2026-01-02
图1.(a)锂电池输出电压随电池容量的变化 (b)本文提出的3M-BBHC的体系架构 (c)动态斜坡旌旗灯号孕育发生电路 (d)芯片照片 (e)差别输入电压下的测试效率
图2. 随输入电压变化，事情模式切换的瞬态相应测试图：（a）从boost到buck-boost,再到buck模式（b）从buck到buck-boost,再到boost模式
图3.差别事情模式下，丈量的输出电流为200 mA的稳态波形：（a）2.7V输入电压的boost模式，（b）3.3V输入电压的Buck-Boost模式,（c）4.2V输入电压的buck模式
如图1(b)所示，这项事情提出了一种拥有三个模式的非反向buck-boost混淆转换器(3M-BBHC)。它包括节制模块，功率模块及片外的电感，飞电容，输出电容。为了削减芯单方面积及寄生电容，于所有电路模块中仅利用3.3V器件。功率模块由四个开关S1,2,3,4构成。于图2的底部，节制电路包罗了斜坡旌旗灯号发生模块，逻辑节制模块，模式选择模块，软启动模块，死区时间天生模块及电平转换模块。该3M-BBHC可以光滑地于buck、boost或者buck-boost模式下切换；于连结四功率开关的条件下添加了飞电容(CF)；将与电感串联的功率管数目从两个（CBBC）削减到1个（3M-BBHC），以减小了导通及开关损耗；将电感放到输入端，于连结3M-BBHC具备持续的输入电流的条件下得到较小的EMI。此外，于buck模式下，其电感电流老是小在输出电流，这会降低电感直流电阻（DCR）的导通损耗。
如图1(c)所示，为了提高模式切换的机能，本文提出了一个动态斜坡孕育发生电路。图2展示了随输入电压变化，事情模式切换的瞬态相应测试图。可以看到，3M-BBHC实现了光滑的模式切换。图3展示了三个事情模式的稳态波形。图1(d)及图1(e)别离展示了芯片照片及差别输入电压下的测试效率。本文实现了最高97.6%的效率。
于集成电路芯片设计范畴，IEEE JSSC是国际知名的顶级期刊，为中科院分区一区期刊，以严苛的审稿历程、极具立异的芯片设计、周全而深刻的理论阐发著称，是本事域科学家、工程师等研发职员的主要参考文献来由。
本项目研究得到了国度天然科学基金委，深圳市科创委，澳门尤其行政区科技成长基金以和企业横向课题的经费资助。
参考文献
[1] S. Zhao, C. Zhan and Y. Lu, "A Battery-Input Three-Mode Buck–Boost Hybrid DC–DC Converter With 97.6% Peak Efficiency," in IEEE Journal of Solid-State Circuits（IEEE, JSSC），Early Access. https://doi.org/10.1109/JSSC.2023.3320200
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吴静涛与大家共同探讨了一个至关重要的话题：
