Framsteg inom linjär kraftförsörjning LDO -forskning
Nyligen publicerade professor Mingxins forskningsgrupp från Power Integration Technology Laboratory vid School of Integrated Circuit Science and Engineering vid University of Electronic Science and Technology of China ett genombrottsforskningsresultat på lågmakt snabb övergående teknik inom området Low Dropout Linear Regulators (LDO) i IEEE Solid State Circuit Journal.
Denna teknik kan förbättra höghastighetsfotograferingsprestanda för smartphones och drönare. Den antar avancerad belastnings nuvarande återhämtning och aktiv klämkontrollarkitektur, med en statisk kraftförbrukning på endast 8,2 μ A. Det kan samtidigt hantera hög och låg frekvensbelastningsövergående förändringar, komprimera LDO: s kortvariga kvalitetsfaktor till 41PS och uppnå den snabbaste högfrekvensbelastningsförmågan i högströms-LDO-industrin för första gången.
Mobila enheter använder vanligtvis en punkt-till-punkt-kraftförsörjningsarkitektur bestående av litiumbatteri som kaskade flera buckomvandlare och LDO: er. Buck används för högeffektiv spänningsreduktion, medan LDO omvandlar utgången rippelspänningen till buck till en stabil strömförsörjning. Den viktigaste utmaningen som LDO-designen står inför är att för applikationer som flashminne med låg ingångsspänning och hög belastningsström använder LDO: er vanligtvis N-typ krafttransistorer för att minska chipområdet och optimera övergående prestanda. På grund av den unika Drive Dead Zone-frågan om NMOS-LDO kan högfrekventa belastningstransienter avsevärt försämra övergående prestanda; Samtidigt måste den statiska kraftförbrukningen av LDO minimeras för att förlänga batteritiden, men strävan efter låg effektförbrukning försämrar den viktigaste prestandan för LDO, såsom övergående och kraftundertryckningsgrad.
Baserat på ovanstående utmaningar har forskarteamet utformat en statisk strömåterhämtning och nära noll som driver död zon LDO -kontrollarkitektur och föreslog en ny buffertarkitektur för förbättrad MOS. Samtidigt som man effektivt driver grindkapacitansen för krafttransistorn, återvinns den statiska kraftförbrukningen helt av lasten; Den aktiva klämkretsen används för att snabbt och exakt klämma fast den nedre gränsen för utgångsspänningen för felförstärkaren när utgångsspänningen överskrider, vilket reducerar LDO Drive -dödzonen till ett nästan nolltillstånd nära noll.
Med hjälp av ovanstående teknik var LDO utformad för att uppnå en kvalitetsfaktor på 41PS vid en konsumtion av endast 8,2 μ A, medan utgångsspänningsfluktuationen under högfrekventa transienter ökade med endast 40% jämfört med lågfrekventa transienter. Jämfört med den internationella avancerade forskningsnivån har den betydande fördelar i höghastighets- och lågkraftsrespons.
