← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2021第2期Power Management0.35µm HV BCDNeural Network Accelerator
A 10-MHz Closed-Loop EMI-Regulated GaN Switching Power Converter Using Emulated
提出一种10MHz闭环EMI调节GaN开关电源转换器，通过模拟米勒平台跟踪和自适应栅极驱动优化EMI与效率。
10MHz, 5V输出, 6W功率范围, 5-40V输入, 峰值效率81.4%
EMI调节GaN开关电源米勒平台跟踪自适应栅极驱动高频转换器
▸创新点1：模拟米勒平台跟踪方案（方法创新） - 通过实时监测功率晶体管栅极电压的米勒平台阶段，精准识别开关过程中易受负载电流和输入电压影响的di/dt和dv/dt关键时间点，为EMI优化提供时间窗口。该技术解决了传统开环控制无法动态适应工况变化的问题。
▸创新点2：自适应强度栅极驱动方案（电路创新） - 采用可编程驱动电流技术，在米勒平台阶段自动调节栅极驱动强度，实现低di/dt（降低传导EMI）与高dv/dt（减少开关损耗）的协同优化。实测显示该方案在30MHz以下频段降低EMI达19.23dBμV。
▸创新点3：闭环EMI调节系统架构（系统创新） - 将EMI频谱特征反馈与开关时序控制形成闭环，动态调整驱动参数。系统在5-40V宽输入范围内维持70%以上效率（峰值81.4%），仅牺牲2.44%效率代价即实现全频段EMI抑制。
▸创新点4：高频集成化实现（工艺创新） - 在0.35μm BCD工艺上实现10MHz开关频率的GaN功率转换器，通过片上集成EMI传感器与调节电路，在6W功率范围内达成95.8%工作区间的效率优化。
Abstract
There has been a classic design trade-off between
electromagnetic interference (EMI) and power efficiency in
switching power circuits historically. This work explores the
technical strategies that well balance this trade-off. In particular,
an emulated Miller plateau tracking scheme is proposed to
identify critical di/dt and dv/dt instants, which are susceptible to
load current and power input voltage conditions. An adaptive
strength gate driving scheme facilitates low di/dt and high
dv/dt switch