电流型PWM DC-DC升压转换器的稳定性分析与实现

文章先对影响电流型DC-DC升压转换器电路的系统稳定性的因素进行分析，然后在电路设计实现上提出了具体的改进办法：在误差放大器模块增加频率补偿电路来消除放大器反馈环路可能存在的振荡现象：采用斜坡补偿电路来增强反馈电流环路的稳定；为了提高电压反馈环路的稳定性，创新提出在芯片外部增加COMP管脚。内部增加环路补偿电路；输入管脚增加旁路电容以减少噪声；输出管脚增加旁路电容以增强芯片反馈系统的稳定性;通过采取这些措施，保证了芯片电路的的稳定性能，并极大的提高了输出电压的精度，设计取得了很大成功。     

Zero-voltage and zero-current switching full bridge DC-DC converterfor arc welding machines

A new zero voltage and zero current switching (ZVZCS) full bridge DC-DC converter with transformer isolation is proposed for arc welding machines. The proposed DC-DC converter uses an auxiliary transformer to obtain ZCS for the leading leg, which provides load current control capability even under short circuit conditions. The power rating of the auxiliary transformer is ~10% or more of the main transformer. The operation is verified by experiments     

用于电压模式的DC-DC转换器的前馈电路

提出了一种应用于电压模式的DC-DC降压转换器的前馈电路.传统DC-DC中,工作状态的变化,通过输出端反馈后才能对占空比做出调整;输入电压跳变时,调整时间就比较长.通过引入输入电压前馈通路,克服了传统结构调整时间过长的缺点.该电路应用在一种高效率、低功耗双模式DC-BC降压转换器芯片中,芯片采用CSMC公司的0.5 μm CMOS混合信号工艺设计和流片.实际测试结果表明在反馈环路中引入前馈支路后,没有影响系统环路的稳定性,而使线性调节性能(Line Regulation)得到显著的改善.     

Re-lift circuit: a new DC-DC step-up (BOOST) converter

A re-lift circuit, which is a new DC-DC step-up (boost) converter, is proposed. This converter performs positive to positive DC-DC voltage increasing conversion with high output voltage     

一种新型软开关DC-DC PWM升压变换器设计

为提高转换效率并降低电源开关的电流应力,提出一种基于新型有源缓冲电路的PWM DC-DC升压变换器。该有源缓冲电路使用ZVT—ZCT软开关技术,分别提供了总开关ZVT开启及ZCT闭合、辅助开关ZCS开启及ZCT闭合。消除了总开关额外的电流及电压应力,消除了辅助开关电压应力,且有源缓冲电路的耦合电感降低了电流应力。另外,通过连续将二极管添加到辅助开关电路,防止来自共振电路的输入电流应力进入总开关。实验结果表明,相比传统的PWM变换器,新的DC-DC PWM升压变换器在满负荷时电流应力降低且总体效率能达到98.7%。     

一种DC-DC开关电源片上软启动电路

提出了一种基于DAC(digital-to-analog converter)控制的数字软启动电路,利用DAC控制和软启动电压检测技术,有效抑制了DC-DC开关电源启动过程中产生的浪涌电流和输出电压过冲,实现了输出电压从零到调整值的平坦上升.在启动完成后启动电路的偏置电流被彻底关断,实现了低功耗没计.该软启动电路采用CMOS器件设计,无需任何外围元件,便于被DC-DC开关电源集成.该电路已成功集成到一款Buck型PWM(pulse width modulation)控制器当中,测试结果表明:在整个负载范围内,DC-DC在启动过程中电感电流平稳变化,输出电压平滑上升、无过冲,启动时间控制在1.2ms.     

DC-DC低功耗限流电路的设计

设计了一种用于升压型DC-DC转换器的限流电路,可以防止芯片内部的功率开关管遭受大电流的冲击。该电路把电流流过开关管产生的压降与参考电流流过参考管产生的压降相比较,输出电流限制信号,克服了传统限流电路功耗大等缺陷。还设计了一种低功耗的动态参考电流源,其软启动功能能够减小输出电压的过冲。Spectre仿真结果表明,限流电路有效限制了开关管的最大电流,满足设计要求。     

增强升压型DC-DC瞬态响应的电路设计

设计了一种增强升压型DC-DC转换器瞬态响应电路,该电路通过检测负载跳变条件下输出电压的变化,调节误差放大器的跨导和补偿电阻,提高升压DC-DC转换器环路带宽,加快系统的瞬态响应。同时将该电路应用于一款输入电压＜至1.4 V,输出电压2.5～6.5 V的同步升压型DC-DC转换器中,其在0.25 μm CMOS 工艺条件下,芯片仿真结果表明,在500 mA~2 A的负载跳变条件下,与传统同步升压DC-DC转换器相比,芯片的响应恢复时间减小了45%,输出电压的下降和过冲值减少了35%。     

电流模降压DC-DC大负载低漏失工作研究

对线性斜坡补偿与芯片峰值电流和带载的关系进行了论证,针对大负载低漏失工作,在分段线性斜坡补偿的基础上,提出了电流抵消电路,得到在箝位状态可调节的斜坡电流,延长了电池的使用寿命,利于便携式应用。电路紧凑简洁,易于实现,并在一款额定带载600mA的电流模降压DC-DC变换器中进行了验证,测试结果表明,达到了100%占空比时输出电压2.5V以及3.3V的600mA大负载低漏失工作。     

驱动式DC-DC变换器设计

为了对直流电压进行变换,采用DC-DC技术,设计输出电压可调的直流电压变换器。变换器包括驱动式方波电路、功率管组成的调整电路、比较采样电路和滤波电路。在multisim软件环境下进行仿真,并在实际电路进行测试,获得的结果满足设计要求。实验证明,升压变换器可实现输入5 V直流电压,输出12 V直流电压;降压变换器可实现输入12 V直流电压,输出5 V直流电压;具有良好的直流变换功能。     

一种恒压输出的DC-DC升压电路设计

针对DC-DC升压器存在效率低,纹波电压较大,输出电压不稳定等问题,文中开发和设计了一种具有恒定输出电压的DC-DC升压转换器的方法。通过升压电路和电压反馈技术,将波动的输入电压变成恒定的直流电压输出。该设计通过将转换器的输出电压与参考电压相比较,两者的差值会产生一个PWM信号控制升压器的通断时间,从而达到恒定电压输出。仿真结果显示,该实验电路能在频率为20 kHz的连续导通模式中工作,产生24 V的恒定输出电压,输出功率为100 W。     

一种低噪高输出电压DC—DC变换器设计

针对某航天器设备用的130V高压DC—DC变换器的低噪声要求,采用初级侧隔离的负载端直接反馈控制方式,次级侧采用结合LC低通无源滤波电路和有源滤波电路的两级输出滤波电路设计方法。通过实验,不仅实现了高压DC—DC变换器的低噪声输出,而且通过优化设计,使得两级滤波器的体积较小,可靠性较高,实现了星载应用。     

推挽DC-DC变换器建模与控制设计

运用状态空间平均法,推导出连续导电模式下非理想电压型推挽DC-DC变换器功率级电路的低频小信号传递函数,仿真出变换器功率级电路的幅频和相频曲线（Bode图）,通过优化设计反馈补偿电路,可以提高电压型推挽DC-DC变换器系统的稳定性和动态特性。对一台电压型推挽DC-DC变换器样机进行仿真和控制设计,应用网络分析仪Agilent4395A分别测试功率级电路和变换器系统的Bode图,并应用示波器测试变换器系统的负载动态响应,验证了建模和控制设计的正确性。     

采用有源电容倍增器改善开关电容DC-DC变换器的性能

研究了开关电容DC-DC变换器输出电压与电容的关系,分析了变换器输出电压波纹产生的原因.针对变换器中大电容难集成的问题,提出了一种基于跨导放大器和第二代电流传输器的有源电容倍增器的新型拓扑结构.该电路只用较少的元件就可以实现开关电容变换器中的浮地和接地电容.以二阶开关电容DC-DC变换器为例,用PSPICE软件分别对采用了有源电容倍增器的新型结构和传统结构进行了仿真.结果显示,基于有源电容倍增器的开关电容变换器仅用100pF电容就等效了200nF电容的输出性能,而且具有更低的输出电压波纹.     

一种自适应斜坡补偿电路的设计与实现

提出了一种应用于电流型DC-DC转换器的自适应斜坡补偿电路.在分析斜坡补偿原理的基础上,提出了一种动态的斜坡补偿方法.该方法利用跨导线性环电路对补偿电流信号进行叠加,无需外加引脚引入输出电压,从而减小了芯片封装尺寸,以较少的电路使引入的斜坡补偿对系统带载能力和瞬态响应的负面影响减至最小.此电路采用UMC BCD工艺,在升压型DC-DC转换器2V转换8V的条件下,带载能力达到300mA,负载调整率为6.7mV/A.     

A high-density 1 kW resonant power converter with a transient boostfunction

A series/parallel resonant DC-DC converter with secondary-side resonance and a novel input boosting feature is described. In order to greatly reduce the conduction loss (factor of four) due to circulating currents in the resonant components, the boost circuit, which requires no additional active switches, operates only when needed during transient input voltage dips. This reduces the effective input voltage range over which the converter must operate and allows optimization at the steady-state input voltage. The converter employs highly efficient resonant inductors and novel Z-folded thin flex circuit transformer windings to meet a density of greater than 50 W/in³ with an efficiency approaching 95%. The DC-DC converter was developed for use as a 270 to 50 V line converter for distributed power applications     

Two-switch forward soft-switching PWM DC-DC power converter

A novel prototype is presented of a two-switch forward soft-switching PWM DC-DC power converter with reduced switching and conduction power losses, which can operate under two soft commutations of zero voltage and zero current of full bridge circuit topology     

一种用于DC-DC转换器的精密振荡器设计

提出了一种用于DC-DC转换器的高频、精密张驰振荡器的设计方法.基于V-i转换器原理,设计了精密电流产生电路;基于基极电流补偿技术,设计了一种结构新颖的比较器门限电压产生电路,从而有效地提高了振荡器频率稳定性和精度.通过外接可调电阻,振荡器可调工作频率为100 kHz～3 MHz,并能同时提供占空比85%的方波信号和用于斜率补偿的锯齿波信号,还具有与外接时钟信号同步振荡的功能.流片测试结果表明该振荡器满足设计指标.     

开关稳压电源系统设计

文章构建了基于Boost型变换器的DC/DC变换器,系统以专用芯片UC3842作为控制核心,辅以Atmega128单片机稳定输出电压。利用UC3842自身的电压电流环反馈,加上输出电压均值环设计成输出电压稳定可调的DC/DC变换电路。本系统还采用了模拟PWM技术、在线保护技术、人机交互技术。实际测试表明该系统各项指标均达到或超过设计要求。     

一种新的应用于降压式DC-DC变换器电流采样电路的设计

在分析了传统的应用于大负载电流降压式DC-DC变换器电流采样电路主要缺点的基础上,提出一种新的应用于降压式DC-DC变换器的电流采样电路。该方法通过一个电阻电容网络来消除电感寄生电阻的影响,并利用开关电容积分器来实现降压式DC-DC变换器的电流采样,在Chartered 0.35μm CMOS工艺下实现该电路并流片验证。最终的测试结果显示,提出的电流采样电路实现了对降压式DC-DC变换器精确的电流采样。