具有二进制分辨率的高效自调整开关电容DC-DC变换器
数论
2010-03-24 v1 离散数学
摘要
开关电容变换器(SCC)存在根本性的功率损耗缺陷，这使得它们在某些应用中的使用受到限制。功率损耗是由于SCC在其输出目标电压之间或之外运行时固有的能量耗散造成的。本文通过开发两类新型SCC（提供二进制和任意分辨率的紧密间隔目标电压）缓解了这一缺点。特别关注了二进制分辨率的SCC拓扑结构。即，对于给定比特数，可配置为具有等于任意二进制分数的空载输出输入电压比的SCC系统。为此，我们定义了一个新的数系，并制定了将这些数转换为遵循代数行为的SCC硬件的规则。根据这种方法，飞跨电容器自动保持充电到二进制加权电压，因此目标电压的分辨率遵循二进制数表示，并且可以通过增加电容器（比特）数量来提高。增加目标电压数量的能力减小了它们之间的间隔，从而在输入电压在大范围内变化时提高了效率。本文介绍了二进制SCC的基础理论及其向一般基数情况的推广。尽管主要应用在于降压型SCC，但也描述了一种利用这些SCC进行升压转换的简单方法，以及一种降低输出电压纹波的方法。此外，严格应用通用统一模型推导了SCC等效电阻，该电阻是功率损耗的度量。理论预测通过仿真和实验结果得到了验证。
引用
@article{arxiv.1003.4301,
title = {High-Efficiency Self-Adjusting Switched Capacitor DC-DC Converter with Binary Resolution},
author = {Alexander Kushnerov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1003.4301},
year = {2010}
}