Convertidor reductor de CC-CC de inductor-capacitor conmutado de triple modo con capacitor volador reutilizable y detector de corriente cero bang-bang para un amplio rango de corriente de carga
Autores: Baek, Jongbeom; Lee, Hyung-Min; Shin, Se-Un
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Convertidor reductor de CC-CC de inductor-capacitor conmutado de triple modo con capacitor volador reutilizable y detector de corriente cero bang-bang para un amplio rango de corriente de carga
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Batería
Productos de IoT
Circuitos integrados de gestión de energía
Eficiencia
Rango de corriente de carga
Eficiencia de conversión de energía
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 41
Citaciones: Sin citaciones
A pesar de que la capacidad de una batería con un factor de forma pequeño es extremadamente baja, la demanda de un tiempo de uso prolongado de los productos de Internet de las Cosas (IoT) está aumentando. Debido a esta limitación de la batería, se utilizan circuitos integrados de gestión de energía (PMICs) para extender el tiempo de uso de la batería con alta eficiencia. En particular, dado que los dispositivos IoT están principalmente en modo de suspensión en estado de reposo, los PMICs deben lograr una alta eficiencia para cargas ultraligeras en modo de suspensión, así como para cargas pesadas en modo activo. En este documento, se presenta un detector de corriente cero preciso de bang-bang (para evitar una corriente inversa del inductor) y un convertidor buck dc-dc de inductor-capacitor conmutado de triple modo con un condensador volador reutilizable; estas técnicas pueden mantener una alta eficiencia en un amplio rango de corriente de carga. El convertidor buck propuesto se fabricó en un proceso CMOS de 0,18-m 1P4M. Se logró una eficiencia de conversión de energía superior al 85% en el rango de carga de 100 uA a 300 mA.
Descripción
A pesar de que la capacidad de una batería con un factor de forma pequeño es extremadamente baja, la demanda de un tiempo de uso prolongado de los productos de Internet de las Cosas (IoT) está aumentando. Debido a esta limitación de la batería, se utilizan circuitos integrados de gestión de energía (PMICs) para extender el tiempo de uso de la batería con alta eficiencia. En particular, dado que los dispositivos IoT están principalmente en modo de suspensión en estado de reposo, los PMICs deben lograr una alta eficiencia para cargas ultraligeras en modo de suspensión, así como para cargas pesadas en modo activo. En este documento, se presenta un detector de corriente cero preciso de bang-bang (para evitar una corriente inversa del inductor) y un convertidor buck dc-dc de inductor-capacitor conmutado de triple modo con un condensador volador reutilizable; estas técnicas pueden mantener una alta eficiencia en un amplio rango de corriente de carga. El convertidor buck propuesto se fabricó en un proceso CMOS de 0,18-m 1P4M. Se logró una eficiencia de conversión de energía superior al 85% en el rango de carga de 100 uA a 300 mA.