功率VDMOS器件低剂量率辐射损伤效应研究

研究了抗辐射加固功率VDMOS器件在不同偏置条件下的高/低剂量率辐射损伤效应,探讨了阈值电压、击穿电压、导通电阻等电参数在不同剂量率辐照时随累积剂量的变化关系.实验结果表明,此型号抗辐射加固功率VDMOS器件在高/低剂量率辐照后参数的漂移量相差不大,不具有低剂量率辐射损伤增强效应.认为可以用高剂量率辐照后高温退火的方法评估器件的总剂量辐射损伤.实验结果为该型号抗辐射加固功率VDMOS器件在航空、航天等特殊领域的应用提供了技术支持.     

Buck隔离型DC/DC变换器在高剂量率条件下的总剂量辐射损伤机理研究

对国产Buck型正激DC/DC电源变换器在高剂量率辐射条件下开展电离总剂量辐照试验。分析了DC/DC电源变换器的关键电性能参数和功能随辐照总剂量的变化情况,并对DC/DC的失效机理和失效模式进行研究。通过机理分析定位辐照敏感单元。此外,还针对DC/DC的总剂量失效阈值与辐照过程中所施加的输入电压偏置和输出电流偏置的关联关系进行分析。     

宽输入电动汽车车载DC-DC电源研究

针对电动汽车车载DC-DC电源器件损耗高、稳定性差、效率低等问题,设计一种Boost变换器级联与半桥LLC变换器的车载DC-DC 电源。首先提出一种两级DC-DC变换器的主电路拓扑,结合输出功率与电压增益对其进行详细分析;其次采用基于数字信号处理器（DSP）的双环控制方式,引入母线电压可调,并给出参数设计过程,变换器最终能够满足宽输入范围要求,并使整个负载范围内的输出电压维持稳定;最后搭建实验样机,测试DC-DC电源在不同负载下的效率以及调压稳压性能。试验结果表明,该DC-DC电源能够满足宽范围输入电压,实现了宽范围的软开关,提高了整个负载范围内的传输效率。     

基于GaN的DC/DC变换器总剂量与单粒子辐射损伤效应研究

对基于GaN的DC/DC变换器进行了总剂量、单粒子及耦合辐照效应研究,讨论了DC/DC变换器在特定负载及电压条件下,输出电压、输出电流、输出效率随不同辐照条件的变化。试验结果表明,使用GaN MOSFET开关管的DC/DC变换器在总剂量、单粒子及耦合辐照条件下,均表现出了优异的抗辐照性能,即输出电压、输出电流、输出效率等性能在三种辐照条件下均没有发生明显的退化。该DC/DC变换器实现了抗总剂量辐照能力大于1 kGy(Si)和抗单粒子LET≥75 MeV·cm²·mg^-1,表明使用基于GaN的DC/DC变换器未来可广泛应用于航空、航天等供电系统领域。     

双极线性稳压器(LM317)的电离总剂量效应及剂量率的影响

对一款双极集成、三端线性稳压器LM317进行了不同偏置、不同剂量率条件下的电离辐射效应及室温退火特性研究。研究结果表明:器件输出电压、输入输出压差等敏感参数在电离辐射环境下发生了不同程度的变化,且在零偏偏置辐照下的变化比工作偏置辐照下的变化大;在零偏偏置条件,总剂量相同时低剂量率辐照下的损伤明显大于高剂量率辐照,表现出低剂量率损伤增强效应;在工作偏置条件,高剂量率辐照下的损伤大于低剂量率辐照下的损伤,但随后的退火实验中恢复到低剂量率辐照损伤水平,表现出时间相关效应。对稳压器辐射敏感参数的影响因素和不同偏置下的剂量率影响进行了分析和讨论。     

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。     

增强型氮化镓功率器件的总剂量效应

研究了P型帽层和共源共栅(Cascode)结构氮化镓(GaN)功率器件高/低剂量率辐照损伤效应.试验结果表明,P型帽层和Cascode结构GaN功率器件都不具有低剂量率损伤增强效应(ELDRS);Cascode结构GaN功率器件总剂量辐照损伤退化更明显;P型帽层结构的GaN功率器件抗总剂量能力较强.分析了二者的退化机制...     

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%。     

小型光伏发电系统中的高增益DC-DC变换器综述

光伏阵列电池输出电压等级较低,一般需要通过高增益、高效率DC-DC变换器升压后,才能满足现有用电设备的供电要求。到目前为止,已经出现了多种DC-DC变换器升压方案。文中按照非隔离变换器、隔离变换器顺序,先后分析了11种DC-DC升压变换器电路,并简要比较它们各自的优缺点和使用范围。     

一种低交调单电感三输出升压型DC-DC变换器北大核心

设计了一种单电感三输出升压型DC-DC变换器。采用平均电流模，将各个输出支路电压进行线性相加，构成共模反馈信号，以进行环路补偿。提出一种开关电容采样网络，对输出电压进行采样，得到的采样电压与参考电压进行比较，从而校正输出电压与参考电压之间的直流偏移。为了抑制输出支路间的交调，提出一种新型能量控制逻辑电路，可实现单个电感充放电周期内各个输出支路的循环充电。该升压型变换器基于0.18μm CMOS工艺设计实现。仿真结果表明，在100 mA负载跳变下，前两路输出电压未受到交调影响，第三路受到的影响能够有效减小。     

微功耗PFM升压DC—DC变换器

<正> NCP1402系列器件是微功耗升压DC-DC变换器,它专门为使用1～2节电池的便携式设备提供1.8～5.0V的电源。启动电压力0.8V,工作时可降至0.3V,当输入为2.0V,输出为3.0V时,输出电流可为200mA。在芯片内部含有PFM(脉冲频率调制振荡器)、PFM控制器、PFM比较器、软启动电路、基准电压电路、驱动器等,其内部框图如图1所示。     

一种DC—DC稳压组件

随着我国电子工业的飞跃发展,DC-DC变换器的应用日益增多,其形式、结构、性能也日臻完善。目前许多厂家都先后推出不少体积小巧、性能优良的DC-DC变换器,为我国电子工业的发展锦上添花。这里介绍广东中山市达华电子厂生产的DC-DC变换器,TWH系列开关式可调稳压电源组件,这种组件具有体积小、重量轻、效率高、输出电流大、性能稳定可靠等特点,同时组件内部还设置有过流保护装置,对输出过载及瞬间短路都具有良好的保护作用。组件还具有输出电压变换灵活,既可作降压使用,又可作升压     

一种应用于OLED显示驱动芯片的CMOS升压型PFM DC-DC转换器设计

由于DC-DC芯片工作模式的多样性,电源转换器的系统结构有多种不同选择。为了电源模块的安全可靠,往往需要多种保护电路模块。文中从系统的角度,阐述了适合于OLED显示驱动电路的PFM工作模式的升压DC-DC电源转换器的原理。在此基础上,设计了一种应用于OLED驱动电路芯片的升压DC-DC电路。当输入电压为2.4～4.2V时,输出电压可以达到15V,负载电流最大可以达到50mA,纹波电压小于200mV。这个设计可以与OLED驱动芯片集成在一起,实现OLED驱动芯片和电源管理芯片的集成。     

电荷耦合器件电离辐射损伤的模拟试验研究

利用钴-60源,在不同工作与辐照条件下,开展电荷耦合器件电离辐射损伤模拟试验,分析高低剂量率、器件偏置对器件暗电流信号增大和哑元电压漂移的影响,比较电荷耦合器件光敏单元、输出放大器总剂量效应的敏感性,研究辐射敏感参数与失效模式的差异.为建立电荷耦合器件电离辐射效应规范化的模拟试验与加固评估方法,提供技术基础.     

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。     

一种新型交错并联单输入高升压DC/DC变换器设计

针对传统的交错并联升压直流变换器输出电压低,开关器件电压应力高等不足之处,提出一种新型交错并联单输入高升压直流变换器.通过开关电感单元替代传统电感、变换器后级增加电容和二极管构成升压单元,提高变换器输出电压.所提DC/DC变换器中开关器件电压应力和二极管电压应力有效降低,升压增益有效提高.同时,该变换器具有元器件简单对...     

低负载电流时具有高效率的变换器

大多数DC-DC变换器在正常供出电流时辅助消耗太大,故在输出负载电流低时,效率不高。本电路采用微功率元器件和变换器的电路设计可做到在负载电流低于8mA时仍有90％的效率。 例如,四施密特触发器与非门IC_1消耗的最大静态电流仅为0.25μA,电压参考     

一种新型零电压切换双向DC/DC变换器的设计与仿真

由于电动汽车电源变换器在行驶过程中,电机的调速范围很宽,加减速频繁,因此对电源变换器的动态响应速度,续航能力提出了更高的要求。但汽车电源存在低电压大电流、di/dt和du/dt较大、转换效率低和电磁干扰严重等问题。为此,设计一种新型的具有升压-降压功能的零电压转换双向DC-DC变换器。在传统的升降压变换器的基础上,通过增加两个辅助开关器件和一个LC谐振电路,构成一个H-软开关控制转换电路,产生的有源钳位电压加载到主开关两端,实现电路零电压转换。在Matlab环境下,对所提出的电路进行仿真,结果表明,所设计的电路能降低开关器件的导通损耗,提高电源的效率,并在6 kW双向升降压变换器样机上进行实验。     

一种高电压增益的DC-DC变换器

为了克服传统Z源DC-DC变换器的升压能力有限、输入电流断续和电容电压应力大等缺陷，研究了一种高增益DC-DC变换器，分析了其拓扑结构和工作原理，并推导出电压增益、电容电压表达式。与传统源DC-DC变换器相比，具有升压能力强、电容电压应力小、输入电流连续、效率高和实用性强等优点，根据拓扑结构搭建了MATLAB/Simulink仿真模型并进行仿真验证，最后搭建出基于TMS320 F28335的实验样机，仿真和实验结果共同验证了变换器的工作特性。     

国产pnp双极晶体管在宽总剂量范围辐照下的ELDRS

研究了不同偏置条件下国产商用pnp型双极晶体管在宽总剂量范围内的辐射损伤特性和变化规律.实验结果表明,在100 rad(Si)/s和0.01 rad(Si)/s剂量率辐照下,总累计剂量达到200 krad (Si)时,这一宽总剂量范围内辐射损伤趋势均随着总剂量值不断累积而增大,且并未出现饱和.相同剂量率辐照下,发射结施加反偏状态时国产商用pnp双极晶体管的过剩基极电流变化最大,正偏下最小,零偏介于二者之间.两款晶体管均表现出明显的低剂量率损伤增强效应(ELDRS),且在反偏下ELDRS更显著.并对出现这一实验结果的损伤机理进行了探讨.