Thesis (M.Sc)-Cairo University, 2025.

Bibliography: pages 55-57.

This thesis presents a novel hybrid single-inductor multiple-output boost
DC-DC converter that effectively addresses the growing demand for diverse
power supplies within modern System-on-Chip (SoC) systems. It successfully
generates two distinct output voltages, 3V and 5V, from a 1V input supply
without requiring additional drain-to-source voltage over-stress protection
mechanisms, thereby simplifying the power distribution process.
The design prioritizes power efficiency through a hybrid core topology and a
hysteretic peak current digital control loop, achieving superior performance
with a peak efficiency of 85.5% and a maximum output current of 26 mA
per output. Comparative analysis with existing converters highlights its
performance advantages.
This research contributes significantly to power management in advanced
SoCs by providing an efficient and flexible solution that enhances power dis-
tribution, improves efficiency, and maintains adaptability. It offers a valuable
resource for engineers and researchers working on SoC power management
systems.

تُقدم هذه الرسالة محول تيار مباشر ذو مضخة هجينة متعددة المخرجات جديد ومبتكر يعالج بفعالية الحاجة المتنامية إلى مصادر طاقة متنوعة داخل أنظمة الدوائر المتكاملة على الشرائح الحديثة. إنها تحقق الهدف الأساسي لتوليد مخرجين متميزين بقيم 3 فولت و 5 فولت من مصدر إدخال بقيمة 1 فولت، وذلك دون الحاجة إلى آليات حماية إضافية، مما يبسط عملية توزيع الطاقة.
تركز التصميم أساسًا على كفاءة الطاقة، وذلك من خلال توبولوجيا نواة هجينة وحلقة تحكم بقمة التيار رقمية بتردد هيستيرية، مما يؤدي إلى أداء متفوق، بكفاءة قصوى تصل إلى .585٪ وتيار إخراج أقصى بقيمة 26 مللي أمبير للإخراج الواحد. التحليل المقارن مع المحولات الموجودة يؤكد مزاياه.
يقدم هذا البحث مساهمة كبيرة في مجال إدارة الطاقة في أنظمة الدوائر المتكاملة على الشرائح المتقدمة من خلال تقديم حلاً فعّالًا وقابلاً للتكيف يبسط عملية توزيع الطاقة، ويعزز الكفاءة، ويحتفظ بالمرونة. إنها تعد وسيلة قيمة للمهندسين والباحثين الذين يعملون على تصميم أنظمة الدوائر المتكاملة على الشرائح وأنظمة إدارة الطاقة.

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.