制受限的传统滑模控制Buck变换器的滑动模态区与滑模系数的关系.根据电感电流为零时系统在相平面的运动规律与滑模区的关系,给出了选取最优滑模系数的方法,以确保开关变换器系统在负载变动范围内快速进入滑动模态区,避免输出电压振荡现象.可根据负载变化范围直接采用公式计算最优滑模系数.仿真研究和实验结果验证了优化设计方法的正确性和有效性.