← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2023第3期Power Management180nm SOI CMOS
Fully Integrating a 400 V-to-12 V DC-DC Converter in High-Voltage CMOS
首款全集成400V至12V DC-DC转换器，采用高压CMOS工艺，提升功率密度和效率。
119 mW/mm²功率密度，63.6%效率，33:1转换比
高压CMOSDC-DC转换器全集成功率密度效率
▸创新点1：最大化高压介电能量存储（方法创新）。通过优化高压电容设计，充分利用高压条件下的介电材料特性，显著提升能量存储效率，支持400V输入电压。
▸创新点2：减少飞电容的侧壁耦合（电路创新）。采用特殊结构设计，有效降低飞电容的侧壁耦合效应，提升转换器整体性能，减少能量损耗。
▸创新点3：优化高压电容和驱动器设计（系统创新）。定制高压电容和驱动器，确保在高电压条件下稳定工作，提升转换效率和可靠性，实现63.6%的高效率。
▸创新点4：改进控制电路以提升纹波和负载阶跃响应（电路创新）。通过优化控制电路设计，显著降低输出电压纹波，并改善负载阶跃响应，提升系统动态性能。
Abstract
This article presents the first fully integrated 400 V
switching DC–DC converter. The converter topology exploits
maximized dielectric energy storage at high voltage (HV) and
significantly reduces the sidewall coupling of flying capacitors.
The custom design of the HV capacitors and drivers further opti-
mizes the performance. In addition, a control circuit improves the
ripple and the load-step response, as proven by measurements.
The converter is implemented in a 180 nm CMOS silicon on
insulator (