南京邮电大学 集成电路科学与工程学院, 南京 210023
采用高压0.6 μm CMOS工艺,设计了一种可以同时对压电、光电进行高效收集的多源能量收集电源管理芯片。该收集芯片由光电接口电路、压电接口电路和DC-DC电路等单元构成。光电接口电路中采用全局最大功率追踪电路,减少了阴影对太阳能板收集光能的影响,提高了最大功率追踪效率。DC-DC电路中,采用导通时间可调、频率可调的控制模式,在更宽的输入功率范围内实现更高效率的同时保持输出端较小的电压纹波。仿真结果表明,该收集芯片的整体平均动态电流为7.6 μA,能量转换效率最高为91.2%。版图尺寸为9 623 μm×3 655 μm。
电源管理 能量收集 自适应导通时间 最大功率追踪 异步时钟信号控制 power management energy harvesting adaptive on-time maximum power tracking asynchronous clock signal control
1 电子科技大学 电子薄膜与集成器件国家重点实验室, 成都 610054
2 电子科技大学 广东电子信息工程研究院, 广东 东莞 523808
提出了一种基于开关电流积分器的RB-COT Buck变换器。通过注入电感电流纹波补偿控制环路,引入采样保持电路消除电感电流纹波的直流分量,提高了输出电压的精度。在此基础上,开关电流积分器替代原架构中的固定RC滤波器,有效提升了高工作频率下系统的响应速度,并在全频率范围内兼顾稳定性与响应速度。以全频率范围内环路稳定性作为设计基本准则,该Buck变换器在高开关频率下响应速度得到了有效提升。在1 MHz开关频率下,负载阶跃的恢复时间相比于采用固定RC滤波减少了20 μs。
开关电流积分器 基于纹波的恒定导通时间控制方式 Buck变换器 switched current integrator RB-COT buck converter
电子科技大学 电子薄膜与集成器件国家重点实验室， 成都 610054
设计了一种Buck-Boost负压关断电平产生电路。通过引入动态调整关断时间的计时模块、分段电流限模块和纹波高速检测模块，实现了在耗尽型GaN器件快速开关时稳定栅极负压的供给，有效消除了耗尽型GaN器件在高压应用时密勒误开启现象的发生。电路基于035 μm BCD工艺进行设计与仿真验证。结果表明，该电路在宽输入范围内稳定输出-14 V的负压，在20~130 mA恒定负载电流下工作效率达80~87%，在05~1 MHz的工作频率下GaN器件栅极开关切换期间输出电压依然稳定。该电路满足高压应用需求。
耗尽型GaN Buck-Boost变换器 恒定导通时间 高速比较器 depletion-mode GaN buck-boost converter constant on time high speed comparator
南京邮电大学 电子与光学工程学院、微电子学院, 南京 210023
提出了一种新型电源箝位电路, 旨在解决传统电路中存在的泄漏电流大、误触发、低导通时间等问题。该电路通过引入双极晶体管(BJT), 利用BJT电流放大作用以降低电容容值, 再利用MOS管和串联二极管的反馈作用以调整触发电压, 来提升箝位电路的性能。仿真结果表明, 该电路可以快速响应ESD事件, 并且可以实现快速关断的功能, 从而快速泄放电流, 避免对内部电路造成损坏。
电源箝位电路 误触发 泄漏电流 导通时间 power clamp circuit false trigger leakage current on-time
电子科技大学 电子薄膜与集成器件国家重点实验室, 成都 610054
提出了一种采用自适应斜坡补偿(ARC)的恒定导通时间控制Buck变换器。引入了两个斜坡电压, 实现对电感电流下降斜率的检测; 通过负反馈环路调节斜坡斜率, 使斜坡斜率跟随电感电流下降斜率的变化。最终斜坡补偿带来的额外极点被固定下来, 以便于补偿设计。在此基础上, 引入瞬态增强电路, 提高了负载阶跃响应速度。在5 V输出电压下, 负载从3 A到100 mA阶跃时, 输出上冲电压减小了150 mV, 恢复时间缩短了10 μs。负载从100 mA到3 A阶跃时, 输出下冲电压减小了130 mV, 恢复时间缩短了12 μs。
自适应斜坡补偿 电流模 恒定导通时间 Buck变换器 adaptive slope compensation current mode COT buck converter
国防科学技术大学 光电科学与工程学院, 长沙 410073
高介电常数陶瓷储能脉冲形成线需要用到多开关触发的层叠Blumlein线结构。从形成线波过程理论出发，分析了多开关导通时间分散性对层叠Blumlein线及其输出波形的影响。主要包括两方面影响：其一是造成输出方波脉冲的前沿和后沿均出现阶梯形畸变；其二是使得各延迟导通的平行平板Blumlein线承受过电压，容易引起陶瓷储能介质的电击穿。在不单独考虑开关电感的理想情况下，利用PSpice电路程序模拟了开关导通时间分散性对四级层叠Blumlein线的影响，模拟结果与波过程理论分析一致。为减弱这些影响，提出了可行的解决方案。
层叠Blumlein线 多开关 导通时间分散性 陶瓷介质 stacked Blumleins multiple switches dispersity of closure time ceramic dielectrics
中国工程物理研究院,流体物理研究所,四川,绵阳,621900
研制了可工作在长导通时间(约1μs)的等离子体断路开关,实验研究了等离子体源参数,包括等离子体枪与主回路之间的触发延时、等离子体枪的工作电压以及等离子体枪的数目对开关性能的影响规律。研究结果表明,开关导通时间和开关电压随触发延时、枪工作电压和数目的增加而增加,但当开关导通时间接近主回路电流四分之一周期时,开关电压呈下降趋势。当Marx发生器工作电压为120kV且采用4个等离子体枪时,实验获得的最大电压倍增系数约为1.8。
等离子体断路开关 等离子体枪 延时 导通时间 Plasma erosion opening switch Plasma gun Time delay Cenduction time
