在现代电子设备中,DCDC升压转换器扮演着至关重要的角色,尤其在工业和消费类电子产品领域。传统升压转换器多数只提供恒压控制功能,但它们不支持恒流输出,这导致在电流需求变化较大的情况下,设备可能会出现故障。为了解决这一问题,设计了具有恒压恒流输出功能的升压转换芯片,这种芯片能够为DCDC升压转换器提供精确的电流控制,确保整个系统的稳定性和可靠性。
全新恒压恒流输出升压转换芯片的设计基于混合集成电路技术,并采用了顶层金属厚铝工艺。这些技术的应用不仅提升了芯片的性能,还增加了如过压保护和短路保护的功能,从而增强了系统的安全性。该芯片具有高驱动电流、高效率、低功耗等优势,可满足现代电子产品在性能与安全方面的需求。
芯片设计中的关键技术包括增加恒流控制单元和异常保护输出电路。通过这些设计,芯片实现了两个反馈回路:电压反馈环路和电流反馈环路。电压反馈环路利用电阻分压器将输出电压转为反馈电压FB,然后由误差放大器放大基准电压与FB的差值,形成误差放大输出(EAO)。在电流反馈环路中,通过采样开关电流和电流放大器处理,结合斜率补偿锯齿波电压(RAMP),并通过与EAO的比较逻辑处理,产生PWM方波,控制开关管的开关时间比例,从而实现对输出电压和电流大小的精确控制。
恒压恒流电源的基础是直流电源升压器芯片,它包含恒压控制单元和恒流控制单元。在恒压工作状态下,芯片能保持输出电压稳定,而当负载电流变化时,恒流控制单元开始工作,确保输出电流维持在预定的恒流值范围内。与传统升压转换器相比,全新设计的升压转换芯片能更稳定地控制电路电流输出,并能提高系统的安全性能。
此外,芯片设计还涉及到工艺选择、输出电压、输出电流、开关频率等参数的选择,如采用0.18微米低压混合工艺和25V高压BCD工艺等。这些参数的选择对于芯片的性能有着直接的影响,例如,在高电压输出情况下,就需要高压BCD工艺以满足电压的要求。
最终设计的芯片具备先进的性能指标和保护功能,如表1所示,其最低工作电流为0.5微米低压混合工艺下的1.3A,最高工作电流为25V高压BCD工艺下的4.0A,工作频率可达到13MHz。在电路设计中,芯片还集成了输出电压保护电路和短路保护电路,为系统提供了异常保护功能。
设计全新恒压恒流输出升压转换芯片是一个复杂而精密的工程。它涉及到电路设计、集成电路技术、电源管理等领域的知识。通过这些设计,可以有效提升DCDC升压转换器的性能,并在保证安全性和可靠性的前提下,使其能够更好地适应现代电子设备的需求。