← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2021第11期Power ManagementHV CMOS SOINeural Network Accelerator
A Resonant One-Step 325 V to 3310 V DCDC Converter With Integrated Power Stage B
一种集成电源级的谐振式一步325V至3310V DC-DC转换器，适用于低功耗应用。
752 mW/cm³功率密度，81%峰值效率，73.2%轻载效率
高压转换器谐振转换集成电源级IGBT低功耗
▸创新点1：自定时谐振高压DC-DC转换器（方法创新）。通过谐振拓扑结构实现一步式高压转换（325V至3310V），集成片上功率级，仅需外部电感和电容，显著提升功率密度至752mW/cm³，峰值效率达81%。
▸创新点2：集成高压IGBT替代传统开关（器件创新）。采用SOI工艺集成高压IGBT，相比传统开关面积减少20%，损耗更低，为高压功率集成电路提供新解决方案。
▸创新点3：高压损耗减少技术（电路创新）。提出并实验验证了多种高压损耗优化技术，效率提升超过32%，轻载效率达73.2%（5V/50mW），适用于物联网等低功耗场景。
▸创新点4：全集成高压功率级（系统创新）。将功率级完全集成于芯片，仅需1个10µH电感和470nF电容，突破传统模块化设计的体积限制，适用于智能家居和电动交通工具。
Abstract
This work presents a self-timed resonant high-
voltage (HV) dc–dc converter in HV CMOS silicon-on-insulator
(SOI) with a one-step conversion from 100–325 V i nput down
to a 3 .3–10 V output, optimized for applications below 500 mW,
such as IoT, smart home, and e-mobility. Unlike bulky power
modules, the HV converter is fully integrated, including an
on-chip power stage, with only one external inductor (10 µH)
and capacitor (470 nF). It reaches a high power density of
752 mW/cm
3, an overall peak