Un convertidor de paso descendente de doble modo con circuito de conmutación de modo automático para aplicaciones de sistema en chip
Autores: Liu, Yue; Mo, Taishan; Wu, Bin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un convertidor de paso descendente de doble modo con circuito de conmutación de modo automático para aplicaciones de sistema en chip
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Convertidor DC-DC de doble modo
Reductor de paso
Circuito de cambio automático de modo
Chip transceptor de RF
Diseño de baja potencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
En este documento, se implementa un convertidor CC-CC reductor de doble modo con un circuito de cambio de modo automático en un proceso CMOS digital de 28 nm y se integra en un chip de transceptor de RF para alimentar la parte digital. El circuito propuesto de cambio de modo automático incluye un circuito de conversión de frecuencia-voltaje que está diseñado de acuerdo con el principio de redistribución de carga en la capacitancia. El convertidor puede cambiar de modo según la carga sin intervención externa. Este convertidor, junto con un secuenciador de PMU, también puede proporcionar una solución para el diseño de baja potencia para aplicaciones de sistema en chip. El CI ocupa un área total de matriz de 0.378 mm. El voltaje de entrada del convertidor es de 3.3 V, el voltaje de salida es de 1.05 V, y la corriente máxima de carga puede alcanzar 1 A. El convertidor muestra una eficiencia de conversión de no menos del 81% en un rango de carga completo y puede lograr una eficiencia de conversión máxima del 91% cuando la corriente de carga es de 100 mA. El rango de carga del modo PWM es de 1 A a 50 mA, y el del modo PFM es de 100 mA a 1 mA. La combinación de un circuito de detección de cruce por cero y interruptores de rueda libre puede reducir la pérdida de energía y eliminar interferencias electromagnéticas adicionales.
Descripción
En este documento, se implementa un convertidor CC-CC reductor de doble modo con un circuito de cambio de modo automático en un proceso CMOS digital de 28 nm y se integra en un chip de transceptor de RF para alimentar la parte digital. El circuito propuesto de cambio de modo automático incluye un circuito de conversión de frecuencia-voltaje que está diseñado de acuerdo con el principio de redistribución de carga en la capacitancia. El convertidor puede cambiar de modo según la carga sin intervención externa. Este convertidor, junto con un secuenciador de PMU, también puede proporcionar una solución para el diseño de baja potencia para aplicaciones de sistema en chip. El CI ocupa un área total de matriz de 0.378 mm. El voltaje de entrada del convertidor es de 3.3 V, el voltaje de salida es de 1.05 V, y la corriente máxima de carga puede alcanzar 1 A. El convertidor muestra una eficiencia de conversión de no menos del 81% en un rango de carga completo y puede lograr una eficiencia de conversión máxima del 91% cuando la corriente de carga es de 100 mA. El rango de carga del modo PWM es de 1 A a 50 mA, y el del modo PFM es de 100 mA a 1 mA. La combinación de un circuito de detección de cruce por cero y interruptores de rueda libre puede reducir la pérdida de energía y eliminar interferencias electromagnéticas adicionales.