← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2023第3期Power Management130nm
A Highly Integrated Hybrid DC-DC Converter With nH-Scale IPD Inductors
提出一种使用nH级电感的高集成度混合DC-DC转换器，峰值效率达91.2%。
130nm BCD, 9.6-12V输入, 2.15-3.3V输出, 峰值效率91.2%, 峰值功率密度1.36W/mm³
DC-DC转换器nH级电感集成被动器件相位偏移高效调节
▸创新点1：nH级电感集成 - 该论文首次实现了nH级集成无源器件（IPD）电感的应用，显著减小了电感体积，提升了功率密度至1.36 W/mm³，为高集成度DC-DC转换器设计提供了新思路。
▸创新点2：Dickson-star SC转换器衍生 - 基于Dickson-star开关电容（SC）转换器进行创新设计，继承了低开关电压应力的优点，同时通过相位偏移实现了高效精细调节，提升了转换器的整体性能。
▸创新点3：相位偏移高效调节 - 引入相位偏移调制技术，结合双有源桥（DAB）转换器的优点，实现了高效的能量传输和电压调节，峰值效率达到92.4%，显著提升了转换器的能效。
▸创新点4：优化方法与子模块设计 - 提出了独特的优化方法论，详细分析了损耗，并设计了关键子模块如栅极驱动器（GDs）、相位偏移调制器（PSM）和斜坡发生器（RG），确保了系统的高效稳定运行。
Abstract
This article presents a new integrated step-down
dc–dc hybrid converter that uses only nano-Henry scale inductors
at 2–5-MHz switching frequency. Since it is derived from a
Dickson-star switched capacitor (SC) converter, the proposed
converter inherits the benefit of low voltage stress on switches
while enjoying an efficient fine regulation by phase shift, similar
to a dual active bridge (DAB) converter. The converter is
optimized, designed, and fabricated in 1.7 × 1.9 mm area of
a 130-nm bipolar-C