研究人员开发高效降压升压DC-DC转换器

中国科学院中国科学技术大学（USTC）微电子学院的程林教授领导的团队开发了一种高效的buck-boost DC-DC转换器。

该转换器在旧金山举行的IEEE国际固态电路会议（ISSCC）上首次亮相。这篇论文的标题是“一个98.6%的峰值效率1.47a/mm2电流密度降压-升压转换器，始终降低了传导损耗。”

降压-升压转换器广泛用于由锂电池供电的移动电子设备中，以将电池电压转换为约3.4V的固定电压。该转换器有望在整个电池电压范围内保持高效率，以延长电池寿命。此外，移动电子设备的小型化要求转换器的高电流密度。

在这项工作中，程的团队提出了一种新颖的降压-升压转换器拓扑结构，它只包含四个低压功率管、一个飞行电容器和一个电感器。这种结构是迄今为止唯一一种保持四个功率管和一个飞行电容器无高压电阻的设计。此外，在快速电容器的帮助下，该结构的电感器电流和传导损耗在全电池电压范围内有效降低。

测试结果表明，芯片在1.7mm2的芯片面积下实现了98.6%的峰值效率和2.5A的最大输出电流。

与其他研究相比，该设计在全电压转换比下实现了最高效率，在最低芯片成本下实现了最大电流密度，在效率和电流密度之间实现了完美平衡。