← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2024第6期Power Management65nm
A 934 Peak Efficiency CLOAD-Free Multi-Phase Switched-Capacitor DCDC Converter A
提出一种高效率多相开关电容DC-DC转换器，支持快速动态电压调节，峰值效率达93.4%。
65nm CMOS, 1.2V, 93.4%峰值效率, 222.5 mV/ns DVS速度
开关电容DC-DC转换器动态电压调节多相架构高效率
▸创新点1：多相双路径架构（系统创新） - 提出了一种始终双路径的多相开关电容架构，通过动态重新分配飞跨电容(CFLY)实现连续输出电荷传输，无需额外电容，显著提升了稳态和电压转换比(VCR)过渡时的效率，峰值效率达93.4%。
▸创新点2：三步电压转换比过渡策略（方法创新） - 采用三步VCR过渡策略优化动态电压调节(DVS)过程，确保在VCR切换时飞跨电容的高效重新配置，动态PCE在100kHz切换频率下仍保持89.6%，且频率升至800kHz时效率下降仅0.83%。
▸创新点3：全NMOS功率开关优化（电路创新） - 采用全NMOS功率开关设计，结合定制数字控制器，同时优化了DVS速度（222.5 mV/ns，较同类方案提升2倍）和开关损耗，实现了无负载电容(CLOAD-free)的高速动态响应。
▸创新点4：宽范围高效电压转换（系统创新） - 支持5:4/3/2/1多档步降VCR，输出范围0.16-0.96V（输入1.2V），在宽VCR范围内保持高PCE，动态性能与稳态效率均优于现有技术。
Abstract
This article presents a high-efficiency multi-phase
switched-capacitor (SC) dc–dc converter targeting on fast
dynamic voltage scaling (DVS) applications. The proposed
always-dual-path multi-phase scheme as well as three-step voltage
conversion ratio (VCR) transition strategy can ensure dynamic
CFLY reallocation to achieve continuous output charge delivery
for both steady state and VCR transition operations without
extra CFLY. Together with the customized digital controller, the
proposed SC conve