摘要：首先讨论了DC-DC转换器的功率损耗源,根据重载情况下PWM控制效率高而轻载情况下PFM控制效率高的特点,提出了全负载下实现PWM/PFM自动切换以降低功耗、提高电源效率的控制方法.将相加模式PWM、跳周期和限流相结合的PFM整合于一个系统中,使整个系统高效协调地工作,并在较大的负载变化范围内均具有高效率的优点.系统采用0.5μm CMOS工艺实现,对系统的仿真结果表明,系统正常工作,成功实现了PWM/PFM的自动切换,性能指标达到了设计要求.

摘要：提出了一种用于光伏-蓄电池联合供电水泵系统的Buck＋开关电感Buck-Boost集成式单管DC/DC变换器,分析了该变换器在不同工作模式下的输出电压调节能力;探讨了前级电路采用脉冲频率调制（pulse-frequency-modulation,PFM）控制且工作在恒压充电模式下时太阳能电池的稳定工作区;提出了基于PFM控制的最大功率点跟踪（maximum power point tracking,MPPT）和蓄电池恒压充电双模式自由切换控制策略;给出了电感参数设计准则,以确保系统在整个光照、温度和负载变化范围内均正常工作;最后通过24 W样机进行了实验验证。研究结果表明,该集成式变换器具有结构简单、输出电压调节范围宽、效率和可靠性高等优点。

摘要：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。

摘要：为了解决LLCLC谐振变换器增益对负载变化敏感、输出电压范围大小与转换效率相互制约的问题,提出一种基于脉冲宽度调制(PWM)倍压整流单元的LLCLC谐振变换器拓扑,对于不同的电压输出模式分别采用脉冲频率调制(PFM)和PWM调制方式;采用基波近似法分析LLCLC谐振网络的增益特性与功率传输特性,分析采用PWM调制方式时变换器的无功环流特性,建立谐振频率f_(r1)、f_(r3)和陷波频率fr2的关系,对谐振元件进行参数设计,分析开关管的零电压开通(ZVS)实现方法,并给出LLCLC谐振变换器的PFM_FR、PWM_FD和PWM_DT 3种运行模式切换策略。最后,针对一台容量250 W、输入30 V、输出18~112 V的样机进行实验,验证了所提LLCLC谐振变换器拓扑及其调制方法的有效性,输出电压范围为1~6.2,转换效率达到96.1%。

摘要：为实现一脉一滴熔滴过渡这种最理想的脉冲熔化极活性气体保护(MAG)焊熔滴过渡形式,采用峰值阶段恒流和基值阶段恒流实现电源外特性,针对两阶段恒流外特性等速送丝条件下弧长的控制问题,基于高频逆变技术和DSP数字化控制技术,通过脉冲频率调制(PFM)调节方式实现平均电流的调节,从而调节焊丝熔化速度,解决一脉一滴熔滴过渡过程中弧长的控制问题.试验结果表明,所设计的PFM平均电流调节系统能实现良好的脉冲MAG焊一脉一滴熔滴过渡,焊接过程稳定,焊缝成型美观.

摘要：针对短波红外焦平面的大动态范围需求,设计了一种像素级脉冲频率调制(PFM)模数转换器(ADC)。传统PFM ADC采用DI输入级,进行弱信号探测时,注入效率会下降,造成动态范围的损失。设计的PFM ADC采用CTIA输入级,弱信号探测时仍能维持高注入效率;同时采用两档增益和增益自选择技术,使得每个像素都能够根据输入的光电流自动选择增益,在提升动态范围的同时,不增加额外的功耗。在0.18μm CMOS工艺模型下,仿真结果表明该电路的动态范围达到100.1 dB,单元ADC功耗小于10.54μW,并且基于所设计的改进型PFM ADC设计了规模为32×32、中心距为50μm的像素级数字化读出电路。

摘要：设计了一种基于PFM调制模式的低功耗高效率升压电荷泵。电路采用耗尽基准减小静态电流,通过PFM控制方式,减小开关管动态损耗。为进一步提高转换效率,采用动态衬底选择电路,抑制寄生三极管效应,同时提出一种新的非交叠时钟产生电路,避免造成电源到输出端或者到地的通路。芯片测试结果表明,电路静态消耗电流为35μA,电源转换效率达到90%。

摘要：动态特性与工作效率是双向DC/DC变换器的关键性能指标。本文详细分析了CLLLC谐振式双向全桥DC/DC变换器拓扑原理和工作过程,设计了变换器原边与副边谐振元件参数;同时,提出了一种基于输入电压前馈和输出电压反馈的闭环控制策略,采用了脉冲频率调制方式产生驱动波形。最后,在Matlab环境下进行了变换器的建模与仿真。结果表明,设计的CLLLC谐振式双向全桥DC/DC变换器实现了变换器的谐振软开关特性,具有较好的动态性能和较高的工作效率,从而验证了控制策略的可行性和参数设计的正确性。

摘要：本文利用状态空间方程法对一种开关电容型直流变换器系统进行了稳态和动态特性的研究,该直流变换器采用了具有分段转换系数的多级开关电容电荷泵结构。根据研究结果提出系统在控制方法选择(电流控制和脉冲频率调制)和频率补偿方面的优化办法。基于这些优化办法,本文给出一种高效率、低纹波和低成本的开关电容型直流变换器的系统与电路设计,系统的晶体管级仿真结果达到目前便携式电子产品对电源管理芯片的要求。

摘要：设计了一种根据负载变化自动切换PWM/PFM调制方式的CMOS升压转换器,使得转换器同时具有PFM的高效率和PWM的低纹波.同时,采用软启动技术,解决了芯片启动过程中的过冲问题,使得芯片具有更高的安全性.