JSSC 2011第7期Power Management90nm

Monolithic Capacitive DC-DC Converter With Single BoundaryMultiphase Control and

本文提出了一种采用单边界多相控制技术的单片集成电容式DC-DC转换器，具有高效和小型化特点。

输出功率150mW，峰值效率77%，满载效率74%

单片集成DC-DC转换器电容式多相控制高效率

▸创新点1：单边界多相控制技术（SB-MC）是一种新型控制方法，通过单边界控制实现多相操作，显著降低了控制电路的功耗，同时保持了高频下的控制环路带宽，解决了传统多相控制复杂度高的问题。

▸创新点2：全集成电容式降压转换器采用90nm CMOS工艺实现，集成了所有关键组件，包括电容阵列和开关网络，实现了150mW的输出功率能力，峰值效率达到77%，全负载效率为74%，展示了高频电容式DC-DC转换器的可行性。

▸创新点3：高频控制技术通过优化开关时序和电容阵列的配置，有效减少了开关损耗和寄生效应，提升了转换器的整体效率，特别是在高频操作下仍能保持稳定的性能。

▸创新点4：该设计还展示了在商业应用中实现单片集成的潜力，通过创新的电路设计和控制方法，克服了传统DC-DC转换器在高频和高效率需求下的集成难题。

Abstract

Monolithic integration in CMOS has boosted the development of low cost, compact and p ortable consumer ap- plications. But until now the monolithic integration of DC-DC converters is still omitted in commercial applications. Primarily due to the need for high-ef ﬁciency c onverters and appro- priate techniques to control hig h-frequency capacitive DC-DC converters. This paper presents a fully integrated capacitive step-down DC-DC converter in 90 n mC M O Sw i t ha no u p u t power capability of