A Reconfigurable Resonant Modular Multilevel PMIC for Wide Input Voltage Range With Inherent Balancing and Soft Switching in 180 nm CMOS
Notice bibliographique
Résumé
Design of integrated power converters capable of operating with a wide input voltage range in standard CMOS technologies is challenging due to the low breakdown voltage of modern transistors. This paper presents a fully integrated, fully soft-switched resonant modular multilevel converter (IRMMC), designed in standard 180 nm CMOS with nominal supply voltage of 1.8 V, that enables high-efficiency power conversion over a wide input voltage range of 2 V to 5.5 V—well beyond the safe operating limits of scaled CMOS devices. The proposed architecture combines multilevel voltage division, resonant energy conversion, and modular reconfiguration to simultaneously support wide input adaptability, inherent flying-capacitor voltage balancing, and continuous output voltage regulation. A dynamically reconfigurable multilevel converter, utilizing an additional sub-module and control logic, enables seamless mode transitions and capacitor self-balancing without the need for complex sensing or control loops. An integrated LLC resonant tank, using a 0.8 nH in-package series inductor, along with an active rectifier, achieves output regulation from 0.4 V to 1.2 V and ensures full zero-voltage switching (ZVS) for all power MOSFETs across the entire operating range. The prototype converter delivers a maximum output power of 2 W with a peak efficiency of 88%, demonstrating its suitability for compact, energy-efficient power delivery in integrated system-on-chip (SoC) applications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».