東芝為移動設備開發(fā)高效率直流-直流變換器

東京—東芝公司（TOKYO：6502）2014年2月10日宣布，該公司為移動設備開發(fā)了一款新型直流-直流變換器，該變換器可以在超過典型直流-直流變換器3倍的寬廣負載電流范圍中提供超過85%的效率。主要得益于新的快速和低紋波相位添加/刪除計劃，該變換器可以使輕負載條件和重負載條件下的功耗分別減少超過58%和超過24%。

東芝在2014年美國電氣和電子工程師協會（IEEE）國際固態(tài)電路會議上公布了這一進展，此次大會于2月10日在加州舊金山舉行。

當前的處理器使用多核設計，這導致了廣泛的電流分布，并需要采用能夠在廣泛的負載電流范圍中提供高效率的直流-直流變換器。這可以通過采用多相位結構實現，這種結構從數個被稱為相位的并聯單元提供電流，并根據負載條件調整活躍相位的數量，以優(yōu)化變換器的效率。

但是，相位添加或刪除會導致輸出電壓出現大紋波（由于變換器遭受突然的電流浪涌）。因此，傳統的相位添加/刪除計劃只能夠應用于臺式電腦等擁有超過1000μF電容器來抵抗紋波的設備。東芝已經開發(fā)了一種新的相位添加/刪除計劃，該計劃能夠使電容降低超過93%，并支持在移動設備上部署。這得益于在一個轉換周期內實現的無縫相位添加/刪除轉換（紋波小于10mV）。

這種結構基于數字控制，而非主流模擬控制，其基本概念是確保轉換期間的電流平衡。但是，數字控制需要模擬數字轉換器（可使系統功耗增加39%）。通過使系統中的現有比較器和數模轉換器分時進行模擬數字轉換器轉換（而非添加模擬數字轉換器硬件），東芝的新型混合控制結構可以使這一功耗增長減少90%以上。