一种高压同步升压转换器

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作者 吕子豪 陈君涛 孙诗强 《半导体技术》 北大核心 2025年第10期1033-1041,共9页

为了得到高于5 V的输出电压并提高能量转换效率,设计了一款能够工作在连续导通模式、不连续导通模式以及极轻载模式的高压同步升压转换器。采用两级电荷泵对自举电容快速充电,建立浮动电源轨BST-SW以控制n型续流功率管。通过高压过零检... 为了得到高于5 V的输出电压并提高能量转换效率,设计了一款能够工作在连续导通模式、不连续导通模式以及极轻载模式的高压同步升压转换器。采用两级电荷泵对自举电容快速充电,建立浮动电源轨BST-SW以控制n型续流功率管。通过高压过零检测电路在续流阶段检测电感电流过零时刻,并向控制逻辑反馈。续流功率管关断后高压过零检测电路进入锁定状态,以减小静态功耗并避免误触发。采用BCD工艺完成了高压同步升压转换器的设计及流片,芯片核心面积为2950μm×1600μm。在输入电压7.2 V、输出电压12 V的测试条件下,连续导通模式下最高能量转换效率为94.6%;在不连续导通模式下实现了电感电流的过零关断,能量转换效率高达93.1%。 展开更多

关键词 升压转换器 同步控制 电荷泵 过零检测 BCD工艺

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应用于无线传感器网络的DC-DC升压转换器设计 被引量：2

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作者 潘银松 杨帅举 +1 位作者 刘凤琳 余华 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2012年第7期120-122,129,共4页

无线传感器网络的应用越来越广泛,根据从环境中获取能量的需要,提出一种两级电荷泵结构的DC-DC升压转换器,通过两级升压将热电发电机产生的低压升至工作电压,该结构具有体积小、转换效率高等优点。仿真结果表明:使用0.18μm CMOS低阈值... 无线传感器网络的应用越来越广泛,根据从环境中获取能量的需要,提出一种两级电荷泵结构的DC-DC升压转换器,通过两级升压将热电发电机产生的低压升至工作电压,该结构具有体积小、转换效率高等优点。仿真结果表明:使用0.18μm CMOS低阈值电压工艺时,能够将低压0.1 V升至2.5 V,在输入电压为0.1 V时,转换效率为45%,功耗为3.1μW。 展开更多

关键词 热电 DC-DC升压转换器 低压 低功耗

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能量收集最大功率点跟踪DC-DC升压转换器设计

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作者 韦雪明 覃毅青 侯伶俐 《半导体技术》 CAS 北大核心 2020年第11期834-840,共7页

通过提升功率传输效率和降低电路功耗,设计了一种适用于低功率微弱能量收集的DC-DC升压转换器。升压转换器主要包括核心电路、最大功率点跟踪(MPPT)电路、零电流开关(ZCS)转换电路、振荡器、电荷泵和偏置电路。采用开路电压法检测输入功... 通过提升功率传输效率和降低电路功耗,设计了一种适用于低功率微弱能量收集的DC-DC升压转换器。升压转换器主要包括核心电路、最大功率点跟踪(MPPT)电路、零电流开关(ZCS)转换电路、振荡器、电荷泵和偏置电路。采用开路电压法检测输入功率,并适时调整开关导通时间,以调整输入阻抗,实现对能量源的MPPT传输;同时,采用特殊供电的ZCS,减小电路的亚阈值泄漏,提升转换效率。基于65 nm CMOS工艺对DC-DC升压转换器进行设计,芯片面积为260μm×380μm。仿真结果表明,在输入功率-7^-30 dBm内、能量源内阻50Ω~10 kΩ的条件下,跟踪效率峰值为99.81%。同时,在最低输入电压为35 mV、DC-DC转换器输出电压为1 V时,电路转换效率峰值为90.46%,整体功耗低于1.2μW。 展开更多

关键词 能量收集 最大功率点跟踪(MPPT) DC-DC升压转换器 低功耗 高效率

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一种高速宽带升压转换器斜坡补偿电路的设计 被引量：2

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作者 王雪原 周建伟 林鹏程 《半导体技术》 CSCD 北大核心 2017年第9期656-662,共7页

峰值电流模式升压型直流-直流转换器在连续导通模式下,当占空比大于50%时会出现闭环不稳,产生次谐波振荡等现象,需进行斜坡补偿。讨论了斜坡补偿的意义,并设计了一种结构简单的电流检测和斜坡补偿电路,该电流检测采用一种电流负反馈电... 峰值电流模式升压型直流-直流转换器在连续导通模式下,当占空比大于50%时会出现闭环不稳,产生次谐波振荡等现象,需进行斜坡补偿。讨论了斜坡补偿的意义,并设计了一种结构简单的电流检测和斜坡补偿电路,该电流检测采用一种电流负反馈电路进行电压箝位,斜坡补偿时未采用传统的加法器对补偿斜率相加的方式,而是直接将采样电流和补偿电流在电流节点加和,解决了比较器引入附加回路对带宽的限制,瞬态响应速度较快。此电路基于Magna Chip公司HL18GFL 0.18μm工艺设计,并进行了流片。测试结果表明,斜坡斜率为3.17 mV/ns,满足系统稳定性要求。本电路面积仅为128.7μm×62.8μm,电流检测精度在5%以内。 展开更多

关键词 峰值电流模式 升压转换器 斜坡补偿 电流检测 次谐波振荡

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AnaloqicTech推出带有动态输出电压调节的升压转换器

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《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第10期800-800,共1页

AnalogicTech的AAT1232升压转换器就是为这些成本敏感的应用而量身定制，它将输出电压调节和高输出电流驱动集成在一个紧凑的封装内。

关键词 升压转换器 电压调节 动态输出 电流驱动 高输出 紧凑

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安森美半导体推出升压转换器，简化彩色LCD显示中的白色LED背光驱动电路

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《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第9期J009-J009,共1页

关键词 安森美半导体公司 升压转换器 彩色LCD 白色LED 驱动电路

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凌特新型升压转换器适用于锂离子及碱性／镍氢电池

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《现代电子技术》 2004年第22期115-115,共1页

凌特公司(Linear Technology Corp．)近日推出一款能从3．3V输入电压中提供5V 2A的两相电流模式升压转换器——LTC3428。

关键词 升压转换器 锂离子 镍氢电池 相电流 输入电压 凌特公司 碱性

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采用峰值电感电流控制的直流-直流电压转换器 被引量：4

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作者 熊齐 李尊朝 +1 位作者 焦琛 周律忱 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期128-136,共9页

针对可穿戴设备需要小型化和适应各种应用场景要求的问题,提出了一种单电感多输入多输出的升压-降压型DC-DC转换器,以采集多种能量为可穿戴设备供电。由于转换器既需要高的效率,又需要稳定的负载电压,提出了结合峰值电感电流控制策略和... 针对可穿戴设备需要小型化和适应各种应用场景要求的问题,提出了一种单电感多输入多输出的升压-降压型DC-DC转换器,以采集多种能量为可穿戴设备供电。由于转换器既需要高的效率,又需要稳定的负载电压,提出了结合峰值电感电流控制策略和基于阈值变频策略的峰值电感电流脉冲频率调制技术。峰值电感电流脉冲频率调制技术根据各输入输出端口状态来改变能量传输频率,从而实现各能量源最大功率点追踪和负载端电压的调制;同时,通过控制每次能量传递时流过电感的峰值电流大小,提高转换效率并降低输出电压纹波。此外,采用两种低功耗控制策略以降低控制电路功耗:使用低供电电压为控制电路供电;令部分控制电路断续工作。采用华润上华CMOS 0.18μm工艺完成了转换器电路及版图设计,并进行了仿真验证。后仿真结果表明,在0.2～3V输入电压范围和0.001～3mW负载范围内,转换器效率能够保持在73.8%以上,控制电路功耗小于300nW。 展开更多

关键词 升压-降压型转换器 单电感多输入多输出 峰值电感电流 脉冲频率调制

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升压型同步整流功率MOSFET的分析及电路仿真 被引量：3

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作者 赵婉婉 冯全源 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第11期975-979,共5页

同步整流技术已成为目前提升开关电源芯片转换效率的有效手段。以采用UMC0.6μm BiCMOS工艺制造的升压转换器为例,基于功率MOS管工作机理,对不同的负载情况和工作模式分别加以分析和模拟验证,并提出了管子尺寸的合理选择和死区时间的合... 同步整流技术已成为目前提升开关电源芯片转换效率的有效手段。以采用UMC0.6μm BiCMOS工艺制造的升压转换器为例,基于功率MOS管工作机理,对不同的负载情况和工作模式分别加以分析和模拟验证,并提出了管子尺寸的合理选择和死区时间的合理设置。为了避免电感电流倒灌,提出了DCM模式下过零检测结构电路。利用HSPICE对相关电路进行了仿真分析,得到了同步整流技术中功率器件的优化结果。 展开更多

关键词 过零点检测 同步整流 升压转换器 断续传导模式 连续传导模式

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微扑翼飞行器驱动电路设计 被引量：5

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作者 吴凡 张卫平 +1 位作者 胡楠 邹阳 《传感器与微系统》 CSCD 2016年第9期75-77,81,共4页

扑机械昆虫是很小、高机动的仿昆飞行机器人,在勘探、环境监测、搜索和救援、监视等一系列任务中非常有用。压电执行器有小尺寸、高效率、高功率密度的优势,这展示了在微机器人领域的应用前景。实验是通过升压转换器将3.7 V锂电池增加到... 扑机械昆虫是很小、高机动的仿昆飞行机器人,在勘探、环境监测、搜索和救援、监视等一系列任务中非常有用。压电执行器有小尺寸、高效率、高功率密度的优势,这展示了在微机器人领域的应用前景。实验是通过升压转换器将3.7 V锂电池增加到250 V以上实现的。通过展现压电驱动器的驱动要求、电路拓扑和用于微机器人的压电驱动器的不同控制方式来探索驱动电路设计,并提出克级驱动电路。 展开更多

关键词 微扑翼飞行器 压电驱动器 驱动电路 升压转换器

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滑模控制在两级级联光伏发电系统中的应用 被引量：3

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作者 鲍安平 徐开军 《现代电子技术》 北大核心 2017年第15期175-178,182,共5页

在光伏发电系统的应用中存在太阳能的间歇性导致电网不稳定的难题。为解决该问题,提出一种两级级联分布式光伏发电系统,该系统有两个独立控制的太阳能电源,每个光伏电池板包含一组两级级联升压转换器,由两个独立的滑模控制器分别控制。... 在光伏发电系统的应用中存在太阳能的间歇性导致电网不稳定的难题。为解决该问题,提出一种两级级联分布式光伏发电系统,该系统有两个独立控制的太阳能电源,每个光伏电池板包含一组两级级联升压转换器,由两个独立的滑模控制器分别控制。首先,采用极值搜索控制(ESC)算法实现最大功率点跟踪(MPPT)控制策略以最大限度地改善可再生能源的能量收集;然后,根据每个太阳能电源的可用发电量和蓄电池的充电状态,提出四种监控策略由监控中心选择;最后,通过数字化仿真来演示监视控制器的精确操作和每一种运行条件下MPPT算法的功能。仿真结果显示了该方法的可操作性和实用性。 展开更多

关键词 光伏发电 滑模控制器 升压转换器 极值搜索控制 MPPT

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用于GaN功率开关的低损耗高频全GaN栅极驱动器 被引量：1

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作者 赵永瑞 贾东东 +4 位作者 史亚盼 吴志国 李俊敏 赵光璞 师翔 《半导体技术》 CAS 北大核心 2020年第11期863-866,共4页

介绍了一种用于高功率高速GaN功率开关的全GaN栅驱动电路。该电路主要基于两个常开型GaN HEMT和一个自偏置电阻。根据该拓扑结构的门限效应,提出了集成脉冲宽度调制功能的全GaN栅极驱动器。使用两个6 W的GaN HEMT搭建该驱动器,并将其输... 介绍了一种用于高功率高速GaN功率开关的全GaN栅驱动电路。该电路主要基于两个常开型GaN HEMT和一个自偏置电阻。根据该拓扑结构的门限效应,提出了集成脉冲宽度调制功能的全GaN栅极驱动器。使用两个6 W的GaN HEMT搭建该驱动器,并将其输出连接到一个45 W GaN功率开关的栅极,形成一个DC/DC升压转换器的低侧开关,并进行实验验证。实验结果表明,在20%~80%占空比下,电路具有低损耗(约1 W)和高达60 MHz的开关工作频率,测得的方波开关时间达到了纳秒级。该研究结果为GaN功率开关及驱动器进一步使用微波单片集成电路(MMIC)工艺进行全集成提供了理论依据和实测数据。 展开更多

关键词 全GaN栅极驱动器 GaN HEMT 脉冲宽度调制 DC/DC升压转换器 高工作频率

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Tapped Inductor Quasi-Z-source Inverters 被引量：17

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作者 ZHOU Yufei HUANG Wenxin ZHAO Jianwu ZHAO Ping 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第27期I0016-I0016,192,共1页

提出一种高升压比的单级升压逆变器，它在传统准z源逆变器拓扑中引入抽头电感无源网络，因此称为“抽头电感准z源逆变器”（tapped inductor quasi-Z-source inverter,TL-qZSI）。该抽头电感无源网络包括一个抽头电感和两个二极管，替... 提出一种高升压比的单级升压逆变器，它在传统准z源逆变器拓扑中引入抽头电感无源网络，因此称为“抽头电感准z源逆变器”（tapped inductor quasi-Z-source inverter,TL-qZSI）。该抽头电感无源网络包括一个抽头电感和两个二极管，替代了原准Z源逆变器中的一个电感。类似于抽头电感Z源逆变器（tapped inductor Z-source inverter，TL-ZSI），所提出的逆变器也能提供高升压能力，但比TL-ZSI略低些。分析电路的工作机理、升压能力和控制策略，讨论设计上的考虑。最后通过基于简单升压控制方法的实验结果验证该拓扑的实际性能。 展开更多

关键词 逆变器 电感器 抽头 升压转换器 输入电流 直流电源电压 母线电压 电压应力

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仿栅栏结构阳极的构建及其在海底沉积物型微生物燃料电池中的产电性能评价

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作者 张宇 邱峥辉 +2 位作者 赵婷 郑纪勇 蔺存国 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期155-159,共5页

研究了模拟实海环境下的阳极材料、阳极面积以及阳极埋置深度对海底沉积物型微生物燃料电池(Benthic microbial fuel cell,BMFC)产电性能的影响。优选出碳板为阳极材料,并基于碳板材料设计了具有栅栏状结构的阳极,将其应用于BMFC中,电... 研究了模拟实海环境下的阳极材料、阳极面积以及阳极埋置深度对海底沉积物型微生物燃料电池(Benthic microbial fuel cell,BMFC)产电性能的影响。优选出碳板为阳极材料,并基于碳板材料设计了具有栅栏状结构的阳极,将其应用于BMFC中,电池的最大输出功率可达到3.7 mW,结合升压模块将电池两端的输出电压提高到5.2 V,成功驱动了小型温湿度传感器。此外,栅栏状结构的阳极具有体积小易部署,便于构建电池单元组等优点,为BMFC在实海环境中的应用及扩大化提供了更加便利的解决方案。 展开更多

关键词 海底沉积物型微生物燃料电池 阳极结构 升压转换器 传感器

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Research on Bus Capacitor Current Control Scheme for Buck/Boost Bi-directional Converters in Motor Drive Systems

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作者 ZHANG Xuhui WEN Xuhui ZHAO Feng 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第30期I0004-I0004,共1页

关键词 电机驱动系统 升压转换器 控制计划 电容电流 降压 总线 母线电压 控制方案

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基于PFM控制Boost型DC-DC变换器的带隙基准源

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作者 王宇星 朱波 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期737-742,共6页

基于带隙基准源的基本原理,设计一种应用于PFM控制升压型DC-DC转换芯片的高精度、低功耗、低电压带隙基准电压源,包含带隙基准主电路和输出偏置电压电路。采用韩国Dongbu 0.35μm BCD工艺进行仿真分析并且流片成功。经过理论分析和仿真... 基于带隙基准源的基本原理,设计一种应用于PFM控制升压型DC-DC转换芯片的高精度、低功耗、低电压带隙基准电压源,包含带隙基准主电路和输出偏置电压电路。采用韩国Dongbu 0.35μm BCD工艺进行仿真分析并且流片成功。经过理论分析和仿真模拟,结果表明在-50~125℃条件下,当Vin=3.65 V,温度系数为33×10-6/℃,低频环路增益为30 dB,增益带宽（GBW）为20 kHz,相位裕度为88°,低频下电源抑制比（PSRR）为-90 dB,电源电压在3~5 V变化时,基准输出变化了0.37 mV/V。带隙基准电压源结构简单、电压稳定性好,实测数据符合芯片系统要求,并已用于实际产品的批量生产。 展开更多

关键词 CMOS带隙基准源 BCD工艺 温度系数(TC) 升压型DC-DC转换器 电源抑制比(PSRR)

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Buck Starting-up Scheme of Single-stage Full-bridge Boost PFC Converters 被引量：2

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作者 WANG Daqing BEN Hongqi MENG Tao 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期I0004-I0004,共1页

Single-stage full-bridge power factor correction(PFC)technique is all effective solution to eliminate the pollution produced by power electronic equipment.To restrain the DC.1ink voltage and reduce the voltage stress ... Single-stage full-bridge power factor correction(PFC)technique is all effective solution to eliminate the pollution produced by power electronic equipment.To restrain the DC.1ink voltage and reduce the voltage stress of the switches.an active power clamp circuit is used in this converter as shown in Fig 1. 展开更多

关键词 power factor correction(PFC)conveter single stage full bridge active clamp input inductor over current buck staringupmode

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