基于自适应二次斜坡补偿的高效峰值电流模式Buck DC-DCOA
A wide-range high-efficiency peak-current-mode Buck DC-DC converter based on adaptive quadratic slope compensation
本文提出了一种自适应二次斜坡补偿的高效率峰值电流模式(Peak Current Mode,PCM)的Buck DC-DC芯片,通过自适应二次斜坡补偿技术,使该芯片在宽输入电压、宽输出电压、宽负载电流、宽开关频率范围内均能实现不同的自适应斜坡电压,具有优秀的瞬态响应.该芯片采用 55 nm BCD工艺设计,核心面积仅为 0.186 mm2.可以在输入电压为 3.7～5.0 V,输出电压为 1.5～3.5 V,最大负载电流为 1.00 A 以及开关频率为 1.0～4.0 MHz的条件下工作,峰值效率高达 96.0%,输出电流为 1.00 A时效率超过 93.0%,在 0.03～1.00 A负载电流范围内效率均大于 90.0%.后仿真结果表明,所提出的补偿方法对不同应用配置均具有良好的适应性.
This paper presents a high-efficiency peak current-mode(PCM)Buck DC-DC converter utilizing adaptive quadratic slope compensation.The proposed design generates tailored adaptive slope voltages across wide ranges of input voltage,output voltage,load current,and switching frequency,resulting in excellent transient performance.Fabricated in a 55 nm BCD process,the chip occupies a compact core area of only 0.186 mm2.It supports an input voltage range of 3.7～5.0 V,an output voltage range of 1.5～3.5 V,a maximum load current of 1.00 A,and a switching frequency configurable from 1.0 MHz to 4.0 MHz.The converter achieves a peak efficiency of 96.0%,maintains efficiency above 93.0%at 1.00 A output current,and delivers over 90.0%efficiency across the load range from 0.03 A to 1.00 A.Post-layout simulation results confirm that the proposed compensation technique exhibits strong adaptability under varied application configurations.
李旭阳;周晓笛;吴燕文;郝松茂;石春琦
华东师范大学 微电子电路与系统研究所,上海 200241华东师范大学 微电子电路与系统研究所,上海 200241华东师范大学 微电子电路与系统研究所,上海 200241华东师范大学 微电子电路与系统研究所,上海 200241华东师范大学 微电子电路与系统研究所,上海 200241
信息技术与安全科学
自适应斜坡补偿高效率峰值电流模式Buck DC-DC转换器
adaptive slope compensationhigh-efficiencypeak current modebuck DC-DC converter
《华东师范大学学报（自然科学版）》 2026 (2)
95-107,13
上海市科委资助项目(22DZ2229004)中央高校基本科研业务费专项资助项目(40500-20103-222178)
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