펄스폭 변조를 이용한 고효율 삼중 모드 부스트 변환기

이승형; 한상우; 김종선

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이승형 (홍익대학교) 한상우 (홍익대학교) 김종선 (홍익대학교)

저널정보: 대한전자공학회 전자공학회논문지 전자공학회논문지 제52권 2호

발행연도: 2015.2

수록면: 89 - 96 (8page)

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본 논문에서는 휴대용 기기를 위한 고효율 삼중 모드 부스트 변환기를 나타낸다. 제안하는 부스트 변환기는 펄스폭변조 방식를 사용하며 부하 전류에 따라 펄스 스키핑 모드 (Pulse Skipping Mode, PSM), 불연속 전류 모드(Discontinuous Conduction Mode, DCM) 및 연속 전류 모드 (Continuous Conduction Mode, CCM)의 세 가지 동작 모드를 갖는 것을 특징으로 한다. 또한, 전류 불연속 모드에서 역 전류 흐름 및 인덕터의 공진에 의한 발진 현상을 효과적으로 방지하기 위해 발진 억제기 (Ringing suppressor)를 적용하여 효율을 극대화 시켰다. 제안하는 부스트 변환기는 동부 0.18μm BCD 공정을 사용하여 구현되었다. 단일 셀 리튬-이온 배터리로부터 2.5V-4.2V의 가변 입력전압을 받아서 4.8V의 고정 전압을 출력하며 최대 300mA의 부하전류를 공급할 수 있다. 이 때 최대 리플 전압은 3.1mV이며, 연속 전류 모드에서 92%, 불연속 전류 모드에서 87% 이상의 높은 효율을 나타낸다. 또한, 펄스 스키핑 모드를 통해 적은 부하전류 조건하에서도 60% 이상의 효율을 가지며 모드 변경 구간에서의 효율 감소가 최소화되는 것을 특징으로 한다.

#DC-DC converter CCM #DCM #Power Management #Boost Converter

참고문헌 (9)

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1. [학술지(정기간행물)] - J. Xiao / 2004 / A 4-uA quiescent-current dual-mode digitally controlled buck converters IC for cellular phone applications / IEEE J. solid-state Circuit 39 (12) : 2342 ~ 2348

2. [학술대회논문] - B. Sahu / 2005 / A high-efficiency, dual-mode, dynamic, buck-boost power supply IC for portable applications / Proc. VLSI Design 2005 : 858 ~ 861

3. [학술지(정기간행물)] - H. -W. Huang / 2007 / Dithering skip modulation, width and dead time controllers in highly efficient DC-DC converters for system-on-chip applications / IEEE J. solid-state Circuits 42 (11) : 2451 ~ 2465

4. [학술지(정기간행물)] - T.Y. Man / 2008 / A 0.9V input discontinuous- conduction-mode boost converter with cmos-control rectifier / IEEE JSSC 43 (9) : 2306 ~ 2346

5. [단행본] - Christophe P. Basso / 2008 / Switch-mode power supplies / Mcgrawhill : 47 ~ 51

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