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JSSC 2014第7期Other0.14µm SOI BCD

Design and Analysis of a High-Ef ficiency High-V oltage Class-D Power

设计并分析了一种高效高压D类功率输出级,采用0.14µm SOI BCD工艺,峰值效率达94%。
80V, 94% peak efficiency
高压D类功率输出级高效设计BCD工艺电平移位器电源波动免疫
创新点1:内部调节浮动电源的抗电源波动设计(系统创新)。通过引入内部调节的浮动电源,有效抑制了芯片内部电源波动对功率级的影响,提高了系统稳定性,实现了94%的峰值效率。
创新点2:可变驱动强度的栅极驱动器(电路创新)。采用可调节驱动强度的栅极驱动器,优化了开关速度和功耗的平衡,显著降低了开关损耗,提升了整体效率。
创新点3:高效的2步电平移位器设计(电路创新)。通过创新的2步电平移位器设计,减少了电平转换的延迟和功耗,进一步提高了系统的响应速度和能效。
创新点4:快速开关过渡设计(电路创新)。通过优化开关过渡过程,实现了快速的开关切换,降低了开关损耗,从而提升了整体效率。
Abstract
The analysis and design of a highly-ef ficient 80 V class-D power stage design in a 0 .14 µm SOI-based BCD process is described. It features immunity to the on-chip supply bounce, realized by internally regulated floating supplies, variable driving strength for the gate driver, and an ef ficient 2-step level shifter de- sign. Fast switching transition and low switching loss are achieved with 94% peak ef ficiency for the complete class-D power stage in the realized chip.