大功率BCD工艺DC-DC转换器：峰值电流控制与高效性能

本文详细介绍了一种基于CSMC 0.5μm BCD (Bipolar-CMOS-DMOS)工艺设计的大功率降压型DC-DC转换器芯片。该设计采用了峰值电流控制的电流模式技术，这是一种高效控制策略，它能够有效地提升转换器的瞬态响应速度，确保系统在面对突发负载变化时能快速稳定工作。通过引入斜坡补偿技术，进一步增强了系统的动态性能，提高了环路稳定性，使得在高负载或快速负载变化的情况下也能保持良好的转换精度。 该芯片的关键元件是集成有低阻值（小于0.18Ω）的功率MOSFET，这使得芯片具有高输出能力，可以连续提供超过3.0安培的电流，满足大功率应用的需求。在实验测试中，在输入电压范围4.7V至24V下，芯片内部振荡频率达到400kHz，显示出高效的开关行为。在这样的条件下，芯片能够实现高达10瓦的输出功率，同时平均转换效率超过85%，显示了其能源转换效率的优越性。 整个芯片设计紧凑，尺寸仅为1.6mm x 1.3mm，符合现代电子设备的小型化和集成化趋势，特别适合于分布式电源系统中的应用，如电动汽车充电、数据中心电源管理等，对能源管理和电力供应的灵活性提供了强大的支持。 作者刘帘曦副教授及其合作者杨银堂和朱樟明对这一成果进行了深入研究，并得到了国家自然科学基金项目（61006028, 60676009, 60725415）、国家重大科技专项基金项目（2009ZX01034-002-001-005）以及AM基金项目的资助，体现了这项研究的学术价值和实际应用潜力。 这篇文章主要探讨了大功率DC-DC转换器芯片的设计方法，包括所采用的关键技术、性能指标和实际应用前景，对于理解BCD工艺在高性能转换器设计中的作用以及优化能源转换效率具有重要意义。