移动设备低功耗6A 2.5MHz双相DC-DC降压转换器

"这篇研究论文介绍了一种专为移动设备设计的6A、2.5MHz集成双相DC-DC降压转换器，其特点在于具有极低的静态功耗。该转换器采用创新的双相结构和混合脉宽调制/脉冲频率调制（PWM/PFM）控制，同时还引入了额外的电源节省模式（PSM），以在轻负载条件下进一步降低功耗。通过0.18微米GlobalFoundry BCD技术实现并测试，实验结果显示，该芯片能提供最大6A的输出电流，并且在启用PSM模式下，轻载条件下的电流消耗降低了96%，静态 quiescent 电流仅为6微安。关键词包括多相DC-DC降压转换器、低静态功耗等。" 这篇论文详细探讨了针对移动设备电源管理的解决方案，特别是针对高性能应用处理器的需求。随着移动设备中的应用处理器性能不断提升，电源管理系统需要具备高电流驱动能力的同时，也要保证在待机状态下的低功耗。文章提出的新型双相DC-DC降压转换器正是为了满足这些需求。 首先，双相设计允许转换器提供更高的输出电流，这对于支持现代高性能处理器所需的大量电流至关重要。双相结构可以更有效地分担负载，提高效率，同时减少输出电压纹波，确保设备稳定运行。 其次，混合PWM/PFM控制策略结合了两种调制方式的优点：PWM（脉宽调制）在重负载时保证了高效率，而PFM（脉冲频率调制）则在轻负载时提供了更好的能效比。这种混合控制策略使得转换器能够自适应不同的工作条件，优化能源利用。 此外，论文还介绍了PSM（电源节省模式）。这是一种在极端轻负载条件下，转换器会切换到低功耗状态的机制，以进一步降低能耗。PSM的引入显著降低了转换器在空闲时的静态电流消耗，这在电池供电的移动设备中至关重要，因为它延长了设备的续航时间。 最后，该转换器是用0.18微米的GlobalFoundry BCD（双极型、CMOS和二极管）工艺制造的，这种工艺集成了模拟、数字和功率器件，有利于实现小型化和高集成度。实验结果证实了设计的有效性，芯片在启用PSM模式后，轻负载时的功耗大幅降低，表现出优秀的节能性能。 这篇论文提出的集成双相DC-DC降压转换器在移动设备电源管理领域具有重要的研究价值，为未来设计更低功耗、更高效率的电源解决方案提供了新的思路。