$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

가변주파수 스위칭 DC-DC 컨버터용 집적회로를 위한 기능 회로 설계
A Functional Circuits Design of Variable Frequency Switching type DC-DC Converter Integrated Circuit 원문보기

Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers = 전자공학회논문지, v.53 no.1, 2016년, pp.139 - 144  

이준성 (인덕대학교 컴퓨터전자과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

본 논문은 가변 스위칭 주파수 PFM을 이용한 DC-DC 변환기의 집적회로 개발 시, 적용 가능한 주요 기능 블록의 설계에 관한 것이다. DC전압 변환 시 부하에 공급되는 전류가 작거나 출력전압이 설정값 근처에 도달했을 때 PFM 모드로 동작시켜 전력변환 효율을 높일 수 있다. PFM DC-DC 변환기 구현에 필요한 PFM 신호 발생회로, PFM 주파수 제어기, 출력전압감지회로 그리고 과전류보호회로를 설계하였다. 설계를 위한 공정파라미터는 내압 12[V], 최소선폭 $0.35[{\mu}m]$, 2P_2M CMOS 공정을 사용하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper describes functional circuits of DC-DC converter IC incorporated with variable frequency PFM technique. In case of output voltage of DC-DC converter is reached setting value or output current is low then PFM switching frequency is slow down. In this work a PFM signal generator, a PFM Freq...

주제어

#Variable PFM   #DC-DC converter   #Variable Frequency Oscillator  

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • PWM 방식의 DC-DC 변환기는 부하로 공급되는 전류가 많을 때는 효율이 좋고 출력 전압 리플 특성도 비교적 좋으나, 부하 전류가 작을 경우 효율이 나빠지는 특성이 있다. 본 논문은 기기에 공급하는 전력량이 작을 때에 효율을 올리기 위한 방안으로 알려진 PFM(Pulse Frequency Modulation) 방식의 부스트 DC-DC 변환기용 집적회로를 설계할 때에 필요한 주요 기능블록 설계에 관한 것이다. 특히 회로를 간단하게 하여 칩 면적을 줄이고, 전력변환효율을 올리기 위한 회로를 제안하였다.

가설 설정

  • 회로에 인가되는 전원 전압 VDC1과 바이어스 전류 Ib는 BGR 바이어스 발생회로에서 공급된다. Ichg와 Idis는 어느 한쪽에 전류를 흘리면 다른 한쪽의 전류는 흐르지 않는다. M1과 M4가 온 상태일 때 Ichg와 Idis 전류는 접지측으로 흐른다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
PWM 방식의 DC-DC 변환기의 장단점은 무엇인가? 특히, 기기로 공급하는 전력이 아주 많거나 아주 작을 때 효율을높이는 것에 대한 연구가 많다[1～6]. PWM 방식의 DC-DC 변환기는 부하로 공급되는 전류가 많을 때는 효율이 좋고 출력 전압 리플 특성도 비교적 좋으나, 부하 전류가 작을 경우 효율이 나빠지는 특성이 있다. 본 논문은 기기에 공급하는 전력량이 작을 때에 효율을 올리기 위한 방안으로 알려진 PFM(Pulse Frequency Modulation) 방식의 부스트 DC-DC 변환기용 집적회로를 설계할 때에 필요한 주요 기능블록 설계에 관한 것이다.
PFM을 사용한 DC-DC 변환기가 인위적으로 스위칭 주파수를 낮춰 준다면 어떠한 결과가 나타나는가? PFM을 사용한 DC-DC 변환기는 기기로의 공급전력이 작을 때 또는 기기가 대기(Stand-by) 상태일 때는 인위적으로 스위칭 주파수를 낮춰 준다. 그 결과 줄어든 스위칭 신호에 의해 스위칭 소자의 스위칭 횟수를 줄여 줌으로써 소비되는 전력을 줄일 수 있게 한 것이다. 이 경우 출력 전압의 리플 특성은 나빠질 수 있으므로 시스템 레벨에서 채택여부를 판단해야 한다.
PFM 방식이란? PWM 방식의 DC-DC 변환기는 부하로 공급되는 전류가 많을 때는 효율이 좋고 출력 전압 리플 특성도 비교적 좋으나, 부하 전류가 작을 경우 효율이 나빠지는 특성이 있다. 본 논문은 기기에 공급하는 전력량이 작을 때에 효율을 올리기 위한 방안으로 알려진 PFM(Pulse Frequency Modulation) 방식의 부스트 DC-DC 변환기용 집적회로를 설계할 때에 필요한 주요 기능블록 설계에 관한 것이다. 특히 회로를 간단하게 하여 칩 면적을 줄이고, 전력변환효율을 올리기 위한 회로를 제안하였다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (7)

  1. B. Sahu and G. A. Ricon-Mora, "An Accurate, Low-Voltage, CMOS Switching Power Supply With Adaptive On-Time Pulse-Frequency Modulation (PFM) Control," IEEE Trans. Circuit and Systems, vol. 54, no. 2, Feb. 2007. 

  2. ongyong Jeong, Hyunseok Nam, Jeongjin Roh. "A 94% Efficiency Current-mode DC-DC boost converter with automatic PFM/PWM conversion" Conference on The Institute of Electronics Engineers of Korea, Vol. 31, No. 1, 2008. 

  3. Chang-Jae Yoo, Hong-Jin Kim, Young-Jun Park, Kang-Yoon Lee "A Design of PFM/PWM Dual Mode Feedback Based LLC Resonant ConverterController IC for LED BLU" Conference on The Institute of Electronics Engineers of Korea, Vol. 37, No. 1, 2014. 

  4. Seunghyeong Lee, Sangwoo Han, and Jongsun Kim "High Efficiency Triple Mode Boost DC-DC Converter Using Pulse-Width Modulation" Journal of The Institute of Electronics Engineers of Korea, Vol. 52, No. 2, 2015. 2 

  5. Jun-sung Lee "A Design of Integrated Circuit for High Efficiency current mode boost DC-DC converter" Journal of The Institute of Electronics Engineers of Korea, Vol. 47, IE, no. 2, pp. 13-20, 2010. 6 

  6. Jiman Kim, Yongsu Park, and Hanjung Song "PFM-Mode Boost DC-DC Convertor for Mobile Multimedia Application" Journal of The Institute of Electronics Engineers of Korea, Vol. 47, IE, no. 3, 2010. 9 

  7. Phillip E. Allen, Douglas R. Holberg "CMOS Analog Circuit Design," Holt, Rinehart and Winstone, 1987. 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로