← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2011第12期Power Management45nmBuck Converter
20 22A to 100 mA DCDC Converter With 28-42 V Battery Supply for Portable Applica
45nm CMOS工艺下实现2.8-4.2V电池供电的20A至100mA DC-DC降压转换器。
峰值效率75% at 20A, 87.4% at 12mA (PFM), 87.2% at 53mA (PWM)
DC-DC转换器CMOS工艺脉宽调制开关电容高效
▸创新点1：多晶体管堆叠处理高电压（电路创新） - 在45 nm CMOS工艺中采用多晶体管堆叠技术，有效解决深亚微米工艺下高电压（2.8-4.2 V）带来的可靠性问题，同时支持20 A至100 mA的宽负载范围。
▸创新点2：开关电容DC-DC转换器生成内部电源（系统创新） - 利用开关电容DC-DC转换器为堆叠晶体管和控制电路生成内部电源，优化了系统功耗分配，提升了整体效率（峰值效率达87.4%）。
▸创新点3：高效DAC脉宽调制器（方法创新） - 提出一种新型DAC脉宽调制器，结合睡眠模式控制，相比传统方案显著降低了面积和功耗，适用于PFM和PWM双模式控制。
▸创新点4：PFM与PWM双模式控制（系统创新） - 通过动态切换PFM（轻载）和PWM（重载）模式，在宽负载范围内（12 mA至53 mA）实现高效率（87.2%-87.4%），优化了能耗管理。
Abstract
A DC-DC buck converter capable of handling loads
from 20
A to 100 mA and operating off a 2.8–4.2 V battery is im-
plemented in a 45 nm CMOS process. In order to handle high bat-
tery voltages in this deeply scaled technology, multiple transistors
are stacked in the power train. Switched-Capacitor DC–DC con-
verters are used for internal rail generation for stacking and sup-
plies for control circuits. An
–
DAC pulse width modulator with
sleep mode control is proposed which is both area and pow