用于智能卡供電的集成式DC/DC轉(zhuǎn)換器設計
第二個參數(shù)取決于內(nèi)部比較器的性能、電壓參考容限和數(shù)字處理。電壓參考從一個精確穩(wěn)定的帶隙電路中引出,產(chǎn)生±3%的容差。另一方面,模擬功能的偏差和漂移通過高端集成技術(shù)減小。詳細分析直流/直流的工作有助于理解每個元件對于輸出電壓紋波的影響 (參見圖2和圖6)。
在工作中,電感電流在Iv和Ip值之間交替改變,如圖6所示。當系統(tǒng)從周期#1反轉(zhuǎn)變?yōu)橹芷?時,電感中積累的能量傳輸?shù)截撦d,而儲能電容電壓隨著能量向它轉(zhuǎn)移而增加。

令k=R1/(R1+R2)。當Vo大于k*Vref時,內(nèi)部比較器U1翻轉(zhuǎn),在時間t1輸出電流降為零。相應的,輸出電容中載有之前存儲在電感中的全部能量,而且輸出電壓保持增加到參數(shù)k*Vref規(guī)定的參考值以上。最終電壓Vohp代表高端紋波幅度。

此時,輸出電壓開始下降(因為電感中不再有能量供出),而且根據(jù)負載決定的時間t2,比較器會在Vo小于k*Vref時翻轉(zhuǎn)。直流/直流轉(zhuǎn)換器繼續(xù)周期#1工作,但是輸出電壓繼續(xù)下降,因為要達到Ip電流值(時間t3)需要更多的時間,而且電感從零開始充電 。最后,達到紋波幅度的低端Volp時,周期#2開始一個新的周期。圖6的波形圖描述了這個機理。
在工作條件中效率為85%的DC/DC轉(zhuǎn)換器被開發(fā)應用于智能卡供電,可滿足所有復雜的ISO7816-3規(guī)范。該系統(tǒng)擁有足夠的魯棒性,可以在負載從零到峰值快速變化時防止系統(tǒng)鎖存,即使電池在輸入電壓范圍的任何一端時也可以實現(xiàn)。另外,短路電流保護避免了任何熱失控,因為過載電流觸發(fā)點會隨著溫度的升高而減少。這種結(jié)構(gòu)已經(jīng)通過EMV和EMV Co認證程序1級和2級認證,包括EMV2000協(xié)議。
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