用于智能卡供電的集成式DC/DC轉(zhuǎn)換器設(shè)計
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該系統(tǒng)按照兩周期的概念運行(所有注釋請參見圖2及圖3)，并帶有考慮了智能卡要求的特殊結(jié)構(gòu)：
周期1：Q1及Q4開通，且電感L1由外接電池來充電。在此階段，Q2/Q3及Q5/Q6關(guān)斷。
流經(jīng)Q1及Q4兩個MOSFET的電流在內(nèi)部被監(jiān)視，并在達到Ipeak值(峰值電流，取決于可編程輸出電壓值)時關(guān)斷。在這一點上，周期1完成而周期2開始。“開通”時間是電池電壓及引腳10與11之間所連接的電感網(wǎng)絡(luò)值(L及Zr)的函數(shù)。
為防止出現(xiàn)不受控運行，4μs暫停結(jié)構(gòu)可確保系統(tǒng)在過載或低電池輸入情況下只在連續(xù)的周期1環(huán)路內(nèi)運行。
周期2：Q2及Q3開通，且存儲在電感L1中的能量通過Q2轉(zhuǎn)移到外接負載。在此階段，Q1/Q4及Q5/Q6關(guān)斷。電流流通周期是900ns恒定值(典型值)，如果CRD_VCC電壓低于規(guī)定值，在這段時間以后重復周期1。
當輸出電壓達到規(guī)定值(1.80V、3.0V或5.0V)時，Q2與Q3立即關(guān)斷，以免在輸出負載上產(chǎn)生過壓。與此同時，兩個額外的NMOS——Q5及Q6開通，以便完全放掉存儲在電感中的電流，避免在系統(tǒng)上產(chǎn)生振鈴及電壓尖峰。圖3給出了DC/DC轉(zhuǎn)換器的理論波形。
本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/179207.htm
當CRD_VCC被編程為0V，或當智能卡從插座中拔出時，有源下拉Q7迅速對輸出儲能電容進行放電，確保當卡在ISO觸點上滑行時輸出電壓低于0.40V。由于Q7的導通電阻低，輸出電壓在不到100μs的時間內(nèi)即迅速下降至400mV，遠低于EMV規(guī)定的最大值750μs。
輸出電壓紋波，盡管ISO7816-3或EMV未直接規(guī)定，但它在智能卡的運行中扮演重要角色。其峰峰值取決于以下兩個主要電參數(shù)：
1．在輸出硅結(jié)構(gòu)及凈儲能電容之間的總串聯(lián)電阻；
2．穩(wěn)壓，即檢測帶最小門限及滯后的輸出電壓的能力。
第一個參數(shù)取決于芯片與外界相連的內(nèi)部焊接線、連接儲能電容串聯(lián)電阻的引腳接點以及用于連接引腳到負載的印刷電路板銅導線。當大電流通過引腳時，廣泛采用多焊接線技術(shù)，以將串聯(lián)電阻減少至50m(，或者如果使用更寬的焊接線，則電阻值更低。
印刷電路板走線的寬度可根據(jù)給定應用所需的電流處理需要而定。此外，該串聯(lián)電阻會是一個問題，因其牽涉到的外部無源元件隨不同應用變化很大。最關(guān)鍵的部分是儲能電容，因為(基于經(jīng)濟的原因)一般首選低成本類型，但這又會產(chǎn)生幾乎不可能完全消除的高電壓尖峰。
根據(jù)用于開發(fā)電容的技術(shù)類型，寄生元件可能擁有相對較高的值，會產(chǎn)生較大的不可控制的尖峰。如圖4所示，此等效串聯(lián)電阻(ESR)非常容易引起此類尖峰，因為電源電流會直接流過它，并將高電壓脈沖帶入輸出源中。
基于在NCN6001和NCN6004A特性化中進行的實驗，最佳的方案是使用兩個并聯(lián)的4.7μF/10V/陶瓷/X7R電容來實現(xiàn)CRD_VCC濾波。ESR在整個溫度范圍內(nèi)不超過50m?，而且標準元件的組合提供一個可以接受的-20%到+20%的容差，成本增加有限。表2給出了最常用電容類型的大致比較。圖5顯示了對于進行輸出電壓濾波的不同電容類型，NCN6001或NCN6004A演示板上觀察到的CRD_VCC紋波。在上面曲線上觀察到的較大且快速的瞬變是非常難以濾除的，因為它們的能量很高。很清楚，鋁電容不適合這類應用，應該避免使用。
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