ISSCC 2020Session 18Power Management
该论文提出了一种全集成、11MHz开关频率、5kV隔离电压的DC-DC转换器,无需跨隔离屏障的反馈路径,解决了传统隔离电源需要外部元件或跨隔离反馈的问题。
▸实现了全集成隔离DC-DC转换器,无需外部电感或跨隔离屏障反馈,简化了系统设计。
▸采用片上电容或微变压器实现5kV高电压隔离,同时保持11MHz的高开关频率。
ISSCC 2020Session 18Power Management
该论文提出了一种非隔离电容降压式AC/DC电源,能够从高达305VACrms的交流输入直接产生5V/3.3V的稳压输出,负载电流达120mA。解决了智能电表、家电等应用中对小尺寸、低静态功耗和可靠性的需求。
▸采用电容降压拓扑实现非隔离AC/DC转换,避免了笨重的变压器,显著减小了电源体积。
▸通过控制电路优化,在宽输入电压范围内保持高效率,并满足低负载时的静态功耗要求。
ISSCC 2020Session 18Power ManagementGaN-on-Silicon(未明确具体节点)
该论文提出了一种单片集成E-Mode GaN 15W 400V离线自供电迟滞降压变换器,实现了95.6%的高效率。通过将GaN HEMT和驱动器单片集成在GaN-on-Silicon技术上,有效控制了寄生参数并减小了方案尺寸,解决了传统分立方案中的性能瓶颈。
▸在GaN-on-Silicon平台上单片集成了E-Mode GaN HEMT和驱动器,实现更高集成度和更低寄生。
▸采用自供电架构,无需外部辅助电源,适用于离线应用。
ISSCC 2020Session 18Power Management
该论文提出一种自健康学习的GaN功率转换器,利用片上基于对数的模拟随机梯度下降(SGD)监督学习算法和在线结温监测,解决GaN功率电路的可靠性问题。通过实时健康监测和自适应学习,提升GaN功率转换器的寿命和稳定性。
▸首次将基于对数的模拟SGD监督学习集成到GaN功率转换器中,实现片上自适应健康管理。
▸提出在线结温(TJ)监测技术,结合自学习算法动态优化功率器件工作状态。
ISSCC 2020Session 11Power Management
本文提出了一种面向一次性物联网(IoT)设备的高效升降压DC-DC转换器,实现了96.8%的峰值效率。该转换器支持连续输入/输出电流,并通过可重构拓扑结构优化了不同电池电压下的性能,解决了标准碱性电池供电下长寿命与低成本的需求。
▸提出连续输入/输出电流的升降压拓扑,允许在宽输入电压范围内无缝切换工作模式,减少电压纹波和电磁干扰。
▸采用可重构M(可调倍增因子)技术,动态调节转换器增益,实现不同电池电压下的高效能量转换。
ISSCC 2020Session 11Power Management
该论文提出一种电压容限三电平buck-boost DC-DC转换器,通过连续传输电流和飞电容软充电技术,解决了宽电池电压范围下动态电压缩放、宽负载电流范围及动态线/负载瞬变等挑战,适用于电池供电移动系统。
▸提出三电平buck-boost拓扑,实现电压容限以增强可靠性
▸采用连续传输电流和飞电容软充电技术,改善瞬态响应和效率
ISSCC 2020Session 11Power Management
该论文提出了一种同时能量传输的单电感双极性输出转换器,利用飞电容技术为显示器提供高效、安静的供电电压,解决了传统双转换器方案面积大、效率低的问题。
▸提出单电感同时能量传输架构,通过飞电容实现正负双极性输出,减少芯片面积至1.46mm²。
▸采用新型控制策略,在单周期内同时完成升压和反相降压转换,提高整体转换效率。
ISSCC 2020Session 11Power Management
提出了一种具有双倍开关脉宽和共享自举电容的2相软充电混合升压转换器,通过软充电技术和降低电感电压摆幅来减小电感DCR损耗,从而降低电感体积和成本。
▸采用2相软充电混合架构,有效减小电感电压摆幅,降低电感DCR损耗。
▸实现双倍开关脉宽,提高转换效率。
ISSCC 2020Session 11Power Management
本文提出一种48-80V宽输入范围、2MHz开关频率的自适应零电压转换(ZVT)辅助GaN基总线转换器,通过在轻载条件下实现ZVT操作,减少了开关损耗,从而将轻载效率提升14%。
▸提出自适应ZVT辅助技术,根据负载和输入电压动态调整ZVT时序,在全负载范围内优化效率。
▸采用e-mode GaN FETs并结合ZVT电路,解决了高压硬开关引起的dV/dt击穿和重叠损耗问题,实现了2MHz高频工作。
ISSCC 2020Session 11Power Management
本文提出一种单级325V到3.3-10V的谐振DC-DC转换器,全集成功率级,输出功率0.5W,效率达80.7%。解决了高压直接降压中的电平移位、共模瞬态抑制等难题。
▸采用单步谐振拓扑实现从325V到低电压的直接降压,避免多级级联损耗。
▸全集成高压功率级和驱动电路,包括电平移位器、共模瞬态抑制电路和自举供电,提高集成度和可靠性。
ISSCC 2020Session 11Power Management
本文提出了一种全集成谐振开关电容转换器,采用片上双相合并技术,在0.47W输出功率下实现了85.5%的效率。该设计克服了无源器件(特别是电感)集成难度大的问题,为片上电源管理提供了高效方案。
▸首次实现全集成谐振开关电容转换器,无需外部电感,利用片上双相合并技术提升效率。
▸在0.47W功率点达到85.5%的效率,展示了全集成方案在高性能电源管理中的潜力。
ISSCC 2020Session 11Power Management
该论文提出了一种直接12V/24V到1V的三态DSD功率转换器,通过在线VCF再平衡和原位预充电技术,解决了传统半桥拓扑在高压降压应用中短导通时间和功率不平衡的问题,实现了3W输出和91.2%的高效率。
▸提出三态DSD拓扑结构,实现高降压比并改善功率平衡。
▸引入在线VCF再平衡技术,动态调整电容电压以优化效率。
ISSCC 2019Session 8Power Management
本文提出一种用于汽车应用的2MHz开关频率、4-60V宽输入范围的buck-boost转换器,实现了95%的峰值效率并满足CISPR 25 Class 5电磁兼容标准,解决了传统buck或boost转换器在宽输入电压下无法无缝模式转换及EMI问题。
▸采用宽输入电压范围(4-60V)的buck-boost拓扑,实现输入高于、低于或等于输出时的无缝模式转换。
▸在2MHz高频开关下仍达到95%的峰值效率,兼顾小型化与高效能。
ISSCC 2019Session 8Power Management
该论文提出了一种全集成混合多比率谐振DC-DC转换器,适用于可穿戴设备等需要超紧凑和扁平模块的应用。通过混合拓扑集成电感和电容元件,在宽负载范围(500µA至120mA)内实现了85%的峰值效率,解决了传统转换器在轻载下效率低的问题。
▸提出混合多比率谐振拓扑,结合开关电容和电感谐振,实现高功率密度和宽负载范围的高效率。
▸采用全集成设计,无需外部元件,适用于超紧凑模块。
ISSCC 2019Session 8Power Management14nm CMOS
本文提出了一种采用封装嵌入式空气芯电感的全集成电压调节器(FIVR),通过自校准数字控制实现高效供电和宽范围动态电压频率调节,解决了片上供电的效率和瞬态响应问题。
▸采用封装嵌入式空气芯电感替代传统磁芯电感,降低损耗并提高高频性能。
▸引入自校准数字控制技术,自动调节驱动强度以优化效率。
ISSCC 2019Session 8Power Management
该论文提出了一种全集成降压转换器,采用开关电感-电容拓扑结构,在365mW输出功率下实现了78%的效率,解决了片上电感集成中面积约束和寄生效应导致的效率低下问题。
▸提出开关电感-电容(SIC)拓扑,结合开关电容和电感转换器优势,实现高功率密度和效率。
▸采用全集成设计,无需外部元件,利用标准CMOS工艺实现片上电感和电容的协同优化。
ISSCC 2019Session 8Power Management
本文提出一种飞电感混合DC-DC转换器,适用于1-cell和2-cell电池充电场景,解决了USB-C高输入电压与电池电压之间的高效转换问题。该转换器在10.9W输出时效率达93.4%,在27W输出时效率达97%,实现了高功率密度和宽电压范围。
▸采用飞电感混合拓扑结构,结合开关电容和电感转换器优势,实现高效率和宽输入输出范围。
▸针对1-cell和2-cell电池充电优化,在两种功率等级下均达到93%以上效率,最高97%。
ISSCC 2019Session 8Power Management
该论文提出了一种连续输入电流的无源堆叠三阶降压转换器,通过创新的拓扑结构实现了0.7W/mm²的功率密度和94%的峰值效率,解决了小电感高直流电阻限制功率密度的问题。
▸提出连续输入电流的无源堆叠三阶降压拓扑,结合开关电容和电感实现高功率密度。
▸通过无源堆叠技术减少电感电流纹波,降低对电感尺寸和DCR的依赖。
ISSCC 2019Session 4Power Management
该论文提出了一种用于毫米波5G通信的超分辨率混合信号Doherty功率放大器,通过混合信号架构和Doherty技术提升线性度和效率,解决高峰均比波形下的功率回退效率问题。
▸提出超分辨率混合信号Doherty PA架构,结合数字辅助线性化技术实现高线性度。
▸在毫米波频段实现高效率功率回退,支持多Gb/s调制信号。
ISSCC 2019Session 4Power Management45nm SOI CMOS
本文提出了一种紧凑型DC至108GHz堆叠SOI分布式功率放大器,采用多驱动级间耦合技术,实现了1.525THz增益带宽积、20.8dBm峰值P1dB,并支持超过100Gb/s的64-QAM和PAM-4调制,解决了分布式放大器在增益、输出功率与带宽、芯片面积之间的权衡问题。
▸提出多驱动级间耦合技术,在紧凑面积内实现高增益和宽带宽。
▸采用堆叠SOI结构,在DC至108GHz频段内实现23dB增益和20.8dBm输出功率。
ISSCC 2019Session 4Power Management
提出了一种毫米波3路线性Doherty辐射器,采用多天线耦合和天线上的电流缩放串联合成器,以提高峰值和回退效率。解决了5G通信中高峰均比导致的效率问题。
▸首次将多天线耦合与Doherty架构结合,实现3路线性辐射。
▸提出片上电流缩放串联合成器,优化天线级效率。
ISSCC 2019Session 4Power ManagementSiGe:C BiCMOS
A 13.5dBm Fully Integrated 200-to-255GHz Power Amplifier with a 4-Way Power Combiner in SiGe:C BiCMOS
本文提出了一种采用4路功率合成器的200-255GHz全集成功率放大器,在SiGe:C BiCMOS工艺上实现了13.5dBm的输出功率,解决了毫米波太赫兹频段硅基功率放大器输出功率受限的问题。
▸采用4路功率合成技术实现了200GHz以上频段的高效功率合成,突破了传统窄带设计的限制。
▸全集成设计,无需外部匹配网络,实现了200-255GHz宽带工作。
ISSCC 2019Session 4Power Management65nm CMOS
该论文提出一种用于发射波束成形的多相插值数字功率放大器,通过数字域相位和幅度独立控制实现波束指向调节。该设计采用65nm CMOS工艺,旨在解决传统模拟方案中功耗与面积效率低的问题。
▸提出多相插值架构,利用数字电路实现精细的相位和幅度控制,替代传统的可变增益放大器及移相器。
▸在65nm CMOS工艺中集成数字功率放大器与多相时钟,实现高效率、高精度的发射波束成形。
ISSCC 2019Session 4Power Management
该论文提出了一种基于相间交错和多亚谐波开关技术的数字功率放大器,针对OFDM等高PAPR信号下功率回退效率低的问题,实现了31.4%的平均漏极效率,并支持瓦特级输出功率。
▸提出相间交错(Phase-Interleaved)架构,通过多路交错工作改善功率回退时的效率。
▸采用多亚谐波开关(Multi-Subharmonic Switching)技术,降低开关损耗并提升线性度。
ISSCC 2018Session 27Power Management
该论文提出了一种用于近阈值计算(NTC)的片上谐振栅极驱动开关电容转换器,解决了NTC系统中需要大量高效DC-DC转换器的问题。通过谐振栅极驱动技术,实现了70.2%的转换效率,支持数百毫安的重负载。
▸采用谐振栅极驱动技术,降低开关损耗,提高转换效率。
▸针对近阈值计算应用设计,支持快速动态电压缩放和独立核心供电。
ISSCC 2018Session 27Power Management
提出了一种N型低压差稳压器,通过功率回收和近零驱动死区技术实现了94%的功率回收效率,并在短周期负载下将下冲降低至20mV,解决了传统LDO效率低和瞬态响应差的问题。
▸采用94%功率回收技术,显著提升LDO效率。
▸实现近零驱动死区,改善瞬态响应速度。
ISSCC 2018Session 27Power Management
本文提出了一种用于包络跟踪功率放大器的双通道供应调制器,支持带内和带间上行载波聚合,解决了多频段同时发射时需要独立调制电源电压的问题。
▸实现了双通道独立调制输出电压,支持多个发射路径同时工作
▸通过高效电路设计同时满足高功率用户设备(HPUE)标准要求
ISSCC 2018Session 27Power Management
本文提出了一种用于80MHz LTE-Advanced发射机的包络跟踪调制器(ETM),通过动态调整射频功率放大器的供电电压,实现了87.1%的高效率和31dBm的PA输出功率,解决了高PAPR信号下PA效率低下的问题。
▸实现了87.1%的高效率包络跟踪调制器,适用于80MHz宽带LTE-A信号。
▸支持31dBm的PA输出功率,满足移动终端发射需求。
ISSCC 2018Session 27Power Management0.18μm CMOS
该论文提出了一种双路径DC-DC升压转换器,通过连续输出电流传递和低电压纹波技术,实现了95.2%的高效率。解决了传统升压转换器在输出纹波和效率之间的权衡问题。
▸提出双路径架构,实现连续输出电流传递,降低输出电压纹波。
▸通过优化开关时序和路径控制,在宽负载范围内保持高效率。
ISSCC 2018Session 27Power Management
本文提出一种基于Buck的升降压转换器,通过嵌入1/2和3/2电荷泵,实现了97%的高效率和6µs的快速恢复时间,解决了传统非反相Buck-Boost转换器效率仅略高于90%的问题。
▸提出嵌入1/2和3/2电荷泵的Buck-based升降压转换器架构,实现高效升降压转换。
▸实现97%的高转换效率和6µs的快速恢复时间,优于传统Buck-Boost拓扑。
ISSCC 2018Session 27Power Management
本文提出一种用于车载收音机的单电感多输出(SIMO)DC-DC转换器,集成升压、降压和浮动输出电压功能,在汽车电池电压从4V到40V宽范围变化下实现86%的高效率。解决了Class-D音频功放供电需要稳定控制的问题。
▸采用单电感多输出(SIMO)架构,同时实现升压、降压和浮动输出电压,减少外部元件。
▸针对汽车电池电压剧烈波动(4V-40V)设计,保持86%的高效率,无需额外稳压级。
ISSCC 2018Session 27Power Management
本文提出了一种10MHz时域控制的电流模式降压转换器,通过时域控制替代传统模拟电流环路,解决了电感电流传感器噪声敏感和次谐波振荡问题,实现了8.5%至93%的宽开关占空比。
▸采用时域控制方法取代传统模拟电流环路控制,提高了噪声抗扰度并简化了频率补偿。
▸实现了极宽的开关占空比范围(8.5%-93%),适用于宽输入/输出电压应用场景。
ISSCC 2018Session 27Power Management
本文提出了一种具有细粒度电压转换比(VCR)的全集成开关电容(SC)DC-DC转换器,采用算法电压馈送技术,实现了0.22V至2.4V的宽输入电压范围。该转换器通过系统化的VCR生成,解决了传统SC转换器因VCR有限导致效率波动大的问题。
▸提出算法电压馈送技术,实现系统化的细粒度VCR生成,覆盖宽输入范围。
▸采用Rational Buck-Boost拓扑,结合算法控制,在宽输入电压下保持高效率。
ISSCC 2017Session 2Power Management
该论文提出了一种Class-G电压模式Doherty功率放大器,结合了Class-G和Doherty技术以提高在高PAPR调制下的效率,并解决了模式转换导致的毛刺问题。实现了在6dB以上回退范围内的效率提升。
▸将Class-G电源调制与Doherty架构相结合,实现了宽回退范围内的效率增强
▸通过电压模式设计减少了模式转换时的毛刺和失真
ISSCC 2017Session 2Power Management40nm CMOS
本文提出了一种工作在28GHz的宽带功率放大器,采用40nm CMOS工艺,支持8×100MHz载波聚合,以满足5G通信对高数据速率和线性度的需求。通过创新的电路设计,解决了CMOS功率放大器在毫米波频段输出功率低和线性度差的问题。
▸采用分布式有源变压器结构实现宽带阻抗匹配和功率合成,支持800MHz瞬时带宽。
▸提出一种自适应偏置技术,在回退模式下提高线性度,满足64-QAM调制下的EVM要求。
ISSCC 2017Session 2Power ManagementSiGe BiCMOS
本文提出一种采用电流钳位技术的SiGe BiCMOS E波段功率放大器,在18dBm输出功率下实现22%的峰值PAE,并在6dB回退时保持8.5%的PAE,解决了毫米波功率放大器回退效率低的问题。
▸提出电流钳位技术,在功率回退时动态调整偏置,显著提升回退效率。
▸在SiGe BiCMOS工艺中实现E波段高PAE功率放大器,兼顾输出功率与效率。
ISSCC 2017Session 2Power Management0.153μm Bulk CMOS
该论文设计了一种用于WCDMA/LTE应用的高效率多频段Class-F功率放大器,采用0.153μm Bulk CMOS工艺。为了在恶劣条件下保护功率放大器,论文还集成了实时电压应力监测(VSM)电路,通过跟踪峰值漏极电压来指示并防止过压应力。
▸采用Class-F操作模式结合HVMOS工艺,提高了功率放大器的效率和可靠性。
▸提出实时电压应力监测(VSM)电路,利用串联二极管、电容和电阻分压器跟踪峰值漏极电压,并与参考电压比较来保护器件。
ISSCC 2017Session 2Power Management
本文提出了一种用于LTE 20MHz信号的包络整形跟踪系统,采用多环控制交流耦合架构,在2.4V电源下实现了23.9dBm输出功率、35.7%的功率附加效率(PAE)和-32.1dBc的相邻信道泄漏比(ACLR)。该系统有效解决了传统包络跟踪技术中线性PA效率低的问题,通过包络整形和多环控制提升了整体性能。
▸提出了一种多环控制的交流耦合包络整形跟踪架构,实现了高线性度和高效率的折中。
▸在2.4V低电源电压下实现了23.9dBm输出功率和35.7%的PAE,适用于LTE 20MHz信号,ACLR优于-32.1dBc。
ISSCC 2017Session 2Power Management
提出一种单电感双输出转换器,利用线性放大器驱动的交叉调节实现优先能量分配,解决了传统多输出转换器中交叉调节和效率问题。
▸采用单电感双输出架构,减小了芯片面积和外部元件数量
▸提出线性放大器驱动的交叉调节技术,改善了负载瞬态响应和输出电压精度
ISSCC 2017Session 2Power Management28nm CMOS
该论文提出了一款全集成可重构宽带包络跟踪SoC,用于高带宽WLAN应用,解决了现有ET系统带宽不足的问题。通过支持连续ET模式和固定电源模式之间的无缝切换,适应不同PAPR和发射功率的调制需求。
▸提出了一种可重构的宽带包络跟踪架构,支持高达80MHz的WLAN信号带宽。
▸实现了ET模式与固定电源模式(如LDO)之间的无缝切换,提高了系统灵活性。
ISSCC 2017Session 2Power Management
本文提出了一种适用于5G大规模MIMO系统的28/37/39GHz多频段线性Doherty功率放大器。通过多频段匹配和线性化技术,该PA在多个频段实现了高效率和良好线性度,解决了毫米波多频段通信中功率放大器效率和线性度折中的难题。
▸提出了一种多频段Doherty功率放大器架构,能够在28/37/39GHz三个频段同时工作,并保持高效率和高线性度。
▸采用了新型的多频段阻抗匹配网络和线性化偏置技术,有效提升了功率回退效率并改善了相邻信道泄漏比。
ISSCC 2017Session 10Power Management
该论文提出了一种25MHz 4相SAW迟滞DC-DC转换器,通过1周期自适应功率控制(APC)实现了190ns的4A负载瞬态建立时间,解决了现代应用处理器对高电流摆率(1A/ns)的需求以及多相转换器在轻载下的功率损耗问题。
▸提出4相SAW(自调节窗口)迟滞控制架构,结合1周期APC技术,在保持快速瞬态响应的同时优化轻载效率。
▸通过单周期自适应功率控制,实现190ns内响应4A负载瞬态,显著提升电流摆率。
ISSCC 2017Session 10Power Management0.35μm CMOS
该论文提出了一种30MHz混合型降压转换器,通过混合控制架构和快速瞬态响应技术,在1.25A/2ns负载瞬态下实现了36mV的电压跌落和125ns的1%建立时间,解决了现代SoC对快速负载瞬态响应的需求。
▸提出混合型降压转换器架构,结合了电压模式和电流模式控制的优点,实现了高带宽和快速瞬态响应。
▸采用电容电流传感器校准技术和负载瞬态优化方法,显著提升了控制器的响应速度。
ISSCC 2017Session 10Power Management
该论文提出一种三电平单电感三输出(SITO)转换器,采用可调飞电容技术,旨在降低输出纹波。它针对28nm以下工艺中高输入电压应用,通过堆叠MOSFET结构实现低纹波和三个独立输出。
▸采用三电平拓扑,将节点VX连接到Vin、1/2Vin和VSS,显著降低输出纹波。
▸单电感实现三个输出,减少外部元件数量,提高功率密度。
ISSCC 2017Session 10Power Management
本文提出了一种混合电感型飞电容辅助的升降压DC-DC转换器,解决了锂离子电池电压范围(2.7V-4.2V)下需要同时提供升压和降压功能的问题,实现了96.56%的高效率。
▸采用混合电感与飞电容辅助结构,实现了高效率的升降压转换
▸在宽输入电压范围内保持稳定输出,适用于移动设备
ISSCC 2017Session 10Power Management
本文提出一种混合Dickson开关电容DC-DC转换器,可直接连接锂电池,实现从3-4.2V到0.3-0.5V的大降压比转换。该转换器峰值效率达94.2%,输出电流1.53A,解决了便携设备中高效紧凑电源转换的难题。
▸提出混合Dickson开关电容拓扑,结合开关电容和电感式转换器优点,实现宽范围高效电压调节。
▸实现直接电池挂钩(Direct-Battery-HookUp)架构,无需额外预稳压器,简化系统设计。
ISSCC 2017Session 10Power Management
该论文提出了一种数字控制的混合开关电容转换器,用于双向平衡和阻抗管理,实现了94.8%的峰值效率,旨在解决电化学储能系统中效率低、成本敏感的问题。
▸提出混合开关电容拓扑,结合数字控制实现高效率双向能量平衡。
▸通过数字控制优化开关时序,减少损耗,达到94.8%峰值效率。
ISSCC 2017Session 10Power Management28nm CMOS
该论文提出了一种全集成3:1开关电容DC-DC转换器,采用28nm CMOS工艺,实现了1.1W/mm²的功率密度和82%的效率。解决了片上电源传输网络损耗大的问题,通过高电压转换比减少电流消耗。
▸实现了全集成3:1开关电容DC-DC转换器,无需外部元件,功率密度高达1.1W/mm²。
▸在28nm基线CMOS工艺中达到82%的高效率,同时保持紧凑的芯片面积。
ISSCC 2016Session 12Power Management
该论文提出了一种名为“飞域”的DC-DC转换器,用于为Cortex-M0处理器供电,实现了90.8%的高效率。解决了现代SoC中多电源域需要全集成、高效率且支持大动态电流范围的DC-DC转换器的难题。
▸提出飞域(Flying-Domain)架构,通过动态调整转换器的工作域来优化效率。
▸实现了全集成DC-DC转换器,无需外部元件,支持从高功率到低功耗模式的宽电流范围。
ISSCC 2016Session 12Power Management
提出一种同步浮动电流镜技术,用于多串线性LED驱动器,解决传统顺序开关导致各串LED导通占空比差异大(如80%、60%、40%、20%)从而利用率低的问题。通过同步控制实现各LED串更均衡的导通时间,最大化LED利用率。
▸提出同步浮动电流镜电路结构,使得多个LED串能够同时导通或关断,消除了传统顺序开关导致的占空比不均匀。
▸实现了最大LED利用率,有效减少各串导通时间差异,提升整体效率。