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带轻载变频模式的升压式DC-DC转换器设计
  • ISSN号:1006-2467
  • 期刊名称:《上海交通大学学报》
  • 时间:0
  • 分类:TN433[电子电信—微电子学与固体电子学]
  • 作者机构:中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室,上海200050
  • 相关基金:中国科学院战略性先导科技专项(XDA09020402),国家重点基础研究发展计划(973)项目(2013CBA01900,2010CB934300,2011CBA00607,2011CB932804),国家集成电路重大专项(2009ZX02023-003),国家自然科学基金(61176122,61106001,61261160500,61376006),上海市科委(12nm0503701,13DZ2295700,12QA1403900,13ZR1447200,14ZR1447500)资助
中文摘要:

分析了传统升压式DC-DC转换器在全负载范围内实现高电源转换效率的局限性,在此基础上,提出了一种轻载检测和自适应变频机制.该技术无需额外的芯片管脚和器件,即能使转换器在电感电流断续模式下精确检测出负载状况.将所设计的升压式DC-DC转换器在CZ6H0.35μm标准CMOS工艺条件下进行仿真.结果表明,当负载电流发生变化时,转换器能够根据负载检测值的大小自适应地进行跳频变换.在负载电流为1mA的条件下,电源转换效率达到82%.系统环路能够在全负载范围内保持良好的稳定性,当负载电流以1.5μA/20μs跳变时,最大下冲和上冲电压分别为300和200mV,恢复时间分别只需80和60μs,版图面积约为1.26mm2.

英文摘要:

This paper analyzes the high power conversion efficiency limit at full load range of traditional boost DC-DC converter. Based on the analysis, light load detector and adaptive frequency hopping mecha- nism are put forward. The proposed technique doesn't need additional pad and device while the load condi- tion can be accurately detected in the Discontinuous Conduction Mode (DCM) of inductor current. The proposed boost DC-DC converter is simulated in the CZ6H 0.35μm standard CMOS process, and results show that the proposed converter can adaptively select control frequency according to the load detector. At the load condition of 1 mA, power conversion efficiency can be up to 82%. System feedback loop can keep well stable within a wide range of load variation. For a load step of 1.5 μA/20μs, the circuit has a maxi- mum undershoot of 300 mV and a maximum overshoot of 200 mV. The recovery time is only 80 μs and 60μs respectively,and the layout area is about 1.26 mm^2.

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期刊信息
  • 《上海交通大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:上海交通大学
  • 主编:郑杭
  • 地址:上海市华山路1954号15F
  • 邮编:200030
  • 邮箱:shjt@chinajournal.net.cn
  • 电话:021-62933373 62932534
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-2467
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1466/U
  • 邮发代号:4-256
  • 获奖情况:
  • 1996年全国优秀科技期刊奖,1992年、1996年、1999年国家教育部系统优秀科技期刊奖,2002年“百种重点期刊奖”,2003年百种中国杰出学术期刊,2004年教育部全国高校优秀科技期刊一等奖,2004年“百种重点期刊奖”
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:30903