东芝开发出用于无线IC的宽输入电压范围、高效率开关电容直流-直流转换器

21ic讯 东芝公司近日宣布开发出一款用于无线IC的芯片上开关电容直流-直流转换器，其效率高达95.8%，具备0.85V至3.6V宽输入电压范围和0.1V至1.9V宽输出电压范围。该直流-直流转换器延长无线设备的电池续航时间并且同时支持使用具有相同设计的3V锂电池和1.5V碱性电池。该项成果于2016年2月2日在加州旧金山举行的2016 IEEE国际固态电路会议(ISSCC)上公布。

目前的很多无线IC嵌入直流-直流转换器来代替低压差线性(LDO)稳压器，以降低无线IC的功耗。然而，主流的基于电感的直流-直流转换器需要相对笨重而昂贵的电感。基于电容的直流-直流转换器能够提供一个紧凑、低成本模块，因而最近受到关注。然而，由于开关电容直流-直流转换器基于不连续的转换率，因此它们仅在有限的输入和输出电压范围内提供高效率;基于电感的直流-直流转换器具有连续的转换率。传统技术将多路开关电容直流-直流转换器串联连接，以此来解决这一问题，但是这导致效率下降。

东芝开发出一款全新的开关电容统一拓扑，解决了这一问题，该拓扑采用三个电容和一个多路开关控制架构，实现了多种转换率。这一开关电容直流-直流转换器可在电容的适当配置之间切换，其效率高达95.8%，具备0.85V至3.6V宽输入电压范围和0.1V至1.9V宽输出电压范围。它还支持自动配置升压和降压功率转换，而且可以提供2个通道的稳定输出电压。

东芝将继续研究这一技术，旨在提供更低成本、更轻薄的无线设备模块，并计划在未来三年推出的低功耗无线IC中使用该开关电容。