研究人员开发出高效升降压DCDC转换器
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2023-03-29 16:35:15
摘要 中国科学院(CAS)中国科学技术大学(USTC)微电子学院程林教授带领的研究团队开发了一种高效升降压DC-DC变换器。该转换器在集成电路设计领域的
中国科学院(CAS)中国科学技术大学(USTC)微电子学院程林教授带领的研究团队开发了一种高效升降压DC-DC变换器。该转换器在集成电路设计领域的顶级会议IEEE国际固态电路会议(ISSCC)上首次亮相。这是Cheng的团队第三次在ISSCC上发表他们的作品，题为“ A 98.6%-Peak-Efficiency 1.47A/mm 2 Current-Density Buck-Boost Converter with Always Reduced Conduction Loss ”。
Buck-boost转换器广泛应用于锂电池供电的移动电子设备中，将电池电压转换为3.4V左右的固定电压，为模块供电。该转换器有望在整个电池电压范围内保持高效率，以延长电池寿命。此外，移动电子设备的小型化要求转换器具有高电流密度。
在这项工作中，Cheng 的团队提出了一种新颖的 Buck-Boost 转换器拓扑结构，仅包含四个低压功率管、一个快速电容器和一个电感器。这种结构是迄今为止唯一一种保持四只功率管和一只飞电容不耐高压的设计。此外，在飞电容的辅助下，该结构在全电池电压范围内有效降低了电感电流和导通损耗。
测试结果显示，芯片的峰值效率为98.6%，最大输出电流为2.5 A，芯片面积为1.7 mm 2。与其他研究相比，该设计以最低的芯片成本实现了全电压转换比下的最高效率和最高的电流密度，在效率和电流密度之间取得了完美的平衡。
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