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JSSC 2012第6期RF & Wireless180nmBuck Converter

A 018- m Monolithic Li-Ion Battery Charger for Wireless Devices Based on Partial

基于部分电感电流感测和自适应参考电压的2.2MHz锂离子电池充电器
180nm CMOS, 2.2MHz, 900mA, 86%效率, 2.1-4.2V输出
锂离子电池充电器降压调节器电流控制自适应参考小信号模型
▸创新点1：部分电感电流感测技术（方法创新） - 通过仅感测电感电流的一部分来调节平均输出电流，简化了传统全电流感测的复杂电路结构，降低了功耗和面积开销，同时实现了9.4%的输出电流精度。
▸创新点2：自适应参考电压调节（电路创新） - 采用动态调整的参考电压技术，确保在电池电压变化时（2.1-4.2V范围）仍能维持恒定的900mA输出电流，解决了传统充电器因电压波动导致的电流不稳定性问题。
▸创新点3：CC-CV模式平滑过渡（系统创新） - 在CV模式中新增反馈环路与原有电流控制环路协同工作，消除了模式切换时的电压/电流突变，实测转换过程无振荡，提升了充电安全性。
▸创新点4：高频小信号稳定性优化（方法创新） - 针对2.2MHz开关频率下低电流工况建立小信号模型，有效抑制次谐波振荡，实测效率达86%（10V输入），扩展了工作电流范围。
Abstract
An Li-ion battery charger based on a charge-control buck regulator operating a t 2.2 MHz is implemented in 180 nm CMOS technology. The novelty of the proposed charge-control converter consists of regulating the average output current by only sensing a portion of th e inductor current and using an adaptive reference voltage. By adopting this approach, the charger average output current is set to a constant value of 900 mA regardless of the battery voltag e variation. In constant-voltage (CV) mode