Un convertitore CC-CC a commutazione punto-carico ad alta efficienza per condensatori ad alta efficienza

Questo libro comprende la progettazione, la fabbricazione e il collaudo completi e di successo di un convertitore SC dc-dc basato su CMOS, indirizzato all'onnipresente applicazione per il punto di carico montato su scheda a 12-1,5 V. Il tradizionale convertitore buck basato su induttore è stato il progetto predefinito per i regolatori di tensione a commutazione per decenni. I convertitori dc-dc a condensatore commutato (SC), invece, sono stati tradizionalmente utilizzati in applicazioni a bassa potenza (<10 mW) e a basso rapporto di conversione (<4:1) dove né la regolazione né l'efficienza sono critiche. In particolare, il circuito sviluppato in questo studio raggiunge un'efficienza più elevata (92% di picco, e >80% su un range di carico da 5 mA a 1 A) rispetto ai convertitori buck della concorrenza, pur richiedendo una minore area della scheda e componenti passivi meno costosi. La topologia e il controllore consentono un ampio range di ingresso di 7,5-13,5 V. I controlli basati sul feedback e sull'avanzamento forniscono una stretta regolazione nelle peggiori condizioni di linea e di passo di carico. Questo studio dimostra che il convertitore SC può superare il convertitore buck, e quindi l'ambito di applicazione del convertitore SC può e deve essere ampliato.