ISSCC 2025Session 21Power Management
该论文提出了一种用于折叠手机的双输入双向三电平电池充电器,通过粗-细VCF平衡和宽VCR技术,解决了小型化、高密度充电和宽输入范围的需求,减少了无源器件尺寸并提高了高输入电压下的效率。
▸提出粗-细VCF平衡技术,实现高效电压平衡。
▸采用双输入双向三电平架构,支持宽电压转换比(VCR)和双向充电。
ISSCC 2025Session 21Power Management
本文提出一种12A 89.3%峰值效率且仅有26mV下冲的12V转1V两阶段转换器,采用稳压谐振开关电容结构,解决了高输入电压与大输出电流下转换器效率、密度和速度的挑战。
▸提出了两阶段稳压谐振开关电容转换器架构,实现了高降压比(12V到1V)和高效率
▸通过优化谐振开关电容设计,实现了89.3%的峰值效率和仅26mV的负载瞬态下冲,适用于高性能计算电源
ISSCC 2024Session 8Power Management
该论文提出了一种占空比无关的DC-DC升压转换器,旨在解决传统升压转换器在低输入电压下需要高压器件导致开关损耗大的问题。通过创新的拓扑结构和模式自适应控制,实现了96.5%的峰值效率,并降低了输入级电压应力。
▸提出占空比无关的升压拓扑,避免高占空比下高压器件使用,降低开关损耗。
▸采用模式自适应控制策略,根据输入电压和负载条件动态调整工作模式,优化效率。
ISSCC 2024Session 8Power Management
该论文提出了一种非对称实现的双相(AID)转换器,通过优化电路结构实现了全电压转换比(VCR),解决了小尺寸电感下DC-DC转换器效率低的问题。
▸提出非对称双相架构,结合飞电容技术降低电感电流纹波,提升效率。
▸实现全电压转换比,适应宽负载电流范围,减少功率损耗。
ISSCC 2024Session 8Power Management
该论文提出了一种基于串联-并联连接开关电容和电感网络的混合DC-DC转换器,解决了汽车应用中超低电压转换比(VCR)降压转换器因高压输入导致的器件体积大、寄生大的问题。实现了12V至60V输入到1.2V输出的高效转换,峰值效率达到92.7%。
▸提出串联-并联连接的开关电容和电感网络架构,实现超低电压转换比(从60V降至1.2V)。
▸通过新型拓扑降低高压开关和电容的电压应力,避免使用大体积高耐压器件,减小寄生效应。
ISSCC 2024Session 8Power Management
该论文提出了一种基于双面串并联压电谐振器的集成DC-DC转换器,实现20V到2.2V的高降压比。通过创新拓扑和利用压电谐振器的高Q特性,显著降低了转换损耗,解决了传统电感式转换器体积大、高频损耗高的问题。
▸采用双面串并联压电谐振器拓扑,实现高降压比和低损耗。
▸将压电谐振器集成于硅基,实现小型化、低成本的批量制造。
ISSCC 2024Session 8Power Management
该论文提出了一种具有快速瞬态响应的3精细电平升降压混合DC-DC转换器,所有开关均承受一半电压应力,实现了98.2%的峰值效率。该设计采用1.8V器件,无需体开关或自举电路,有效节省了芯片面积。
▸提出3精细电平升降压混合拓扑,实现快速瞬态响应和所有开关半电压应力。
▸采用新型驱动电路设计,无需体开关和自举电路,简化了实现并节省面积。
ISSCC 2024Session 8Power Management
本文提出一种适用于锂离子电池输入(2.7-4.2V)的混合降压-升压转换器,无需自举电路,并消除了右半平面零点,实现了1到6V的宽输出电压范围。峰值效率达到97.3%,适用于需要快速电压切换的移动设备如包络跟踪射频功率放大器。
▸提出一种无自举电路的混合降压-升压拓扑结构,简化了驱动电路设计。
▸通过电路设计消除右半平面零点,改善了动态响应稳定性。
ISSCC 2024Session 8Power Management
use batteries. It works by regulating the output voltage (VO = 3.4V) with a specific voltage conversion ratio (M = VO/VIN), given a supplied voltage (VIN = 2.7 ~ 4.2V) that fluctuates based on the batte
ISSCC 2024Session 8Power Management
本文提出一种48V到5V的降压转换器,采用三重EMI抑制电路以满足CISPR 25汽车电磁兼容标准。解决了高转换比和高开关频率下严重的电磁干扰问题。
▸提出三重EMI抑制电路架构,有效降低开关节点电压振铃和电磁辐射。
▸针对48V至5V极端转换比设计,结合高频开关实现紧凑方案。
ISSCC 2024Session 8Power Management
本文提出了一种5V至150V输入并联输出串联混合DC-DC升压转换器,通过混合拓扑结构实现了超高电压转换比,解决了传统升压转换器在大占空比下效率低和电压转换比受限的问题。
▸采用输入并联输出串联的混合拓扑结构,显著提高了电压转换比并降低了器件电压应力。
▸实现了76.4mW/mg的功率密度和80%的峰值效率,适用于生物医学、光学和传感等高压应用。
ISSCC 2024Session 8Power Management
该论文提出了一种单电感双极性输出(SIBO)转换器,采用简洁的PWM控制,实现了94.5%的峰值效率和3.99W/mm²的功率密度,用于驱动AMOLED显示屏。解决了传统双电感方案体积大、效率低的问题。
▸提出了一种简洁的PWM控制方法,仅需一个电感即可产生正负双极性输出,简化了电路结构。
▸通过优化控制策略和功率级设计,在保持高效率的同时实现了高功率密度。
ISSCC 2024Session 32Power Management
该论文提出了一种面向5G毫米波频段的负载调制平衡功率放大器(LMBA),采用可扩展的7:1负载调制功率合成网络,实现了27.8-38.7GHz的宽频带工作。解决了传统功率放大器在紧凑UE设备中效率与输出功率折衷的问题,提升了调制效率和高平均输出功率。
▸提出了一种可扩展的7:1负载调制功率合成网络,实现了宽频带和高效率的功率合成。
▸采用负载调制平衡放大器架构,在毫米波频段实现了高效率和高输出功率的兼得。
ISSCC 2024Session 32Power Management
该论文提出了一种76-81GHz直接数字7位14GS/s双平衡I/Q混合DAC雷达波形合成器,解决了传统分数N锁相环在快速chirp波形生成中微秒级建立时间的问题,适用于大规模虚拟MIMO天线阵列的FMCW雷达。
▸采用直接数字波形合成架构,消除锁相环的chirp建立时间限制,实现快速频率切换。
▸设计双平衡I/Q混合DAC,在14GS/s高速率下实现7位分辨率,支持毫米波频段直接输出。
ISSCC 2024Session 32Power ManagementGaN
本文提出了一款工作在E波段(71-86GHz)的GaN功率放大器,实现了4.37W输出功率和18.5%的功率附加效率(PAE),旨在满足5G回传链路对高功率和高效率的需求。该设计解决了E波段频谱利用率低和功率放大器性能不足的问题。
▸采用GaN工艺实现E波段高功率输出,达到4.37W,显著优于传统硅基或GaAs方案。
▸在71-86GHz频段内实现18.5%的PAE,兼顾了高功率和高效率。
ISSCC 2024Session 32Power Management65nm CMOS
该论文提出了一种基于三耦合线(TCL)的互补增益提升(CGB)技术,设计了一款工作频率为67.8-108.2GHz的功率放大器。通过分布式巴伦实现宽带高效输出匹配,并利用CGB技术使输入级和驱动级与输出级互补增益响应,从而扩展带宽并提升性能。
▸提出基于三耦合线的互补增益提升技术,实现宽频带内增益平坦和互补响应。
▸采用混合TCL网络和分布式巴伦,实现紧凑的片上布局和宽带高效输出匹配。
ISSCC 2024Session 32Power Management
本文提出一种针对5G手机的双自适应偏置Doherty功率放大器(DPA),通过双自适应偏置方案来容忍负载变化,解决了传统DPA对负载变化敏感的问题,在保持高效率的同时适应高PAPR和宽带宽需求。
▸提出双自适应偏置方案,动态调整放大器偏置以补偿负载变化,提升负载变化容忍度
▸设计适用于5G手机的低损耗紧凑结构,克服传统90度混合合成器尺寸和损耗限制
ISSCC 2024Session 32Power Management
本文提出了一款工作在24.25-29.5GHz的极紧凑Doherty功率放大器,采用差分断裂相位偏移技术,实现了23.7%的PAEa,适用于5G NR FR2波束赋形相控阵系统。
▸提出了差分断裂相位偏移技术,有效改善Doherty功放的回退效率。
▸实现了极紧凑的芯片面积,有利于多通道波束赋形收发机的集成。
ISSCC 2024Session 32Power Management
该论文提出了一种紧凑宽带的VSWR鲁棒真功率与增益传感器,用于相控阵应用中的阻抗失配补偿。通过动态范围补偿技术,解决了天线互耦导致的负载阻抗变化问题,实现了对发射功率和增益的准确检测。
▸提出了一种对天线VSWR不敏感的真功率和增益传感架构,避免传统方法在阻抗失配下的误差。
▸采用动态范围补偿技术,扩展了传感器在宽带和不同VSWR条件下的工作范围。
ISSCC 2024Session 32Power Management
*Equally Credited Authors (ECAs) As mm-wave 5G continues to advance in the 28 and 38GHz bands (n257 to n261), the ever-increasing demand for data-rates is also driving 5G expansion to higher frequenci
ISSCC 2024Session 31Power Management
本文提出了一种85-264Vac到3-4.2Vdc的1.05W电容式功率转换器,用于离线IoT设备和传感器等应用。该转换器采用非隔离方案,通过空闲功率降低技术和4相1/10X开关电容转换器实现紧凑、低成本的AC-DC转换。
▸提出了一种电容式AC-DC转换器架构,能够直接处理85-264Vac宽输入电压范围并输出3-4.2Vdc电池电压。
▸采用空闲功率降低技术,减少待机功耗,提升轻载效率。
ISSCC 2024Session 31Power Management
本文提出了一种采用无序功率分配控制的单电感三输出降压转换器,解决了传统时间复用控制需要断续导通模式导致的输出纹波大和功率传输能力低的问题,实现了11.7W输出功率和9mV/A的交叉调节性能。
▸提出无序功率分配控制策略,无需时间复用即可实现多输出独立调节,降低交叉干扰。
▸通过优化功率分配顺序,在连续导通模式下工作,减小输出纹波并提高功率密度。
ISSCC 2024Session 31Power Management
本文提出了一种适用于LiDAR接收器的高速高电压开关电容Sigma转换器,通过输出阻抗补偿和纹波抑制技术实现了16V输出、3.6W功率、180ns响应时间和94%的峰值效率。解决了传统转换器在快速负载变化下响应慢、输出纹波大以及效率低的问题。
▸提出输出阻抗补偿技术,显著降低瞬态响应时间至180ns
▸采用纹波抑制方法,在16V高压输出下实现低电压纹波
ISSCC 2024Session 31Power Management
该论文提出了一种用于能量收集系统的双模式DC-DC开关电容转换器,支持单输入双输出(SIDO)和双输入单输出(DISO)两种工作模式,通过VCF阶可重构实现连续可变压比,峰值效率达91.4%和92.6%,解决了宽输入电压范围下的高效能量转换问题。
▸提出SIDO/DISO双模式可重构架构,根据能量供需自动切换工作模式。
▸采用VCF阶可重构技术实现连续可变压比,适应0.3V至1.8V的宽输入范围。
ISSCC 2024Session 31Power Management
本文提出了一种1200V转48V的LLC谐振转换器,支持恒流/恒压充电模式,符合电动汽车供电设备(EVSE)Level 1标准。该转换器通过优化拓扑和控制策略,实现了高压到低压的高效转换,满足了电动汽车电池快速充电的需求。
▸提出了一种适用于1200V高压输入的LLC谐振转换器拓扑,实现了从1200V到48V的高压大降压比转换。
▸集成了恒流/恒压(CC/CV)双模式充电控制,确保符合EVSE Level 1充电标准,提高了充电兼容性和安全性。
ISSCC 2024Session 31Power Management
本文提出了一种用于5G NR射频功率放大器(RF PA)的电源调制器,通过浮动电容控制实现符号功率跟踪,在0.5至5.5V范围内达到950ns的快速动态电压缩放,解决了传统电源调制器转换时间慢导致效率降低和误差矢量幅度恶化的问题。
▸提出浮动电容控制技术,实现快速动态电压缩放,转换时间仅950ns。
▸支持0.5至5.5V宽输出电压范围,适用于5G NR RF PA的符号功率跟踪。
ISSCC 2024Session 31Power Management
本文提出了一种用于5G低地球轨道卫星应用的无纹波降压转换器,解决了卫星电源管理在低功耗和高效长距离无线传输方面的挑战。通过实现低于-21.94dB的误差矢量幅度(EVM),该转换器显著降低了输出纹波,提升了射频信号质量。
▸提出了一种无纹波降压转换器架构,通过特殊控制技术将输出纹波抑制到极低水平,满足5G通信对电源纯净度的严格要求。
▸针对低地球轨道卫星的太阳能供电限制,优化了转换效率与动态响应,实现了低功耗下的高性能电源管理。
ISSCC 2024Session 31Power Management
本文提出了一种基于电容的偏置翻转整流器,结合静电电荷增强技术,用于摩擦纳米发电机(TENG)的能量收集。该设计旨在解决传统被动整流器能量提取效率低的问题,通过优化电荷管理显著提升输出功率。
▸采用电容式偏置翻转结构,实现TENG电容的快速电压翻转,降低能量损耗
▸引入静电电荷增强机制,利用额外电荷注入提升能量提取效率
ISSCC 2024Session 31Power Management
该论文提出了一种用于5G NR移动终端的包络跟踪供电调制器(ETSM),采用Class-G线性放大器和单电感双输入拓扑结构,解决了宽信号带宽(200/300MHz)、大去耦电容和高电压等级(>5V)带来的挑战,实现了83.4%的峰值效率。
▸采用Class-G线性放大器替代传统线性放大器,在宽带宽下提高高频功率处理效率。
▸提出单电感双输入结构,简化了开关放大器与线性放大器的耦合,降低了复杂性和成本。
ISSCC 2024Session 28Power Management
该论文提出了一种并联开关电容混合降压转换器,通过电压转换比感知拓扑优化器来优化拓扑结构,旨在解决紧凑电感下DCR升高导致的效率下降问题。实现了94.1%的峰值效率和4.2A/mm²的电流密度。
▸提出了一种电压转换比感知的拓扑优化器,能够自动搜索最优的并联开关电容混合降压拓扑。
▸通过并联开关电容路径分担部分功率传输,显著降低了电感电流,从而允许使用更小体积的电感并提升功率密度。
ISSCC 2024Session 28Power Management
本文提出了一种12-28V输入至0.6-1.8V输出的比值可调Dickson开关电容转换器,采用双模式相位失准操作,实现了93.1%的峰值效率,解决了USB PD标准下点负载电源转换器对宽输入电压范围、高效率和小型化的需求。
▸提出比值可调Dickson SC拓扑,支持宽输入电压范围(12-28V)并实现灵活输出调节(0.6-1.8V)。
▸引入双模式相位失准操作技术,优化转换效率和电压调节能力。
ISSCC 2024Session 28Power Management
本文提出一种12V输入、1-1.8V输出的混合DC-DC转换器,采用电荷汇聚(Charge Converging)技术,实现了94.7%峰值效率和685A/cm³超高电流密度,解决了大电压转换比下传统buck转换器效率低和电感体积大的问题。
▸采用电荷汇聚技术降低晶体管电压应力并减小电感体积
▸实现94.7%峰值效率和685A/cm³超高电流密度
ISSCC 2023Session 30Power Management
该论文提出一种用于无线能量传输的单级双输出稳压整流器,工作在40.68MHz,效率达90%。通过零电压开关(ZVS)和同步脉冲频率调制(PFM)控制,在单级中实现AC-DC转换和双路稳压输出,解决了传统两级方案体积大的问题。
▸首次提出单级双输出整流器结构,同时实现AC-DC转换和双路稳压,缩小接收器体积。
▸采用ZVS技术降低开关损耗,结合同步PFM控制实现高效稳压,在40.68MHz高频下仍保持90%效率。
ISSCC 2023Session 30Power Management
本文提出了一种三维无线功率传输(3D WPT)技术,结合噪声消除技术,实现了-62dB的噪声抑制和90.1%的效率,解决了传统单线圈发射机在接收机角度偏移时功率传输受限的问题。
▸提出三维无线功率传输架构,支持接收机在大角度偏移下高效传输功率
▸集成噪声消除技术,实现-62dB的噪声抑制,提升系统信噪比
ISSCC 2023Session 30Power Management
本文提出了一种连续可变压转换比的开关电容转换器,通过可重构的VCF步进实现宽电压转换比范围内的高效率。该转换器适用于能量收集系统的最大功率点跟踪,支持0.5V至2V的宽输出范围。
▸提出了一种可重构VCF步进技术,使开关电容转换器能够连续调节转换比,突破传统离散转换比的限制。
▸实现了在宽输入和输出电压范围内的高效率,适用于多种能量源和负载场景。
ISSCC 2023Session 30Power Management
该论文提出了一种具有98.6%峰值效率和1.47A/mm²电流密度的Buck-Boost转换器,通过始终降低导通损耗技术,在锂离子电池电压范围内保持高效率。
▸实现了98.6%的峰值效率,优于传统结构。
▸将电流密度提升至1.47A/mm²,满足高驱动能力需求。
ISSCC 2023Session 30Power Management
本文提出了一种宽范围3电平电流模式升压转换器,采用全状态基相位选择技术,解决了多电平转换器中飞电容电压不平衡导致的导通损耗问题,实现了95.3%的高效率。
▸提出全状态基相位选择方法,动态调整开关状态以平衡飞电容电压,降低导通损耗。
▸实现5V至32V的宽输入/输出电压范围,同时保持高效率。
ISSCC 2023Session 30Power Management
本文提出一种芯片级联的开关电容变换器,辅助升压技术实现从3.7V电池到1kV高压输出,用于驱动静电和压电执行器。该变换器通过高效无功功率回收,达到>96%的功率效率,解决了微型机器人等领域中极端电压转换和尺寸重量限制的挑战。
▸采用芯片级联(Chip-Cascaded)结构,通过多个IC堆叠实现极高压转换比(3.7V到1kV)。
▸引入辅助升压(Auxiliary Boost)技术,增强输出电压并改善无功功率回收效率。
ISSCC 2023Session 30Power Management
该论文提出了一种用于压电能量收集的偏转整流器,采用基于占空比的最大功率点跟踪(MPPT)算法,解决了传统MPPT算法跟踪效率低的问题,实现了98%的峰值MPPT效率。
▸提出基于占空比的MPPT算法,无需传统Perturb & Observe中的比较器,降低功耗和复杂度
▸设计高效偏转整流器,结合阻抗匹配与MPPT,实现高功率提取效率
ISSCC 2023Session 30Power Management
本文提出了一种多输入双极性能量收集器,通过创新的电路架构实现了93.2%的峰值效率,并将MPPT损耗降低了17.9倍,解决了多源能量收集(如RF、TEG、PV)中效率与MPPT损耗之间的矛盾。
▸提出多输入双极性架构,能够同时兼容不同功率等级的能量源(如亚微瓦级RF、数十微瓦级TEG和数百微瓦级PV)。
▸通过优化控制策略和电路设计,实现了17.9倍的MPPT损耗降低,显著提升了弱能量源的利用效率。
ISSCC 2023Session 30Power Management
本文提出一种单芯片Qi兼容的40W无线功率发射控制器,采用RMS线圈电流检测和自适应ZVS技术,以提高效率和安全性。通过静态线圈Q因子测量实现异物检测,整体发射端效率提升高达1.7%。
▸采用RMS线圈电流检测以精确控制发射功率
▸自适应零电压开关(ZVS)技术降低开关损耗,提升效率
ISSCC 2023Session 30Power Management
该论文提出了一种可扩展的N步均分SSHI压电能量收集电路,通过减少电荷损失实现了1170%的功率提取提升。该技术解决了全桥整流器在压电换能器电流方向变化时产生的大电荷损失问题。
▸提出可扩展的N步均分SSHI技术,允许灵活配置步数以优化能量提取
▸通过等分电压翻转策略显著减少电荷损失,实现1170%的功率提取提升
ISSCC 2023Session 20Power Management
该论文提出了一种用于汽车48V/12V双向能量转换的多相加速电流控制方法。该方法解决了传统双向变换器在模式切换时电流瞬态时间长、导致大电压跌落的问题。
▸提出多相加速电流控制技术,有效缩短双向能量转换时的电流瞬态响应时间。
▸通过优化的控制策略实现48V与12V之间的无缝双向能量传输,减少电压波动。
ISSCC 2023Session 20Power Management
本文提出了一种集成了片上自适应导通时间控制器和负电流斜率检测器的GaN栅极驱动器,用于解决GaN器件在高压应用中因工艺缺陷(如电流崩塌、扭结效应和自热)导致的性能退化问题,从而提升高功率密度应用的效率和可靠性。
▸片上自适应导通时间控制器,可根据工作状态动态调整导通时间以优化开关性能。
▸负电流斜率检测器,用于实时监测和补偿GaN器件的非理想特性,抑制电流崩塌和自热效应。
ISSCC 2023Session 20Power Management
该论文提出了一种条件自适应Δf3-EMI控制GaN开关稳压器,通过调制频率包络跟踪技术实现全频谱EMI抑制,解决了汽车电子中日益严重的电磁干扰问题。
▸提出条件自适应Δf3-EMI控制方法,动态调整开关频率以降低EMI峰值。
▸引入调制频率包络跟踪技术,实现全频谱范围内的EMI抑制。
ISSCC 2023Session 20Power Management
本文提出了一种基于GaN-on-SOI工艺的高共模瞬态抗扰度栅极驱动器,用于驱动高dV/dt的SiC功率开关。该驱动器解决了SiC MOSFET在高速开关时因高dv/dt耦合共模瞬态导致的误触发问题,提升了系统可靠性。
▸采用GaN-on-SOI工艺实现高共模瞬态抗扰度,有效抑制高速开关时的共模干扰。
▸针对1700V SiC MOSFET的高dV/dt(>100kV/μs)和di/dt(>10kA/μs)设计,优化了栅极驱动器的瞬态响应。
ISSCC 2023Session 11Power Management
该论文提出了一种紧凑型12V-to-1V混合谐振开关电容并联电感(ReSC-PL)降压转换器,解决了高电压转换比下效率与电流密度之间的权衡问题。通过引入并联电感和谐振开关电容结构,实现了91.8%的峰值效率和高功率密度。
▸提出混合谐振开关电容并联电感(ReSC-PL)拓扑,结合谐振开关电容和并联电感,优化了高电压转换比下的效率与电流密度。
▸通过并联电感结构,降低了功率电感上的电流应力,从而减小了电感体积,提高了功率密度。
ISSCC 2023Session 11Power Management
该论文提出了一种双路径串联电容转换器,实现了9~16V至1V的电压转换,输出电流5A,峰值效率94.5%。主要解决了传统串联电容转换器占空比范围受限(仅D<50%)的问题,通过双路径结构实现了全占空比范围操作并降低了VA指标。
▸提出双路径串联电容拓扑,突破传统DSD转换器的占空比限制,支持D>50%的稳态操作。
▸通过优化开关电容网络和电感配置,降低了器件的电压应力与VA乘积,提升效率。
ISSCC 2023Session 11Power Management
本文提出了一种对称混合降压-升压转换器,实现了0.1至10的极宽转换比,满足USB PD 3.1高达48V的电压需求。该转换器支持双向功率转换,适用于USB Type-C接口的单端口电力传输,解决了传统转换器在宽转换比和高压应力下的性能瓶颈。
▸提出对称混合拓扑结构,实现0.1至10的宽转换比范围,同时支持双向功率流动。
▸通过优化开关策略和高压器件设计,在宽转换比下保持高效率并承受48V高压应力。
ISSCC 2023Session 11Power Management
该论文提出了一种42W可重构双向功率传输电压调节电缆,旨在解决USB Type-C Power Delivery快速充电中紧凑便携设备的热量管理问题。通过在电缆中集成电压调节和双向功率传输功能,将热量从设备内部转移到外部,从而在保持设备小型化的同时实现高效散热。
▸提出一种可重构的双向功率传输架构,支持充电和放电两种模式,提高了电缆的灵活性。
▸在电缆中集成电压调节功能,实现本地电压转换,减少设备端的热量产生。