Πρόοδος στη γραμμική παροχή ρεύματος LDO Research
Πρόσφατα, η ερευνητική ομάδα του καθηγητή Mingxin από το Εργαστήριο Τεχνολογίας Ενσωμάτωσης της Σχολής Ολοκληρωμένης Επιστήμης και Τεχνολογίας του Πανεπιστημίου της Ηλεκτρονικής Επιστήμης και Τεχνολογίας της Κίνας δημοσίευσε ένα πρωτοποριακό αποτέλεσμα στην τεχνολογία Fast Power Fast Power στον τομέα των γραμμικών ρυθμιστών χαμηλής εγκατάλειψης (LDOS) στο περιοδικό IEEE Solid State Circuit Journal.
Αυτή η τεχνολογία μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την απόδοση φωτογραφίας υψηλής ταχύτητας των smartphones και drones. Υιοθετεί την προχωρημένη ρεύμα ανάκτησης ρεύματος και την ενεργή αρχιτεκτονική ελέγχου σφιγκτήρα, με στατική κατανάλωση ενέργειας μόνο 8,2 μ Α. Μπορεί να χειριστεί ταυτόχρονα τις μεταβατικές μεταβολές του φορτίου υψηλής και χαμηλής συχνότητας, να συμπιέσει τον παράγοντα μεταβατικής ποιότητας LDO σε 41ps και να επιτύχει την ταχύτερη δυνατότητα υψηλής συχνότητας φορτίου για την πρώτη φορά.
Οι κινητές συσκευές υιοθετούν γενικά μια αρχιτεκτονική τροφοδοσίας από σημείο σε σημείο, η οποία αποτελείται από μπαταρία λιθίου που καταρρίπτει πολλαπλούς μετατροπείς Buck και LDOS. Το Buck χρησιμοποιείται για μείωση της τάσης υψηλής απόδοσης, ενώ το LDO μετατρέπει την τάση κυματισμού εξόδου του Buck σε σταθερή παροχή ρεύματος. Η βασική πρόκληση που αντιμετωπίζει ο σχεδιασμός LDO είναι ότι για εφαρμογές όπως η μνήμη flash με χαμηλή τάση εισόδου και υψηλό ρεύμα φορτίου, το LDOS χρησιμοποιεί συνήθως τρανζίστορ τύπου N για τη μείωση της περιοχής τσιπ και τη βελτιστοποίηση της μεταβατικής απόδοσης. Λόγω του μοναδικού τεύχους Dead Dead Zone των μεταβατικών μεταβατικών φορτίων υψηλής συχνότητας NMOS-LDO, μπορεί να υποβαθμίσει σημαντικά την παροδική απόδοση. Ταυτόχρονα, η στατική κατανάλωση ενέργειας του LDO πρέπει να ελαχιστοποιηθεί για να παρατείνει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας, αλλά η επιδίωξη χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας επιδεινώνει την βασική απόδοση του LDO, όπως η αναλογία παροδικής και καταστολής ισχύος.
Με βάση τις παραπάνω προκλήσεις, η ερευνητική ομάδα έχει σχεδιάσει μια στατική ρεύμα ανάκαμψη και σχεδόν μηδενική οδήγηση Dead Zone Architecture LDO Control και πρότεινε μια νέα αρχιτεκτονική buffer για την υπερκατασκευή ενισχυμένη MOS. Κατά την αποτελεσματική οδήγηση της χωρητικότητας της πύλης του τρανζίστορ ισχύος, η στατική κατανάλωση ενέργειας ανακτάται πλήρως από το φορτίο. Το ενεργό κύκλωμα σφιγκτήρα χρησιμοποιείται για να σφίξει γρήγορα και με ακρίβεια το κατώτερο όριο της τάσης εξόδου του ενισχυτή σφάλματος όταν η τάση εξόδου είναι υπέρβαση, μειώνοντας τη ζώνη Dead Drive Ldo σε μια κατάσταση κοντά στο μηδέν.
Με τη βοήθεια της παραπάνω τεχνολογίας, το LDO σχεδιάστηκε για να επιτύχει συντελεστή ποιότητας 41Ps με κατανάλωση μόνο 8,2 μ A A, ενώ η διακύμανση της τάσης εξόδου κατά τη διάρκεια των μεταβατικών μεταβατικών συχνότητας αυξήθηκε μόνο κατά 40% σε σύγκριση με τις μεταβατικές μεταδόσεις χαμηλής συχνότητας. Σε σύγκριση με το διεθνές προηγμένο επίπεδο έρευνας, έχει σημαντικά πλεονεκτήματα στην απόκριση υψηλής ταχύτητας και χαμηλής ισχύος.
