Progetto di un circuito retroazionato per il monitoraggio e la compensazione della degradazione dei dispositivi nei convertitori di potenza

La tesi si prefigge come obiettivo la realizzazione di un convertitore di potenza DC-DC; in particolare nel suddetto circuito verrà implementato, oltre alla ovvia azione di guadagno/attenuazione di tensione del segnale, anche un controllo in retroazione volto a monitorare ed eventualmente correggere gli effetti dell'Hot Carrier Degradation (HCD) sull'elemento attivo del circuito. Il controllo di tale degradazione è effettuato sulla resistenza in fase di conduzione del MOSFET (RON): tramite il campionamento della differenza di potenziale ai terminali di drain e source, conoscendo a priori la corrente nel canale, viene stimata la grandezza di tale resistenza parassita. Effettuando tale rilievo all'inizio del ciclo di vita dell'elemento monitorato, è possibile trarre un valore di riferimento ideale con cui confrontare le future rilevazioni, al fine di constatare quanto la degradazione HCD abbia deteriorato l'elemento stesso, e con esso, le prestazioni del sistema. La correzione di tale evenienza è effettuata mediante il pilotaggio di un MOSFET di compensazione in parallelo a quello monitorato; nel caso quest'ultimo manifesti la problematica precedentemente citata, il MOS secondario coadiuverà il flusso di corrente al fine di sopperire la mancata piena efficienza del primario dovuto all'incremento di RON. Infine, questo elaborato vedrà la trasposizione del sistema dal semplice circuito a componenti discreti, all'implementazione integrata su silicio in tecnologia CMOS 0.18