Dissertação

Charge-pump design: Adaptative Hysteretic Control with Modular Switches Adaptative Hysteretic Control with Modular Switches EVALUATED

É proposto um conversor-elevador de tensão com condensadores comutados. É utilizado um método de controlo baseado na parelização de interruptores de potência de modo a minimizar a tensão de ondulação na saída, sem prejudicar a resposta a transitórios nem o tempo de arranque. O controlo dos interruptores baseia-se numa máquina de Mealy. O resultado é um método de controlo intermitente, adaptativo, utilizando dispositivos de potência agregados em módulos. Com cargas baixas, o número de módulos utilizado é reduzido para 1/3 do total. O conversor proposto regula uma tensão de saída de 3.3V, que pode ser ajustada entre 3.08V e 3.5V, a partir de uma tensão de entrada de 2.5V. Foi desenhado de modo a entregar uma corrente contínua de 10mA utilizando o número mínimo de interruptores, e de 50mA se forem todos utilizados. A tensão de ondulação na saída, com um condensador de saída de 1µF e um condensador comutado de 100nF (ambos com ESR inferior 20mOhm) é de 20mV para uma carga de 1mA e de 60mV com uma carga de 10mA. A eficiência típica com a corrente máxima na saída é de 65%, cerca de 98% do rendimento teórico máximo. A corrente em repouso, sem carga na saída, é inferior a 10µA. A potência dissipada com a carga máxima é de 17.8mW. O conversor inclui um circuito de arranque suave (com limitação de corrente), recuperação suave, protecção contra curto-circuitos em todas as saídas e acessos para teste. Foi desenhado na tecnologia LowPower de 130nm da TSMC.
conversor, conversor-elevador, condensadores comutados, controlo histerético, controlo digital, corrente de arranque, arranque suave, arranque controlado

Novembro 19, 2009, 11:0

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Orientação

ORIENTADOR

Marcelino Bicho dos Santos

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar