Fremskridt inden for lineær strømforsyning LDO -forskning
For nylig offentliggjorde professor Mingxins forskningsgruppe fra Power Integration Technology Laboratory for School of Integrated Circuit Science and Engineering ved University of Electronic Science and Technology of China et gennembrudsforskningsresultat på hurtig kortvarig forbigående teknologi inden for området med lavt dropout lineære regulatorer (LDO'er) i IEEE Solid State Circuit Journal.
Denne teknologi kan forbedre den højhastighedsfotograferingsydelse markant af smartphones og droner. Den vedtager avanceret belastningsstrømindvinding og aktiv klemme kontrolarkitektur med et statisk effektforbrug på kun 8,2 μ A. Det kan samtidig håndtere høje og lavfrekvensbelastningspransientændringer, komprimere LDO-kortvarig kvalitetsfaktor til 41ps og opnå den hurtigste højfrekvente belastningshoppekapacitet i den høje strømindustri for første gang.
Mobile enheder vedtager generelt en punkt-til-punkt-strømforsyningsarkitektur bestående af lithiumbatteri kaskaderede flere buck-konvertere og LDO'er. Buck bruges til reduktion af høj effektivitetsspænding, mens LDO konverterer output-krusningsspændingen på Buck til en stabil strømforsyning. Den vigtigste udfordring, som LDO-design står overfor, er, at til applikationer som flashhukommelse med lav indgangsspænding og høj belastningsstrøm bruger LDOS typisk N-type effekttransistorer til at reducere chipområdet og optimere kortvarig ydeevne. På grund af det unikke drev-døde zone-spørgsmål af NMOS-LDO, kan højfrekvente belastningstransienter markant forringe forbigående ydeevne; På samme tid skal det statiske strømforbrug af LDO minimeres for at forlænge batteriets levetid, men forfølgelsen af lavt strømforbrug forværrer den vigtigste ydelse af LDO, såsom forbigående og effektundertrykkelsesforhold.
Baseret på ovennævnte udfordringer har forskerteamet designet en statisk strømgendannelse og næsten nul kørsel Dead Zone LDO -kontrolarkitektur og foreslået en ny bufferarkitektur til transkonduktans forbedret MOS. Mens det effektivt driver portkapacitansen af effekttransistoren, gendannes det statiske strømforbrug fuldstændigt ved belastningen; Det aktive klemmekredsløb bruges til hurtigt og nøjagtigt at klemme den nedre grænse for udgangsspændingen af fejlforstærkeren, når udgangsspændingen overskrides, hvilket reducerer LDO -drevet døde zone til en nær nul tilstand.
Ved hjælp af ovennævnte teknologi var LDO designet til at opnå en kvalitetsfaktor på 41PS ved et forbrug på kun 8,2 μ A, mens udgangsspændingen svingningen under højfrekvente transienter steg kun med 40% sammenlignet med lavfrekvente transienter. Sammenlignet med det internationale avancerede forskningsniveau har det betydelige fordele i højhastigheds- og lavkraftrespons.
