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JSSC 2022第12期Power Management0.18-µm

A 12V24V-to-1V PWM-Controlled DSD Converter With Delay-Insensitive and Dual-Phas

提出一种12V/24V至1V PWM控制的双降压转换器,具有延迟不敏感和双相充电技术。
0.18-µm BCD, 1-MHz, 88.3% (12V-to-1V), 83.5% (24V-to-1V)
PWM控制双降压转换器延迟不敏感双相充电BCD工艺
创新点1:延迟不敏感技术(方法创新)——通过引入延迟不敏感技术,确保在不同瞬态发生时间下,PWM控制器仍能实现近最优的瞬态响应,显著提升了系统的鲁棒性和动态性能。
创新点2:双相充电技术(电路创新)——采用双相充电技术,将瞬态响应速度提升了两倍,有效减少了电压跌落和恢复时间,提升了系统的整体效率和稳定性。
创新点3:双反馈环路控制(系统创新)——设计了双反馈环路控制系统,分别调节输出电压和飞跨电容电压,实现了更精确的电压调节和更高的转换效率,峰值效率达到88.3%(12V-to-1V)和83.5%(24V-to-1V)。
创新点4:全集成功率晶体管(电路创新)——所有功率晶体管均集成在0.18-µm BCD工艺芯片上,减少了外部元件数量,提高了系统的集成度和可靠性,同时降低了成本和功耗。
Abstract
A 12V/24V-to-1V pulsewidth modulation (PWM) controlled double step-down (DSD) power converter with delay-insensitive and dual-phase charging techniques is pre- sented. The proposed PWM controller has two feedback loops to regulate the output voltage and the voltage across the flying capacitor, respectively. With the proposed delay-insensitive tech- nique, near-optimal transient responses are achieved by using the PWM control regardless of the time of occurrence of the transient. Moreover, the res