A power converter is essential because each device inside an integrated circuit requires a different operating voltage. Power converters are mainly evaluated in terms of power efficiency, area, and cost. The switched-capacitor power converter is a power converter that can compensate for the shortcomings of linear regulators and inductor-based power converters, which are commonly used as existing power converters, in the three aspects mentioned above. However, in switched-capacitor power converters, the voltage conversion ratio is not continuous, so precise power conversion may be difficult. In addition, if the equivalent output impedance is high, power efficiency can be greatly reduced, and if the number of flying capacitors used is large, the structure and layout become complicated. Therefore, this paper proposes a new switched-capacitor power converter topology that can compensate for the disadvantages of the previously mentioned switched-capacitor power converter. The proposed topology can generate any rational voltage conversion ratio, minimizes the equivalent output impedance, and minimizes the number of flying capacitors used.
집적회로 안에 들어가는 각 디바이스들은 서로 다른 동작전압을 요구하기 때문에 전력변환기는 필수적이다. 전력변환기는 주로 전력효율, 면적 및 가격 측면에서 평가된다. 스위치드-커패시터 전력 변환기는 앞의 세 가지 측면에서 기존에 전력 변환기로 많이 사용되던 리니어 레귤레이터와 인덕터 기반의 전력 변환기의 단점을 보완할 수 있는 전력 변환기이다. 그러나 스위치드-커패시터 전력 변환기는 전압 변환비가 연속적이지 못하여 정교한 전력 변환이 힘들 수 있다. 또한 출력단의 등가 출력 임피던스가 크면 전력효율이 크게 떨어질 수 있으며 사용되는 플라잉 커패시터의 개수가 많으면 구조와 레이아웃이 복잡해지는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 앞서 언급된 스위치드-커패시터 전력 변환기가 가지는 단점을 보완할 수 있는 새로운 스위치드-커패시터 전력 변환기 토폴로지를 제안한다. 제안되는 토폴로지는 모든 분수 형태의 전압 변환비를 만들 수 있고, 등가 출력 임피던스를 최소화 하며, 사용되는 플라잉 커패시터의 개수도 최소화 하였다.
