Diseño de la bomba de carga para un conversor Dc-Dc empleando capacitores conmutados (2013)
La administración de potencia, área encargada del uso racional y óptima distribución de la energía en un sistema, está cobrando mayor interés en función del creciente desarrolló tecnológico en los últimos años. Los circuitos reguladores de tensión forman parte de los bloques administradores de potencia, grupo al que pertenecen reguladores lineales y conversores conmutados, estos últimos incluyen los conversores DC-DC y conversores DC-DC con capacitores conmutados (SC DC-DC). Actualmente es posible implementar estas celadas reguladoras en SoCs (Sistemas en un chip), sin embargo su integración completa depende de la disponibili- dad de circuitos compactos y eficientes. En este trabajo se aborda el diseño de la bomba de carga totalmente integrada para un conversor SC DC-DC, orientado a aplicaciones de baja potencia, buscando obtener máxima eficiencia y reducir el consumo de área. En el capítulo se presenta un estudio detallado de este tipo de conversores, resaltando las ventajas sobre otras celdas reguladoras de tensión en aplicaciones de baja potencia. En el capítulo 2 se evalúan diferentes topologías y se porponen dos adicionales, una de las cuáles es seleccionada como la más adecuada para la implementación del circuito. El capítulo 3 muestra la metodología de diseño utilizada y finalmente, el capítulo 4 presenta los resultados obtenidos por el conversor, el cual opera a una frecuencia de conmutación de 100MHz, entregando una tensión de 1V y corriente máxima de 1mA con una fuente de suministro de potencia de 1.8V; en condiciones de máxima carga la bomba de carga alcanza una eficiencia del 87.89% con una tensión de rizo de 10mV.