為解決目前多輸出電壓情況下,無線能量傳輸系統(tǒng)次級線圈側(cè)的電源管理單元轉(zhuǎn)換效率低的問題,西安交通大學(xué)耿莉教授課題組創(chuàng)新性地提出了一種單級雙調(diào)節(jié)輸出的AC-DC變換器。據(jù)悉,該項研究工作以“Single-Stage Dual-Output AC-DC Converter for Wireless Power Transmission”為題,被集成電路領(lǐng)域的國際頂級會議IEEE Custom Integrated Circuits Conference(CICC)于2018年度錄用。該論文第一作者為微電子學(xué)院在讀博士生薛仲明,西安交通大學(xué)為該論文的第一作者與通訊作者單位。此外,該工作得到了國家自然科學(xué)基金和陜西省科技統(tǒng)籌創(chuàng)新工程計劃的支持。
該變換器利用提出的晶體管延時控制技術(shù),結(jié)合柵壓調(diào)節(jié)、晶體管復(fù)用技術(shù)和多環(huán)路控制方法,將傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中整流、DC-DC變換和電壓調(diào)節(jié)的功能進行整合,可同時提供兩種不同的可調(diào)電壓輸出。提出的方法降低了芯片設(shè)計復(fù)雜度,提高了電源管理芯片的轉(zhuǎn)換效率,減小了芯片面積。該設(shè)計通過了流片和測試,驗證了其能夠在0.5V~1.0V的交流輸入情況下,分別得到1.7V和2.75V的輸出,轉(zhuǎn)換效率在負載功率為7.1mW時達到79%,超過同類設(shè)計。該AC-DC變換器工作頻率為13.56MHz的NFC頻率,核心芯片面積為0.663mm2。
近年來,由耿莉教授、范世全副教授、夏勤副教授、桂小琰副教授、李丹助理教授及楊晨助理教授組成的課題組,帶領(lǐng)學(xué)生在低功耗集成電路設(shè)計領(lǐng)域取得了一系列的研究成果,獲國家發(fā)明專利授權(quán)14項,創(chuàng)新性成果發(fā)表在IEEE TPE、IEEE TCAS-I、IEEE TVLSI、IEEE PTL、IEEE TCAD、IEEE TPDS、CICC、DAC等國際頂級期刊和會議上。