← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2025第3期Power Management180nm SOI
Fully Integrating a 400 V-to-12 V DCDC Converter in High-V oltage CMOS Tuur Van
首款全集成400V至12V DC-DC转换器，采用高压CMOS工艺，实现高效能转换。
119 mW/mm²功率密度，63.6%效率，33:1转换比
DC-DC转换器高压CMOS全集成功率密度效率
▸创新点1：方法创新 - 采用高压下的最大化介电能量存储技术，通过优化电容器的介电材料选择和结构设计，显著提高了能量存储密度，实现了在400V输入电压下的高效能量转换，功率密度达到119 mW/mm²。
▸创新点2：电路创新 - 通过定制高压电容器和驱动器的设计，减少了飞电容的侧壁耦合效应，降低了能量损耗，提升了转换效率至63.6%，同时提高了系统的稳定性和可靠性。
▸创新点3：系统创新 - 引入先进的控制电路，优化了输出电压的纹波和负载阶跃响应，通过实测验证了其在动态负载条件下的快速响应能力，显著提升了系统的整体性能。
▸创新点4：工艺创新 - 采用180 nm CMOS SOI技术实现全集成设计，突破了传统高压转换器的输入电压限制，将最大输入电压提升了9倍，同时保持了高集成度和高功率密度。
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 (