Een High-Efficiency Switched Capacitor Point-Of-Load DC-DC Convertor

Dit boek omvat het complete succesvolle ontwerp, de fabricage en de test van een CMOS-gebaseerde SC dc-dc-omzetter, die de alomtegenwoordige 12-1,5 V-kaart gemonteerde point-of-load toepassing aanpakt. De traditionele inductorgebaseerde buckconverter is al decennia lang het standaardontwerp voor geschakelde spanningsregelaars. Geschakelde condensator (SC) gelijkstroomconverters worden daarentegen traditioneel gebruikt in toepassingen met een laag vermogen (<10 mW) en een lage conversieratio (<4:1) waarbij noch de regeling noch de efficiëntie kritisch is. In het bijzonder bereikt de in deze studie ontwikkelde schakeling een hoger rendement (92% piek, en >80% over een belastingsbereik van 5 mA tot 1 A) dan de onderzochte concurrerende buckconverters, terwijl er minder printoppervlak en minder dure passieve componenten nodig zijn. De topologie en de controller maken een breed ingangsbereik van 7,5-13,5 V mogelijk. Controles op basis van feedback en feed forward zorgen voor een strakke regeling onder de slechtst denkbare lijn- en belastingsstapcondities. Deze studie toont aan dat de SC-omzetter beter kan presteren dan de buck-omzetter en dat het toepassingsgebied van de SC-omzetter dus kan en moet worden uitgebreid.