超低靜態電流集成直流-直流轉換器



在物聯網,可穿戴設備等應用即將爆發式普及的時機下,超低功耗高效能直流-直流電壓轉換器作爲這類産品的電源管理模塊的基石而得到了前所未有的關注。由于此類設備長時間處于待機睡眠狀態,因此降低靜態電流成爲了延長電池使用時間的關鍵因素。同時,轉換器在如此低的靜態電流下還應該同時具備喚醒重載工作模式的能力,幷能達到一定的負載瞬態變化速度,以滿足此類設備瞬間啓動的需求。本項目于 2017 年啓動,2019 年成功流片,設計了一個雙模式控制的超低靜態電流集成 BUCK (降壓)轉換器。該雙模式控制 BUCK 轉換器使用中芯國際 SMIC 180nm CMOS 技術流片,已經完成測試幷發表期刊論文及申請美國發明專利。此轉換器包含大多數集成直流轉換器的電路模塊,只需從外部接入一個輸入電壓即可工作。研發出的超低靜態電流控制技術亦成功移植至一款升壓轉換器,該升壓轉換器芯片亦已經完成測試幷發表論文及申請中國發明專利。
 

1. 輸入電壓範圍 2-5 V ,符合鋰電池及大多數市面上電池電壓的範圍
2. 靜態電流 < 300 nA(參考頂級業界標準美國德州儀器產品 350 nA)
3. 效率 > 80% @ 輸出電流範圍 10 µA-1 mA (參考頂級業界標準美國德州儀器產品 TPS62736)
4. 效率 > 90% @ 輸出電流範圍 1 mA-100 mA (參考頂級業界標準美國德州儀器產品 TPS62736)
5. 精度 < 2%(參考頂級業界標準美國德州儀器產品 TPS62736)減小面積尺寸,使用更小的無源元件(如電感從 2.2µH 到 1µH,電容從 4.7µF 到 2.2µF)
 
應用於可植入式醫療設備,可穿戴式設備和物聯網設備。例如:真藍牙無線耳機,智能手錶等。科技基金資助的科研成果,提供與科技企業及資本進行對接的機會,助力具條件的成果實現轉移轉化。
參展單位: 澳門大學
聯絡方式: 林智聲教授 
  cslam@um.edu.mo