基于LM25116的车用开关电源

设计了一种基于LM25116的车用开关电源,输入直流电压为24 V,输出电压为12 V。采用BUCK电路拓扑结构,将阻抗较小的MOS管代替传统的二极管,以实现同步整流,提高电源的输出效率。分析了主电路、控制电路、驱动电路的工作原理。实物测试结果表明,本电路能稳定输出电压,输出效率可达90%以上,性能满足设计要求。     

用于EPS的12 V/48 V软开关电源变换器研究

分析了ZVT-BOOST电路的工作原理,设计BOOST电路的主要参数及控制回路,设计了一个基于TL494的用于EPS的软开关电源变换器样机,其输出电压为48 V,输出功率为100 W。对样机的测试结果表明:本样机能稳定输出电压,整机效率大于90%,性能满足设计要求。     

一种高效大功率LED驱动器的设计

为提高大功率LED驱动器的转换效率及其稳定性,针对车载大功率照明的要求,设计了一种宽输入电压范围、高效大功率LED驱动器.驱动器采用高效率的改进BOOST型拓扑结构作为主电路,峰值电流PWM控制模式作为其控制部分,输入电压范围可达6～18 V,输出电流在0.5～1 A范围内可调,输出最大功率为50W.基于CSMC 0.5μm数模混合工艺,利用Hsim软件和Spectre软件对电路进行设计仿真验证.仿真结果表明,在输入电压为12V时,该驱动器的输出电压纹波均小于士1％,启动时间为3ms,转换效率高达94％.     

用于APFC的低功耗MOSFET驱动电路设计

设计了一款用于驱动有源功率因数校正外部功率MOSFET的驱动电路.该电路包括电平移位和图腾柱输出级两个部分.电平移位采用电流镜结构,通过控制偏置电流降低电路功耗.图腾柱输出级通过加入死区时间降低功耗,并将高压P管的栅电压箝位在6 V和11 V之间,不仅能够降低功耗,也节省了版图面积.基于0.4μm BCD工艺,采用HSPICE仿真结果表明,在VDD为14 V,开关频率为75 kHz时,整体电路的功耗约为7.34 mW,并节约了15%的版图面积.     

宽动态范围连续可调APD高压偏压电路

在APD高压偏压电路中,采用二极管倍压电路往往会造成电压调整范围小和纹波电压过大等问题。基于升压式DC／DC电源变换原理,设计了由PWM集成开关电源控制芯片TL1451构成的APD高压偏压电路,该电路元器件少,输出电压范围宽,连续可调。实验结果表明：该电路在输出电压10～200V范围内工作正常,纹波电压峰值小于100mV。该电路已用于远距离、高精度LD激光脉冲测距仪中。     

一种高电源抑制比的LDO电路设计

设计一种基于0.35μm 2P4M CMOS工艺,具有高电源抑制比、快速负载瞬态响应特性的低压差线性稳压器电路。该电路通过采用缓冲运放来驱动LDO电路的功率调整管,有效提高了LDO电路的电源抑制比和负载瞬态响应特性。该电路的输入电压为3.3V-4V,输出电压为2.8V;负载电流范围为0.5mA到100mA,当负载电流在全负载范围内瞬变时,输出端过冲电压小于1mV;在全负载范围内,低频时,电路的电源抑制比达到-89dB以上,在1MHz时,电路的电源抑制比达到-60dB以上。     

小功率三相六状态无刷直流电机控制系统的设计

设计小功率三相六状态无刷直流电机控制系统.电机额定电压24 V,额定功率20 W,转速180 r/min.三相桥式电路采用三相六状态的导通方式,能实现电机的正反转控制,能利用PWM方式实现开环调速.本设计可用于小功率电动车驱动,通过改变驱动额定电压和改换开关管(MOSFET)及三相桥式功率主电路驱动芯片也适用于中功率电动车驱动.     

双管反激辅助电源设计

针对三相交流输入的电动汽车充电机、变频器、光伏逆变器等变换器辅助电源的问题,设计了一种基于双管反激结构的辅助电源,采用UC2844A电流型PWM控制芯片,实现了四路电压的隔离输出,5伏输出时通过LDO芯片进一步稳压。测试结果表明:该辅助电源可以输出80 W额定设计功率,效率高达84%,且纹波小;在100~800 V宽范围电压的直流输入下,能实现四路电压的稳定输出。可见,该电源是一种结构可靠、成本较低、应用广泛的高性能辅助电源。     

低功耗无片外电容的低压差线性稳压器

设计了输出电压为3.3 V,最大输出电流为100 mA的无片外电容低压差线性稳压器（LDO）.该芯片采用并行结构的微分器和大米勒电容,通过比例调节和微分调节结合的方式,利用微分器电路在瞬间提供大的转换电流,克服了无片外电容LDO在负载和电源电压变化时输出电压跳变过大的问题.芯片采用CSMC公司0.5 μm工艺模型设计,并经过流片.测试结果表明,在5 V工作电压下,当负载电流从100 mA在1 μs内下降到1 mA时,输出电压变化小于600 mV;电路的静态电流小于4.5 μA.测试结果验证了电路设计的正确性.     

列车用升降压变换器的研究

设计了一种新型列车用变换器。它的输入电压在35 V-90 V之间变动,而输出电压为50 V,额定输出功率为300 W。该变换器的主电路采用Buck-Boost拓扑结构,开关管采用双管并联但互补导通的工作方式;控制器采用具有双路互补输出PWM驱动信号的SG3525芯片。运用状态空间平均法推导了电流连续模式下变换器功率级小信号模型,并写出了控制输出传递函数。利用Matlab画出了系统开环传递函数的波特图,通过分析波特图的特性设计了控制电路的双极点双零点补偿网络及参数。运用Matlab/Sim-ulink中的模块库为系统建立了仿真模型,给出了仿真结果。在输入电压变动范围内,做了一系列轻载和满载实验,验证了设计方法理论上的正确性。     

LED照明电源的驱动技术与应用

为了提高LED照明电源的可靠性,提出一种基于半桥开关电路的PFM恒流控制驱动方案,实现了大功率LED照明驱动。该电路利用半桥驱动频率可编程以及限流电感阻碍高频电流的特点,通过改变电路的工作频率,调节输出电流,实现恒流控制。实验结果表明,该电源具有输出功率大、尖峰电流小和晶体管电压应力小的优点,适用于大功率输出的场合。     

医用新型高精密恒流电刺激器系统的设计

提出一种新型医用高精密恒流电刺激器系统的整体方案,可作为诱发电位的电刺激器,也可用作功能式神经肌肉电刺激器。针对高精密恒流电刺激器对刺激电压高伏值和刺激电流高精确度的设计要求,电源设计部分采用推挽升压后再倍压整流得到一个平稳的360 V高压,同时电路中的12 bit D/A和运放组成的恒流源电路可以保证一个高质量的脉宽低于10 μs、最大100 mA恒定电流的产生。针对高精密恒流电刺激器的高人体安全系数的要求,对电路中的控制信号、反馈信号和通信信号采用光电隔离,并对供电电源采用DC-DC电源隔离屏蔽;同时设计了过流保护电路、脉宽限制电路和脉宽检错电路,结合底层硬件保护和上层脉宽检错电路的双重安全保护措施,大大提高了刺激器的安全系数。系统硬件电路的仿真和实际测试结果证明该设计方案的可行性和可靠性可满足临床医疗检测的要求。     

初级侧控制准谐振LED驱动电源的研究

针对LED驱动电源设计上所存在的问题,本文基于初级侧控制及准谐振技术,设计了一款12W的LED照明驱动电源,该电源采用单端反激式准谐振电路作为其主电路拓扑,并在其前端增加了boost功率因数校正电路,主电路和功率因数校正电路的开关管均由一个控制芯片iw3614统一控制;同时,给出了初级侧控制的准谐振LED驱动电源的准谐振模式及恒压和恒流的控制原理及电源的各项设计参数,并做了准谐振开通、恒压和恒流等相关实验.实验结果表明,该电源实现了开关管的准谐振开通,输出电压稳定在30 V,输出电流稳定在372 mA,具有较好的恒压恒流特性;当输入电压在180～264 V变动时,功率因数均在0.96以上,电源的效率大约为82％,实现了功率因数校正与恒压恒流输出.该电源具有结构简单、恒压恒流特性好、开关损耗较小、功率因数高等优点,能高效、可靠地驱动LED灯工作.     

Multi-channel charge readout ASIC for X-ray detection

To solve the problem of large area and high power consumption of the traditional multi-channel charge readout circuit for X-ray detection,a new multi-channel charge readout circuit structure is presented.The circuit integrates 32 charge acquisition channels,including an integrator,a differential output buffer,a digital control logic circuit and other functional modules.The proposed structure reduces the power consumption and area by integrating the sample and hold circuit and the correlated double sampling circuit into the output buffer.In order to reduce the offset and low-frequency noise,the correlated double sampling technology has been adopted.In addition,the way of overlapping the outputs between the even and odd channels is adopted to realize continuous transmission of the multi-channel signals.The chip has been fabricated using the CMOS 0.25 μm process with the chip size of 2.87 mm×2.68 mm.Measurement results show that the power consumption of each channel is 1.5 mW under the 5.0 V voltage supply and 2.5 V reference voltage.When the integrated capacitor is 7.8 pF,the integration non-linearity is less than 0.1% and the dynamic range reaches 13 100.     

输出电压可宽范围调节的开关电源实现策略

为解决微等离子体氧化工艺所用电源的输出电压必须在很宽范围内调节的问题，提出一种利用PWM控制和频率调节相结合的单级式、单控输出电压宽范围调节实现策略，即电源在绝大部分运行时间内以PWM控制方式工作，而在恒频方式难以实现的低压范围则采用PWM控制与频率调节相结合的控制方式．在不增加电路复杂程度的基础上，实现了输出电压在较宽范围内调整(45～700V)，既解决了典型PWM控制方式开关电源输出电压调整范围窄的问题，又减小了开关频率的变化范围、降低了输出电压纹波．实际运行效果证明了这种方法的有效性．     

电弧火箭电源调理单元的研究

为了解决小电流、高电压下电弧火箭等离子体的稳定性问题,研究了电弧火箭发动机对电源调理单元(PCU)的输出特性要求,基于逆变电源脉宽调制技术与峰值电流型控制原理,以MOSFET为主功率器件,研制了一台电弧火箭电源调理单元,给出了Arcjet工作时的实验数据,通过增加PCU输出电压的闭环反馈电路,可以使PCU的输出外特性呈现正阻性,保证电弧的稳定燃烧,实验结果表明,该电源调理单元能使电弧火箭发动机达到高电压工作模式(100 V,10 A),保持电弧工作的稳定性。     

High precision voltage reference generator for 16-bit 100MS/s ADC

An output adjustable voltage reference generator for the 16-bit 100MS/s pipelined ADC is presented. An adjustable output voltage, fast-setting, high precision reference voltage buffer is designed by using current summing and floating current control techniques. In order to further improve the PSRR and reduce the output impedance, the push pull output and replica circuit structure is introduced. The prototype 16-bit 100MS/s ADC is fabricated by 0.18μm 1.8V 1P6M CMOS technology.Test results show that the voltage reference generator consumes an area of 1.3mm×2.0mm, and the power consumption is 23mW. The average temperature coefficient of the output voltage is 16×10^-6℃^-1 in the range of -55℃ to 125℃. The 16-bit 100MS/s ADC achieves the SNR of 76.3dBFS and SFDR of 89.2dBc, with 10.1MHz input at the full sampling speed, and it consumes the power of 300mW and occupies an area of 3.5mm×5.0mm.