一种用于COT架构Buck变换器的导通定时器

针对恒定导通时间(COT)控制架构Buck变换器的开关频率随输入与输出电压变化较大的问题,在COT架构的基础上,引入输入电压前馈,使开关管导通时间与输入电压成反比,同时引入输出电压反馈,使开关管导通时间与输出电压成正比,从而使系统开关频率保持恒定,简化了输出滤波器的设计,减小了电磁干扰。Hspice软件仿真结果表明,导通时间随输入与输出电压的变化而变化,开关频率基本保持恒定。采用此结构的Buck变换器具有极佳的瞬态响应性能。     

一种基于ACOT的Buck型开关电源设计

基于自适应恒定导通时间(ACOT)控制方式,设计了一种恒频效果良好的降压型DC-DC转换器。该转换器采用V²COT架构,兼具输出精度高和瞬态响应速度快的特点。采用一种改进的自适应导通时间控制方式,降低了负载电流对开关频率的影响,使转换器在连续导通模式(CCM)下具有良好的开关频率稳定性。基于东部高科0.15μm BCD工艺完成流片,芯片输入电压为4.5～17 V,输出电压为0.76～7 V,最大负载电流为3 A,开关频率为1 MHz。测试结果表明,在CCM下,开关频率随输入电压变化率为2.67 k Hz/V,随负载电流变化率为2.95 k Hz/A,峰值效率达96.43%,输出电压纹波为8.2 m V,负载调整率为0.93%,负载瞬态响应时间小于20μs。     

一种适用于恒定导通时间控制的高性能定时器电路

本文提出一种适用于恒定导通时间控制的开启时间定时器电路。电路中采用与输入电源电压成正比的电流对电容充电,从而实现定时器的定时时间与输入电源电压成反比,解决了传统恒定导通时间控制中系统工作频率随输入电源电压变化的问题。为了获得高的定时精度,开启时间定时器中的比较器采用了自适应偏置技术,根据输入电源电压的情况动态地设置定时器中比较器的偏置电流。基于0.6μmCD工艺,对所设计开启时间定时器电路进行仿真验证。结果表明,本文所设计的开启时间定时器电路,能够始终保证高的定时精度。同时由于定时时间与输入电源电压成反比,在系统中引入了前馈,极大地提高了系统的线性响应速度。     

电源

电源管理器AP3591在100~700k Hz之间的电阻编程固定频率下工作,其自适应恒定导通时间控制算法能够应付非常宽广的输入输出电压比,并有助于减少外部部件数量。这款器件的输入和输出电压范围分别为4.5~26V及0.75~5.5V;输出电流则高达25A。该控制器提供两种工作模式选择,包括可在轻载情况下自动降低频率和提升效率的二极管仿真模式,以及有效防止轻载输出纹波的恒定频率连续导通模式。新控制器采用了十四引脚QFN3535     

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。     

负压DC-DC变换器中新型功率管驱动电路

提出了一种适用于反向降压(InvBuck)型负压直流-直流(DC-DC)变换器的功率管驱动电路。该驱动电路将输入的脉宽调制(PWM)信号生成两路非重叠的正压驱动信号,然后利用负压DC-DC变换器中飞电容的电压反转产生负压驱动信号。该驱动电路中所有MOS管以及功率管的漏源电压(V_DS)均不超过输入电源电压(≤V_IN),因而可用标准CMOS工艺实现。采用SMIC 0.18μm标准CMOS工艺完成了电路设计和仿真验证。结果表明,在900 kHz开关频率和5 V电源电压下,当PWM信号占空比在20%～90%范围变化时,本电路联合驱动功率管产生-0.99～-4.47 V的输出电压,仿真结果与理论计算值误差不超过0.7%,在输出最大电流100 mA时转换效率均大于91%。     

一种采用SCOVP技术的高频率稳定度Buck变换器

提出了一种采用单周期输出电压预测(SCOVP)技术的自适应导通时间(AOT)控制Buck变换器。该变换器可以在输入输出电压及负载变化时实现频率恒定,并可设置外部电阻使Buck变换器准确工作在高开关频率下。首先分析了传统AOT控制Buck变换器的开关频率产生漂移的原因,并提出了一种采用SCOVP技术的单脉冲计时器(OST)电路。其次通过单周期占空比预测输出电压信息,并根据预测的输出电压和负载电流补偿T_ON时间,实现了Buck的频率稳定。该变换器采用0.18μm BCD工艺进行电路设计。仿真结果表明,在2 MHz开关频率下,负载电流从1 A到5 A变化时,Buck变换器的最大频率变化Δf_SW仅13 kHz,负载平均频率变化Δf_SW/ΔILoad为3.24 kHz/A。同时,变换器频率设置准确度从88%提升到99.35%。     

一种宽输入电压范围软开关电流型DC/DC转换器

针对太阳能光伏及燃料电池等领域电源需要较宽输入电压范围的需求,提出一种通用的具有较宽输入电压范围的软开关电流型DC/DC转换器。该转换器采用了固定频率混合调制设计,可以在所有工作条件下实现半导体器件的软开关工作,并采用电流馈电技术以便适用于低电压高电流的电源。相较于传统转换器,该转换器更为通用,能够实现零电压开关和零电流开关,并且能够在输入电压和负载变化出现较大变化时控制输出电压。实验结果显示,在20-60V输入电压范围内且负载出现变化时,该转换器均表现出良好的性能。     

电流型开关稳压器

电流型开关稳压器是指开关占空比直接由开关电流控制而不是由输出电压控制。LT1370就是这种电流型开关稳压器,其框图示于图1。由图可见,在每个振荡器周期开始时开关接通,而当开关电流达到预先确定的电平时开关关闭。输出电压控制是用一个电压感测误差放大器的输出来设置电流切断电平而实现的。这种技术具有如下MI％atgyHX＃BHLT1370IM＃W的优点：能对输入电压的变化工即响应,不像电压型开关稳压器那样具有较差的线性瞬态响应;它能减小储能电感器在中频下的90”相移,这极大地简化了在宽变化输入电压或输出负载条件下的闭环频率补…     

ST LED5000:850kHz固定开关频率3A LED驱动方案

ST公司的LED5000是850k Hz固定开关频率单片降压DC/DC转换控制器,驱动电流可高达3A,PWM LED亮度调光,输入电压5.5V~48V,±3%输出电流精度。主要用于高亮度LED驱动、街灯照明、信号标志牌和通用照明等应用。200mV典型RSENSE压降可以提高效率。得益于高开关频率及其与陶瓷输出电容器的兼容性,使整个器件达到较小化。该设备完全防止过热、过流、输出短路。LED5000为HSOP8封装。