रैखिक बिजली की आपूर्ति एलडीओ अनुसंधान में प्रगति
हाल ही में, चीन के इलेक्ट्रॉनिक विज्ञान और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय में स्कूल ऑफ इंटीग्रेटेड सर्किट साइंस एंड इंजीनियरिंग के पावर इंटीग्रेशन टेक्नोलॉजी लेबोरेटरी से प्रोफेसर मिंगक्सिन के रिसर्च ग्रुप ने IEEE सॉलिड स्टेट सर्किट जर्नल में कम ड्रॉपआउट रैखिक नियामकों (LDOS) के क्षेत्र में कम-पावर फास्ट ट्रांसिएंट तकनीक पर एक सफलता अनुसंधान परिणाम प्रकाशित किया।
यह तकनीक स्मार्टफोन और ड्रोन के उच्च गति वाली फोटोग्राफी प्रदर्शन में काफी सुधार कर सकती है। यह उन्नत लोड करंट रिकवरी और एक्टिव क्लैंप कंट्रोल आर्किटेक्चर को अपनाता है, केवल 8.2 μ ए की स्थिर बिजली की खपत के साथ यह एक साथ उच्च और निम्न आवृत्ति लोड क्षणिक परिवर्तनों को संभाल सकता है, एलडीओ क्षणिक गुणवत्ता कारक को 41PS तक संपीड़ित कर सकता है, और पहली बार उच्च वर्तमान एलडीओ उद्योग में सबसे तेजी से उच्च-फ़्रीक्वेंसी लोड कूद क्षमता प्राप्त कर सकता है।
मोबाइल डिवाइस आम तौर पर एक पॉइंट-टू-पॉइंट पावर सप्लाई आर्किटेक्चर को अपनाते हैं, जिसमें लिथियम बैटरी कैस्केड कई हिरन कन्वर्टर्स और एलडीओ शामिल होते हैं। बक का उपयोग उच्च दक्षता वोल्टेज में कमी के लिए किया जाता है, जबकि एलडीओ एक स्थिर बिजली की आपूर्ति में हिरन के आउटपुट रिपल वोल्टेज को परिवर्तित करता है। एलडीओ डिजाइन के सामने प्रमुख चुनौती यह है कि कम इनपुट वोल्टेज और उच्च लोड करंट के साथ फ्लैश मेमोरी जैसे अनुप्रयोगों के लिए, एलडीओ आमतौर पर चिप क्षेत्र को कम करने और क्षणिक प्रदर्शन का अनुकूलन करने के लिए एन-टाइप पावर ट्रांजिस्टर का उपयोग करते हैं। NMOS-LDO के अद्वितीय ड्राइव डेड ज़ोन मुद्दे के कारण, उच्च-आवृत्ति लोड संक्रमण क्षणिक प्रदर्शन को काफी कम कर सकते हैं; इसी समय, एलडीओ की स्थैतिक बिजली की खपत को बैटरी जीवन को लम्बा करने के लिए कम से कम करने की आवश्यकता है, लेकिन कम बिजली की खपत की खोज एलडीओ के प्रमुख प्रदर्शन को बिगड़ती है, जैसे कि क्षणिक और बिजली दमन अनुपात।
उपरोक्त चुनौतियों के आधार पर, अनुसंधान टीम ने एक स्थिर वर्तमान वसूली और शून्य ड्राइविंग डेड ज़ोन एलडीओ नियंत्रण वास्तुकला के पास डिज़ाइन किया है, और ट्रांसकॉन्डक्टेंस एन्हांस्ड एमओएस के लिए एक नया बफर आर्किटेक्चर प्रस्तावित किया है। पावर ट्रांजिस्टर के गेट कैपेसिटेंस को प्रभावी ढंग से चलाने के दौरान, स्थैतिक बिजली की खपत पूरी तरह से लोड द्वारा पुनर्प्राप्त की जाती है; सक्रिय क्लैंप सर्किट का उपयोग त्रुटि एम्पलीफायर के आउटपुट वोल्टेज की निचली सीमा को जल्दी और सटीक रूप से क्लैंप करने के लिए किया जाता है, जब आउटपुट वोल्टेज ओवरशूट होता है, एलडीओ ड्राइव डेड ज़ोन को कम शून्य राज्य में कम करता है।
उपरोक्त तकनीक की मदद से, एलडीओ को केवल 8.2 μ ए की खपत पर 41ps की गुणवत्ता वाले कारक को प्राप्त करने के लिए डिज़ाइन किया गया था, जबकि उच्च-आवृत्ति के दौरान आउटपुट वोल्टेज में उतार-चढ़ाव कम-आवृत्ति के ट्रांसएटरों की तुलना में केवल 40% तक बढ़ गया। अंतर्राष्ट्रीय उन्नत अनुसंधान स्तर की तुलना में, यह उच्च गति और कम-शक्ति प्रतिक्रिया में महत्वपूर्ण लाभ है।
