h1_key

當前位置:首頁 >新聞資訊 > 行業(yè)資訊>中國科大EMI隔離電源芯片技術
中國科大EMI隔離電源芯片技術
2023-02-17 498次

  中國科大國家示范性微電子學院程林教授課題組設計的兩款電源管理芯片(高效率低EMI隔離電源芯片和快速大轉換比DC-DC轉換器芯片)亮相集成電路設計領域最高級別會議 IEEE International Solid-State Circuits Conference (ISSCC),ISSCC是國際上最尖端芯片技術發(fā)表之地,其在學術界和產業(yè)界受到極大關注,也被稱為“芯片奧林匹克”。ISSCC 2022于今年2月20日至28日在線上舉行。


  1. 高效率低EMI隔離電源芯片

  隨著隔離電源的尺寸越來越小,芯片內部功率振蕩信號頻率和功率密度也越來越高。隔離DC-DC轉換器往往會成為輻射源,導致電磁干擾(EMI)問題。傳統(tǒng)隔離DC-DC轉換器降低EMI的方法大多局限于板級層面,開發(fā)成本高且無法從根源上解決EMI輻射問題。本研究提出了一種對稱型D類振蕩器的發(fā)射端拓撲結構,在芯片層面上減小隔離電源系統(tǒng)的共模電流以降低EMI輻射。同時,該研究提出的死區(qū)控制方法可以巧妙避免從電源到地的瞬時短路電流。此外,該研究提出的架構只采用了低壓功率管,從而有效提高了振蕩器的轉換效率,降低了芯片成本。


中國科大EMI隔離電源芯片技術

  圖1 隔離電源芯片電路結構與EMI測試結果


  最終測試結果表明該芯片實現(xiàn)了51%的峰值轉換效率和最大1.2W的輸出功率,并且在專業(yè)的10米場暗室中實測通過了CISPR-32的B類EMI輻射國際標準,研究成果以“A 1.2W 51%-Peak-Efficiency Isolated DC-DC Converter with a Cross-Coupled Shoot-Through-Free Class-D Oscillator Meeting the CISPR-32 Class-B EMI Standard”為題發(fā)表在ISSCC 2022上。第一作者為我校微電子學院特任副研究員潘東方,程林教授為通訊作者,蘇州納芯微電子為論文合作單位。這是課題組連續(xù)第二年在隔離電源芯片設計領域發(fā)表的ISSCC論文。


中國科大EMI隔離電源芯片技術

  圖2 隔離電源芯片和封裝照片


  2. 快速大轉換比DC-DC轉換器芯片單級大轉換比DC-DC轉換器因其具備低傳輸線損耗、綜合效率高等優(yōu)勢,在數(shù)據(jù)中心、5G通信基站等領域具有廣闊的應用前景?,F(xiàn)有的大轉換比DC-DC轉換器多采用多相DC-DC轉換器與串聯(lián)電容相結合的混合拓撲結構,以實現(xiàn)等效轉換比的擴展,但其負載瞬態(tài)響應速度受多相間固定相位差以及多相結構無法同時導通的限制。


中國科大EMI隔離電源芯片技術

  圖3 快速大轉換比DC-DC轉換器電路結構與芯片照片


  研究基于兩相串聯(lián)電容式DC-DC轉換器拓撲結構,提出了雙反饋環(huán)路的電壓模式PWM控制方法,實現(xiàn)對輸出電壓和串聯(lián)電容電壓的調制。同時,本研究還提出了快速瞬態(tài)響應技術,既克服傳統(tǒng)PWM控制方法存在的環(huán)路響應速度與負載跳變時刻有關的缺點,也可以利用兩相電感電流同步對負載充電以進一步提高轉換器的響應速度。最終測試結果表明本研究在3A電流的負載跳變下實現(xiàn)了僅0.9μs的恢復時間,取得了目前同類研究中最快的負載瞬態(tài)響應速度,研究成果以“A 12V/24V-to-1V DSD Power Converter with 56mV Droop and 0.9μs 1% Settling Time for a 3A/20ns Load Transient”為題發(fā)表在ISSCC 2022上。


中國科大EMI隔離電源芯片技術

  圖4 DC-DC轉換器芯片負載瞬態(tài)測試結果上述兩項研究得到了國家自然科學基金委、科技部和中科院等項目的資助。

  • 時科再獲華強電子網優(yōu)秀國產品牌榮譽
  • 2025年4月11日,2025年半導體產業(yè)發(fā)展趨勢大會暨2024年度(第十七屆)華強電子網優(yōu)質供應商&電子元器件行業(yè)優(yōu)秀國產品牌頒獎盛典在深圳華僑城洲際大酒店成功舉辦。此次盛典吸引了業(yè)內眾多領先企業(yè)與專家學者參與,分享產業(yè)發(fā)展趨勢和未來機遇。時科公司歷時四個月,經過企業(yè)提名、專家篩選、公眾投票和專家評審四大環(huán)節(jié),最終脫穎而出,榮獲“2024年度華強電子網優(yōu)秀國產品牌企業(yè)”大獎。這一殊榮的獲得,不僅是對時科多年努力的肯定,更是對其在行業(yè)中的卓越貢獻的認可。
    2025-04-17 31次
  • 英偉達Jetson各系列區(qū)別
  • 一、性能與硬件對比 1、Jetson AGX Orin 算力:275 TOPS(INT8),旗艦級性能,支持多傳感器融合。 GPU:Ampere 架構,2048 CUDA 核心 + 64 Tensor 核心,支持高并行計算。 CPU:12 核 Arm Cortex-A78AE,主頻 2.2 GHz。 內存:32GB/64GB LPDDR5,帶寬 204.8 GB/s。 功耗:15-60W,適用于工業(yè)級場景(如自動駕駛、智慧城市)。
    2025-04-17 56次
  • 一文讀懂什么是MEMS壓力傳感器?
  • MEMS壓力傳感器是一種基于微機電系統(tǒng)(Micro-Electro-Mechanical Systems, MEMS)技術制造的微型傳感器,主要用于測量氣體或液體的壓力。憑借其小型化、高靈敏度和低成本等優(yōu)勢,MEMS壓力傳感器被廣泛應用于汽車、醫(yī)療、工業(yè)、消費電子和航空航天等領域。
    2025-04-17 31次
  • NVIDIA Jetson嵌入式AI平臺介紹
  • NVIDIA Jetson 是英偉達推出的嵌入式人工智能計算平臺,專為邊緣計算、自主機器和工業(yè)應用設計,結合了高性能GPU加速計算與低功耗特性,廣泛應用于實時AI推理、計算機視覺和復雜算法處理場景。
    2025-04-17 47次
  • XBLW/芯伯樂產品應用在數(shù)字萬用表上的開發(fā)設計
  • XBLW-TL072運算放大器扮演著電壓跟隨器的角色,其主要任務是提供一個穩(wěn)定的1.4V參考電壓。這個電壓是通過一個由34.8kΩ上拉電阻和15kΩ下拉電阻形成的分壓器產生的。XBLW-TL072的高輸入阻抗和低輸出阻抗特性使其成為理想的緩沖器,能夠保護前級電路不受負載效應的影響,同時為后續(xù)電路提供穩(wěn)定的電壓源。
    2025-04-10 58次

    萬聯(lián)芯微信公眾號

    元器件現(xiàn)貨+BOM配單+PCBA制造平臺
    關注公眾號,優(yōu)惠活動早知道!
    10s
    溫馨提示:
    訂單商品問題請移至我的售后服務提交售后申請,其他需投訴問題可移至我的投訴提交,我們將在第一時間給您答復
    返回頂部