检索结果-内蒙古大学图书馆

微电子学与计算机 2025年第3期42卷 84-91页

作者：段孟齐郭卓奇吕德轩薛仲明熊宇豪刘熙浩曹文兴耿莉西安交通大学微电子学院陕西西安710049

随着数据中心和电动汽车的快速发展,市场对于48 V-1 V单级变换器的需求显著增长。针对48 V-1 V电压变换的单级实现,提出了一种将Ladder开关电容结构与双电感结合的混合变换器,将48 V-1 V变换等效降低为12 V-1 V变换,同时分析总结了开关... 详细信息

随着数据中心和电动汽车的快速发展,市场对于48 V-1 V单级变换器的需求显著增长。针对48 V-1 V电压变换的单级实现,提出了一种将Ladder开关电容结构与双电感结合的混合变换器,将48 V-1 V变换等效降低为12 V-1 V变换,同时分析总结了开关电容双电感混合变换器的工作原理并完成定量的功耗分析。为了提高系统的效率和功率密度,提出了一种将8电平Ladder开关电容结构与两相电感相结合的混合变换器结构,将48 V-1 V变换进一步等效为6 V-1 V变换,高侧开关管的导通时间延长为Buck变换器的8倍,低侧开关管的承受电压仅为6 V,同时实现了稳态下飞电容电压的自动平衡和两路电感电流的相等。在控制电路中加入了占空比限制电路,解决了变换器在启动过程中的锁死问题。基于180 nm BCD工艺完成了48 V-1 V单级变换器的设计和仿真,芯片的版图面积为2.3 mm×1.7 mm。在1.67 MHz的开关频率下,变换器实现了5 A的最大负载电流,功率密度达到了1.28 W/mm^(2),变换器的峰值效率为88.5%,输出电压纹波为4 mV。

关键词： 48 V-1 V单级变换开关电容两相电感混合变换器

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深度信号引导学习混合变换器的高性能无监督视频目标分割

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电子学报 2023年第5期51卷 1388-1395页

作者：苏天康宋慧慧樊佳庆张开华南京信息工程大学江苏省大数据分析技术重点实验室江苏南京210044 南京信息工程大学大气环境与装备技术协同创新中心江苏南京210044 南京航天航空大学计算机与科学技术学院江苏南京211106

现存的无监督视频目标分割方法通常使用光流作为运动线索来提升模型性能.然而,光流的估计常存在误差,这将导致双流网络易对噪声过拟合.为此,本文提出一种基于混合变换器的无监督视频目标分割算法,通过引入深度信号引导变换器高效融合不... 详细信息

现存的无监督视频目标分割方法通常使用光流作为运动线索来提升模型性能.然而,光流的估计常存在误差,这将导致双流网络易对噪声过拟合.为此,本文提出一种基于混合变换器的无监督视频目标分割算法,通过引入深度信号引导变换器高效融合不同模态数据,以学习更加鲁棒的特征表达,从而减轻模型对噪声的过拟合.首先,设计一个新颖的混合注意力模块来获得全局感受野并对不同模态的特征进行充分交互,以增强特征的全局语义信息来提升模型的抗干扰能力.接着,为了进一步感知精细化的目标边缘,设计了一个局部-非局部语义增强模块,将局部语义的归纳偏置引入补充学习非局部语义特征,在提升模型抗干扰力的同时突出更精细化的目标区域.最后,增强后的特征输入变换器的解码器,预测得到高质量的分割结果 .与最先进的方法相比,本文所提算法在四个标准数据集上都获得了领先的性能,充分表明了本文所提方法的有效性.

关键词：无监督视频目标分割混合变换器混合注意力多模态深度估计鲁棒特征

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混合模式Boost变换器研究与设计

混合模式Boost变换器研究与设计

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作者：熊海亮电子科技大学

学位级别：硕士

传统的升压变换器存在着许多自身拓扑上的限制,如开关电容变换器无法在同一结构上实现连续可调变比,而Boost变换器的高DCR损耗和RHP Zero限制了其应用范围,从环路控制和瞬态特性增强等方面进行的优化作用往往有限。因此,结合这两种变换... 详细信息

传统的升压变换器存在着许多自身拓扑上的限制,如开关电容变换器无法在同一结构上实现连续可调变比,而Boost变换器的高DCR损耗和RHP Zero限制了其应用范围,从环路控制和瞬态特性增强等方面进行的优化作用往往有限。因此,结合这两种变换器优势的混合Boost变换器被提出并被深入研究。本文主要在混合Boost变换器拓扑和控制方式上进行了一系列创新研究工作。基于Three-Level Step-Up Converter提出并设计了两种新混合变换器:应用于低输入电压的Type-IV DPSU变换器和无需均流环路的DSU变换器。Type-IV DPSU变换器为单相双路径变换器,其电感电流因飞电容通路的引入而降低。飞电容的加入同时降低了开关损耗和增大了功率管的选择范围。该变换器含有一个负压节点,利用该特性,结合电荷共享型的自举驱动可在低输入电压时得到更高的驱动电压。本文在0.18μm BCD工艺平台上完成了电路设计和仿真。仿真结果显示,Type-IV DPSU变换器在输入电压为3.57V时便可得到5V的驱动电压。实现4.2V输入至10V输出时,在全负载范围内比单相Boost变换器拥有更高的效率。在满载1A情况下,效率提高达5.64个百分点。在轻载情况下,因导通损耗优化并不明显,峰值效率也有0.81个百分点的提升。DSU变换器为双相双路径变换器,每个电感流经一半的输入电流。DCR损耗与双相Boost变换器持平。经分析发现,飞电容的引入构建了电感自均流和飞电容的稳压机制,无需设计额外的均流环路和电压校准电路。基于0.18μm BCD工艺平台,采用主从式错相和峰值电流模AFT调制方式,实现变换器在0.5变换器的效率对比中,DSU变换器在轻载和中载范围内呈现出效率优势,其中峰值效率从94.74%提高至97.64%,轻载时最高可实现5.63%的效率优化。

关键词：混合变换器负压节点电感电流自均衡主从式错相效率优化

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高变换效率混合模式双相降压变换器设计

高变换效率混合模式双相降压变换器设计

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作者：赵冰清电子科技大学

学位级别：硕士

近年来大数据处理、汽车电子等电子信息产业蓬勃发展,国内外市场对电源管理芯片的需求量日益提高。DC-DC变换器作为电源管理芯片的重要组成部分,面临着功率密度低、控制环路复杂程度高等问题。相比于传统的Buck变换器,由开关电感和开关... 详细信息

近年来大数据处理、汽车电子等电子信息产业蓬勃发展,国内外市场对电源管理芯片的需求量日益提高。DC-DC变换器作为电源管理芯片的重要组成部分,面临着功率密度低、控制环路复杂程度高等问题。相比于传统的Buck变换器,由开关电感和开关电容结合而成的混合模式DC-DC变换器在能量转换效率和占空比扩展等方面具有显著优势,进而成该领域的研究热点和难点。本文对混合模式的双相降压变换器拓扑结构及其控制方式进行了深入研究,提出并设计了两种适用于不同电压转换比情况下的高效双相降压变换器,取得了不同变比下变换器稳定性和效率的指标优化。首先,本文提出了一种适用于高电压变比、大输出电流应用的差分双降压（Differential Double Step-down,D2SD）变换器,该变换器的电压转换比仅为Buck变换器的1/2,且能够通过飞电容自发实现双相电流的均衡。该变换器由0.18μm BCD（Bipolar CMOS DMOS）工艺设计实现,采用谷值电流模恒定导通时间（Constant On-Time,COT）与PLL锁相环控制策略实现了D2SD变换器的稳定工作。同时,针对PLL环路启动速度慢等问题,本文提出了加速环路启动的初值电路,实现变换器锁相速度的显著提升。其次,本文提出了一种适用于低电压变比、双相电流输出的混合模式降压拓扑T2-DSD（Type-ⅡDouble Step-down Converter）,该拓扑同样具有双相电流自均流的作用,十分适用于多个LED串联的背光驱动电路。本文在T2-DSD拓扑的基础上采用0.18μm BCD工艺设计了一款双相LED驱动芯片,该芯片选用恒定关断时间（Constant Off-Time,CFT）控制策略与主从（Master-Slave）错相方式实现对变换器的稳定控制。本文所设计的T2-DSD LED驱动芯片的输入电压范围为12V～60V,输出电压在9V～60V之间,输出电流范围达到单相3A,且开关频率外部可调,其调节范围为1MHz～2MHz,具有PWM调光功能。仿真结果显示,T2-DSD LED驱动芯片能够在调光过程中快速恢复环路状态并持续保持双相电流均衡,与双相Buck拓扑组成的LED驱动相比,T2-DSD变换器的峰值转换效率从96.49%提升至98.46%,同时在500m A轻载时实现最大4.52个百分点的效率提升。

关键词：混合变换器双相变换器高效率电流自均衡 LED驱动

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混合模式DC-DC变换器拓扑结构与控制方法研究

混合模式DC-DC变换器拓扑结构与控制方法研究

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作者：杨芮电子科技大学

学位级别：硕士

电源管理芯片（Power Management Intergrated Circuit,PMIC）被广泛应用于通讯设备、消费电子、汽车电子、医疗仪器等领域,是电子设备中不可或缺的关键模块。相比传统的Buck变换器,基于开关电容和开关电感的混合模式DC-DC变换器因为能... 详细信息

电源管理芯片（Power Management Intergrated Circuit,PMIC）被广泛应用于通讯设备、消费电子、汽车电子、医疗仪器等领域,是电子设备中不可或缺的关键模块。相比传统的Buck变换器,基于开关电容和开关电感的混合模式DC-DC变换器因为能更高效地实现高功率密度和高转换比而成为了当前PMIC领域的研究热点和难点。本文在混合变换器的拓扑结构和控制策略上进行了创新研究,提出并设计了两种适用于不同应用的混合变换器。首先,针对传统Buck变换器在便携设备中面临的低输入、重负载变换效率降低问题,本文提出了一种适于低压应用的T4双路径降压（Dual-Path Step-Down,DPSD）变换器拓扑,并基于0.18μm BCD（Bipolar CMOS DMOS）工艺完成了电路设计。T4 DPSD变换器的输入电压范围为2.7V～4.2V,输出电压为1.2V,负载电流范围为0～4A,开关频率为1MHz。与传统Buck变换器相比,在相同占空比下T4 DPSD变换器可以实现更高的转换比,同时电感电流均值减小为ILOAD/（1+D）,使得电感的DCR损耗大大降低,有效提高了重载下的效率;此外电荷共享自举驱动电路有效提升了低输入电压下的效率。仿真结果显示T4 DPSD变换器的峰值效率高达95.6%,满载效率为89.3%,满载效率与传统Buck变换器相比提高了6.40%。在宽摆幅电荷共享自举驱动电路的帮助下,输入电压低至2.7V时,T4 DPSD变换器的效率仍有1.24%的提升。其次,本文提出了恒定导通时间（Constant On-Time,COT）控制差分双降压（Differential Double Step Down,D2SD）变换器来实现高压高转换比应用中效率和响应速度的提升。本文采用DLL环与谷值电流模COT结合的控制策略实现了均流效果提升、频率同步的效果。本文所研究的谷值电流模COT控制D2SD变换器基于0.18μm BCD工艺设计,输入电压范围为12V～24V,输出电压范围为0.9V～5V,最大负载电流为5A,开关频率范围为800k Hz～2MHz,仿真结果显示,与DSD变换器相比,D2SD变换器的峰值变换效率从91.51%提升到92.13%,恢复时间和下冲电压分别由10μs、324m V减小到4.5μs和136m V。

关键词：恒定导通时间效率高转换比混合变换器 DLL环

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