【课题清单】小米揭榜挂帅2026科研专项

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申报主题介绍 - 种子课题

（主题内容⾯向⾼校发布，包含课题题⽬、研究内容、指标要求和预计交付物）​

（各主题均不限于给定的建议研究⽅向，申请⼈可⾃⾏拓展决定）​

一、硬件及驱动

（一）移相型电荷泵关键技术研究

1.
研究内容​

手机反向快充的需求迫使手机的充电电路需要具备反向的调压能力，因此传统的固定电压式电荷泵将不再适用。若想实现调压功能，则需要引入电感器件。引入电感调压后，则必然造成电路的等效阻抗增加、开关管高频ringing、不同变比下控制策略、器件参数偏移造成效率降低等问题。本课题拟针对正向高效率且反向可调压的手机充电场景，进行可调压电荷泵的研究。核心内容包括：​

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拓扑：研究适用于正向高效率且反向可调压的手机充电场景的可调压电荷泵拓扑，对比不同拓扑的正向效率、调压方式（PWM式、移相式、调频式等）、电感数量与位置、调压范围等不同性能指标，择出最佳拓扑。​

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调制：研究针对（1）中既定拓扑的调制方式，以实现ZVS运行、开关管ringing的降低、不同变比的电压变换。​

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控制：研究针对（1）中既定拓扑和（2）中调制方式的控制方法，设计不同变比下、不同功率下的平滑切换机制，以满足全功率范围内的高效率。（如轻载DCM、不同变比平滑切换）​

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效率优化设计：研究不同参数对效率的影响（如飞跨电容、调压电感、输入输出电容、寄生参数等），并针对上述参数进行优化设计以满足全功率段、全变比的高效率。​

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实验验证：针对上述内容，进行系统级验证与性能评估，覆盖静态、瞬态、效率、可靠性等多维度的性能评估与测试​

2.
指标要求​

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输入电压10-20V，输出电压2.5-4.5V，最大功率100W​

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正向峰值效率98%以上，满载效率97%以上​

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反向全变比范围内可调压控制，全变比段满载效率高于94%​

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所有开关管实现ZVS开通且开关管Vds的最大ringing幅值小于关断电压的20%​

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轻载时（<20W）的任意功率均可自由调节且效率不低于90%​

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反向充电时，切变比控制的时候，输入电压脉动不超过0.1mV​

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其他要求：形成完整设计流程，适用不同电路拓扑或应用场景​

3.
预期交付物​

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技术方案报告1篇：包含技术原理分析、方案设计、参数计算等相关细节​

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测试报告1篇：完成系统不同工况下的运行及切换测试，包括测试数据集及相关波形图，测试结果满足指标需求​

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样机实物1台：样机需满足“2.指标要求”中的所有指标​

（二）低压功率氮化镓器件关键技术研究

1.
研究内容​

本课题面向消费电子低压功率电路的应用需求，针对功率器件损耗优化的关键问题，开展低压功率氮化镓器件理论建模与结构工艺研究，为消费电子功率变换系统效率与功率密度进一步提高提供理论依据与技术路径。具体研究内容包括：​

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建立低压功率氮化镓器件外特性的结构工艺参数依赖模型，研究器件关键参数对导通电阻、击穿电压、阈值电压、寄生电容等器件性能的影响规律，明确特定工艺平台下器件性能的关键限制因素；​

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以降低器件损耗为目标，综合考虑静态、动态与稳定性，开展器件结构工艺协同优化设计，技术方向包括但不限于栅极结构改进、接触工艺优化、特征尺寸微缩，探索在低压约束下的器件性能极限；​

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开展器件原型制备与测试表征，通过电学测试与性能分析验证模型准确性及设计有效性，实现器件性能提升，并为后续迭代优化提供技术路径。​

2.
指标要求​

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器件击穿电压高于20V​

•
器件阈值电压高于0.8V​

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器件目标特征导通电阻不高于0.9mΩ·mm2​

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其他要求：开展器件动态导通电阻特性表征​

3.
预期交付物​

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技术方案报告1篇：包含技术原理、模型建立、方案设计等相关细节​

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源代码1篇：模型建立及理论分析计算相关的代码程序​

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【课题清单】小米揭榜挂帅2026科研专项