JSSC 2013第3期Power Management0.13μmBoost Converter

High-V oltage Tolerant Digitally Aided DCMPWM Multiphase DC-DC Boost Converter W

高频DC-DC升压转换器，采用高压设备和集成肖特基势垒二极管，实现高效能转换。

100 MHz, 3V-5V输出, 60%-64%效率

DC-DC升压转换器高压设备肖特基势垒二极管数字延迟锁定环多相控制

▸创新点1：高压堆叠复合NMOS开关（电路创新）。采用高压堆叠复合NMOS开关技术，使DC-DC升压转换器能够在标准0.13μm CMOS工艺下承受高达4倍额定电压，无需额外掩模步骤，显著提升了电压处理能力。

▸创新点2：数字延迟锁定环同步多相控制（系统创新）。通过高频数字延迟锁定环（DDLL）实现多相自动错位和同步，消除了对多个电流传感电路的需求，简化了系统设计并提高了控制精度。

▸创新点3：集成肖特基二极管输出整流（电路创新）。采用集成肖特基二极管输出整流级，消除了死区控制器和高功耗高侧驱动器的需求，提高了系统效率和可靠性。

▸创新点4：高频多相开关电感架构（系统创新）。采用100MHz四相开关电感（SI）升压转换器架构，结合外部22nH电感，实现了3V至5V的输出转换范围，并在3V和5V输出下分别提供240mW和200mW的功率，效率达60%。

Abstract

This paper reports a high-frequency DC-DC boost converter capable of sustaining up to 4 the rated process voltage using high-voltage devices fabricated in standard 0.13 m1 . 2V CMOS without additional masking steps. Integrated Schottky Barrier Diodes (SBD) and high-voltage stacked composite NMOS switches enable processing of large voltages in a 100 MHz digi- tally assisted four-phase switched inductor (SI) boost converter architecture. A high-frequency digital delay-locked loop (DDLL) is employe