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新聞動態(tài)>>高新技術(shù)
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高效率、低功耗直流電壓轉(zhuǎn)換器芯片設(shè)計與實現(xiàn)
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時間:2016-04-05 09:07
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隨著便攜式電子產(chǎn)品的日益普及,直流電壓轉(zhuǎn)換器(DC-DC)芯片得到廣泛應(yīng)用。由于這些產(chǎn)品通常使用單電池供電,能量有限,如何提高轉(zhuǎn)換效率,降低功耗,延長電池壽命,便成為設(shè)計者需要考慮的主要問題。
現(xiàn)提出了一種基于脈沖寬度調(diào)制(PWM)和脈沖頻率調(diào)制(PFM)模式的高效率,低功耗開關(guān)電源直流電壓轉(zhuǎn)換器的設(shè)計方法。
電路在負(fù)載電流較大(約>60 mA),電感電流連續(xù)時,采用開關(guān)頻率1 MHz的電壓型PWM控制工作模式,在負(fù)載電流較小(約<60 mA),電感電流不連續(xù)時采用開關(guān)頻率小于0.5MHz的峰值電流和電壓遲滯雙重控制的PFM工作模式,實現(xiàn)了在0~250 mA的負(fù)載電流變化范圍內(nèi)的高轉(zhuǎn)換效率。
當(dāng)輸出電壓達(dá)到預(yù)計輸出電壓的102%時,系統(tǒng)自動進(jìn)入待機狀態(tài),使靜態(tài)工作電流降低。芯片采用CSMC公司的 0.5μmCMOS混合信號模型設(shè)計和流片。
仿真和測試結(jié)果表明該電路可實現(xiàn)PWM和PFM模式供電以及兩種模式之間的平穩(wěn)過渡,具有較好的負(fù)載和線性調(diào) 節(jié)能力。輸出電壓的誤差小于±2%,最大靜態(tài)工作電流小于15μA,最大轉(zhuǎn)換效率達(dá)92.6%。
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