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① 课题来源与背景 本项目为2019年公司为六安大学科技园企业定向研发项目。近年来,市场上的各种新型LDO线性稳压器层出不穷,新一代的LDO线性稳压器具有以下特点:(1)超低压差,提高了转换效率;(2)超低功耗,能在超低电源电流(如1uA)下保证正常工作,应用在以电池作为供电电源的系统中能延长电池的使用寿命;(3)超低噪声,目前新一代LDO线性稳压器的噪声一般都比较小,噪声电压一般控制在30uVrms左右;(4)小输出电容和无输出电容,对于输出电流为50~100mA的LDO线性稳压器,大多可使用1uF小容量的电容作为输出电容,同时可采用小型陶瓷电容或微型多层陶瓷电容,因此大大缩小了PCB版尺寸,节约了空间,也降低了成本。 目前,采用NPN工艺进行设计的线性稳压器与采用PMOS工艺、DMOS工艺设计的LDO相比,具有明显的成本优势。 针对上述问题综合考虑,高性能低功耗线性调整器给出了解决方案,使得系统效率得到进一步的提升。同时具有宽输入电压范围(2.85V~12V),与传统产品相比降低约1/10的静态工作电流(60uA)和最高3A输出电流的特点,特别优化轻载或者空载时候的效率,使得设备的待机时间更长。在兼顾效率的同时,高性能低功耗线性调整器还具有较宽的输入电压范围,较大的输出电流的优势,拓宽了该产品应用的领域。 与世界其它地区相比,中国的电源管理芯片市场始终保持着快速的发展态势。2010年,中国电源管理芯片销售额达到735亿元。随着全球制造业进一步向中国的转移,中国将成为世界上最大的电源芯片需求市场。从应用领域来看,国内电源管理芯片市场主要分布在消费电子、网络通信、计算机和工业控制等领域。未来几年,由于以下因素的影响,国内电源管理芯片市场将继续保持快速发展的势头:1)半导体产业环境趋好。近年来,笔记本电脑、数码相机和其他IT产品的生产基地大规模向中国转移;加之国家已经明确要加快集成电路、软件、关键元器件等重点产业的发展,未来有利于集成电路产业发展的政策还将继续推出;2)下游制造市场的拉动。LCD显示器、数字电视和汽车电子等产品的快速增长,以及中国4G牌照颁发与应用的推广,必将促进中国电源管理芯片市场继续保持平稳快速的发展。 ② 技术原理及性能指标 本产品DMOS工艺的LDO在对漏失电压要求很高,利用BCDMOS工艺对LDO进行调节,同时辅助NPN、PNP调整管,LDO线性稳压器设计成型,本版图采用2μ18V Bipolar单层铝设计规则设计的。在版图设计时共使用11个层次来完成电路的功能。由该版图完成的集成电路是一个高性能的双极型低压差电压调整器。这个集成电路内部包括启动和偏置电路,带隙基准,温度保护和限流保护电路。实现了静态电流降低为市场同类产品的十分之一,降低了功率损耗,提高了效率。 性能指标(1) 2μ18V Bipolar单层(2)230%的电容稳定;(3)100%的电源抑制比;(4)62度过温保护。 ③技术的创造性与先进性 以PMOS管作为调整管的LDO以其较低的漏失电压、较小的静态电流特点,高性能低功耗线性调整器是一个全正向设计的电路和版图。具有高精度输出,低的输入输出压差,覆盖宽的电容稳定,高的线性调整率,高的电源抑制比,包括不同的电压版本输出,输出低噪声,过温保护,限流保护,产品性能、成本价格等优于国内外同类产品。 ④ 技术的成熟程度,适用范围和安全性 产品研发完毕,已进行产品推广并且量产,安全性高。 ⑤ 应用情况及存在的问题 目前已批量生产,无不良问题存在。 ⑥ 历年获奖情况 申请布图登记专有权1项,已授权。 ⑦ 成果简介要向社会公开 此产品已经量产,具有较高的实用价值,欢迎洽谈合作!