【产通社，4月10日讯】南方科技大学（Southern University of Science and Technology, SUSTech）官网消息，其电子与电气工程系副教授姜俊敏团队在高动态范围混合升压转换器研究方面取得重要进展。相关成果以“A 93%-Peak-Efficiency Battery-Input 12-to-36V-Output Inductor-in-the-Middle Hybrid Boost Converter with Continuous Input and Output Currents and Fast Transient with No RHP Zero”为题发表在集成电路设计领域顶级会议ISSCC（IEEE International Solid-State Circuits Conference）上。微信图片_20250321103137.jpg

在激光雷达和机器人驱动器等应用中，为了提高传感系统的响应速度，通常需要升压变换器从电池电压（2.7-4.2V）产生12-36V电源，同时具有快速瞬态响应能力。传统 Boost 升压变换器在实现高转换比时，开关导通时间过短，导致高频工作下可靠性问题。电感与功率管承受高压应力，增加导通损耗。另外，低频右半平面零点的存在限制了带宽并降低了瞬态性能，恢复时间通常在百微妙级。现有许多开关电容加电感的混合架构采用电感后置的方案，虽实现连续输出电流和优秀的瞬态性能，但转换比往往较小。

姜俊敏团队提出一种中置电感的连续输入输出的升压变换器（CICO）。电感居中让两侧高低压开关电容（SC）分开，降低了功率管和飞电容的电压应力，实现高效率和高功率密度。电感右侧的两相交错SC使节点电压接近直流，所以可将变换器模型简化为类似传统 Buck 形式，无右半平面零点，实现快速瞬态能力。

下图为该升压变换器功率级的工作原理。电感左侧为可重构 Dickson 开关电容架构，可实现3/4/5倍升压比，占空比可调制。同时并联分支特性使输入电流被分摊，降低了功率管的电流应力。电感右侧为开环的两相倍压开关电容，占空比为50%，具有连续输出特性。输出纹波较小，所以不需要大量滤波电容。由于电感的电压电流应力被左右侧开关电容缓解，CICO 变换器摒弃了笨重的大体积电感，大大提高了功率密度。

南方科技大学电子与电气工程系访问博士生姜一帆为论文第一作者，南方科技大学为第一单位，姜俊敏和清华大学教授路延为该论文的共同通讯作者。查询进一步信息，请访问官方网站http://newshub.sustech.edu.cn，以及https://ieeexplore.ieee.org/document．10904669。（Robin Zhang，产通数造）    （完）