Visokoefikasni DC-DC konvertor sa pojačavanjem

Visokoefikasni DC-DC konvertor sa pojačavanjem

Visokoefikasni buck-boost DC-DC pretvarač je razvio tim koji predvodi prof. Cheng Lin sa Škole za mikroelektroniku na Univerzitetu nauke i tehnologije Kine (USTC) Kineske akademije nauka (CAS).

Konvertor je debitovao na IEEE međunarodnoj konferenciji čvrstih kola (ISSCC), održanoj od 19. do 23. februara 2023. u San Francisku. Rad je naslovljen, „Pretvarač 1.47a/mm 2 sa vršnom efikasnošću od 98,6% gustine struje sa smanjenjem i uvek smanjenim gubitkom provodljivosti“.

Buck-boost pretvarači se široko koriste u mobilnim elektronskim uređajima koji se napajaju litijumskim baterijama za pretvaranje napona baterije u fiksni napon od oko 3,4 V za napajanje modula. Očekuje se da će pretvarač održavati visoku efikasnost u celom opsegu napona baterije kako bi produžio vek trajanja baterije. Pored toga, minijaturizacija mobilnih elektronskih uređaja zahteva visoku gustinu struje pretvarača.

U ovom radu, Chengov tim je predložio novu topologiju buck-boost pretvarača koja sadrži samo četiri niskonaponske strujne cevi, jedan leteći kondenzator i jednu induktor. Ova struktura je bila jedini dizajn do sada koji je održao četiri strujne cevi i jedan leteći kondenzator bez otpora visokog napona. Pored toga, uz pomoć letećeg kondenzatora, struja induktora i gubitak provodljivosti ove strukture su efektivno smanjeni u punom opsegu napona baterije.

Rezultati testa su otkrili da je čip postigao vršnu efikasnost od 98,6% i maksimalnu izlaznu struju od 2,5 A sa površinom čipa od 1,7 mm 2 .

U poređenju sa onima u drugim studijama, ovaj dizajn je postigao najveću efikasnost pri punom omjeru konverzije napona i najveću gustinu struje uz najnižu cijenu čipa, postižući savršenu ravnotežu između efikasnosti i gustine struje.