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JSSC 2019第4期Power ManagementBuck Converter

A Hybrid Structure Dual-Path Step-Down Converter With 962 Peak Efficiency Using

采用混合结构的双路径降压转换器,峰值效率达96.2%,解决传统降压转换器功率损耗问题。
250mΩ电感,峰值效率96.2%,功率损耗降低至传统方案的30%
双路径降压转换器功率效率移动电源管理IC混合结构飞电容
创新点1:混合结构(电感与飞电容结合)——该方法创新通过结合电感和飞电容的混合结构,有效降低了传统降压转换器的功率损耗,特别是在高负载电流下显著提升了效率,实现了96.2%的峰值效率。
创新点2:双路径并行供电——这一电路创新通过双路径并行供电机制,分散了电流路径,减少了单一路径的电流密度,从而降低了电感DCR导致的功率损耗,总寄生电阻功率损耗降低至传统方案的30%。
创新点3:降低电感DCR导致的功率损耗——通过优化设计和双路径供电,放宽了对电感DCR的规格要求(使用250mΩ高DCR电感),降低了制造成本和体积,同时保持了高效率。
创新点4:宽负载和转换比范围的高效率——系统创新体现在DPDC在宽负载电流(ILOAD)和宽转换比(VOUT/VIN)范围内均表现出显著高于传统降压转换器的效率,适用于移动电源管理IC的多样化应用场景。
Abstract
A dual-path step-down converter (DPDC) is pre- sented for achieving high power efficiency in the mobile power management ICs (PMICs). Adopting a hybrid structure using one inductor and one flying capacitor, the proposed DPDC supplies a load current via two parallel paths, relieved an intrinsic problem of the conventional buck converter (CBC) topology, which is a significant power loss from a large DCR of the inductor ( R DCR). Therefore, DPDC achieves a high power efficiency and thus also reduces th