KR100702277B1 - 컨버터 - Google Patents

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KR100702277B1
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슬러이츠퍼디난드제이
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코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

입력 전압(Ui)을 출력 전압(Uo)으로 변환하는 컨버터. 이 컨버터는 다수의 동작 모드를 갖는다. 이 컨버터는, 예컨대, 업-변환 모드, 다운-변환 모드 또는 윈도우 변환 모드로 동작할 수 있다. 본 컨버터는 업-변환 모드와 다운-변환 모드에서 출력 전압(Uo)의 바람직한 값을 획득하도록 컨버터를 제어하는 적어도 하나의 스위치(S1-S4)를 갖는다. 이것은 스위치(S1-S4)를 제어하는 이진 신호(BS)의 듀티 사이클을 변화시킴으로써 성취된다. 본 컨버터는 또한 이진 신호(BS)의 듀티 사이클을 검출하는 수단(DMNS)을 포함한다. 이러한 듀티 사이클은 기준 듀티 사이클(RFDCCL)과 비교된다. 이러한 비교 결과는 업-변환 모드(또는 다운-변환 모드)로부터 윈도우 변환 모드로 절환시킬지의 여부를 판정하는데 사용된다. 윈도우 변환 모드에서 컨버터내의 각 스위치(S1-S4)는 영구적으로 폐쇄 또는 개방된다. 윈도우 변환 모드에서 출력 전압(Uo)은 입력 전압(Ui)과 대략 동환하다. 본 컨버터는 출력 전압(Uo)이 주어진 전압 윈도우(범위)내에 놓이는 한 윈도우 변환 모드로 유지된다. 그러나, 출력 전압(Uo)이 너무 낮아지게 되면, 컨버터는 윈도우 변환 모드로부터 업-변환 모드로 절환된다. 마찬가지 방법으로, 출력 전압(Uo)이 너무 높이지면 컨버터는 윈도우 변환 모드로부터 다운-변환 모드로 절환된다.

Description

컨버터{DC-DC CONVERTER}
본 발명은 입력 전압을 출력 전압으로 변환하는 컨버터에 관한 것으로서, 출력 전압의 바람직한 값을 획득하도록 이진 신호의 듀티 사이클을 적응시킴으로써 이진 신호의 제어 하에 컨버터를 제어하는 스위치를 구비하며, 컨버터는 적어도 두 개의 변환 모드를 갖고 그 동작 조건에서 적어도 두 개의 변환 모드중 하나가 되며, 적어도 두 개의 변환 모드 중 적어도 하나를 선택하기 위한 선택 수단을 또한 구비한다.
이러한 컨버터는 미국 특허 제 5,475,296 호로부터 공지되어 있다. 상기 명세서에는 소위 벅크 모드(buck mode) 또는 소위 부스트 모드(boost mode)로 동작하는 스위칭 모드 전압 컨버터가 기술되어 있다. 공지된 컨버터는 또한 출력 전압을 입력 전압과 비교하는 수단을 구비한다. 상기 비교의 결과는 컨버터를 벅크 모드로부터 부스트 모드로 또는 그 반대로 스위칭시킬지의 여부를 판정하는 데 사용된다. 입력 전압이 출력 전압보다 높으면 컨버터는 벅크 모드가 된다. 입력 전압이 출력 전압보다 낮으면 컨버터는 부스트 모드가 된다.
공지된 컨버터의 단점은, 컨버터를 벅크 모드로부터 부스트 모드로 또는 그 반대로 변화시켜야 할지를 판정하는 방법이 비교적 복잡하다는 것이다.
본 발명의 목적은 이러한 단점이 없는 컨버터를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 위해, 본 발명에 따르면, 명세서 시작 문단에서 정의된 유형의 컨버터는 선택 수단이 이진 신호의 듀티 사이클 검출을 위한 검출 수단과, 이진 신호의 듀티 사이클을 기준 듀티 사이클과 비교하여, 비교 결과에 따라 적어도 두 개의 변환 모드중 하나로부터 적어도 두 개의 변환 모드중 다른 하나로 변화시키도록 모드 제어 신호를 공급하는 비교 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이렇게 함으로써, 공지된 컨버터에 대비해서, 하나의 변환 모드로부터 다른 변환 모드로 변화시킬 목적으로 출력 전압을 입력 전압과 비교하는 수단이 필요없게 된다.
본 발명은 이진 신호의 듀티 사이클이 본질적으로 모드 제어 신호에 의해, 컨버터를 하나의 변환 모드로부터 다른 변환 모드로 절환시켜야 하는 때를 표시하는 데 사용될 수 있는 정보를 포함한다는 사실의 인식에 기초한다. 가정하면, 예컨대, 컨버터는 두 개의 변환 모드, 즉, 컨버터를 소위 업-컨버터로서 기능하게 하는 업-변환 모드와, 컨버터를 소위 다운-컨버터로서 기능하게 하는 다운-변환 모드를 갖는다. 또한, 입력 전압은 10V이고, 출력 전압은 3V이며, 바람직한 출력 전압은 12V라고 가정한다. (이러한 상황은, 예컨대, 이전 상황에서 입력 전압이 10V였고 바람직한 출력 전압이 3V였으며, 따라서, 궁극적으로 컨버터가 10V로부터 3V로의 변환을 성취하도록 영구적으로 다운-변환 모드로 되어 있었으며, 이후 바람직한 출력 전압이 12V로 변화되었던 경우에 발생할 수 있다.) 이 때 (출력 전압이 입력 전압보다 훨씬 더 낮으므로), 원리적으로, 통상의 업-컨버터에 의해 다운-변환을 실현할 수도 있다는 사실에도 불구하고, 컨버터는 변환이 더욱 효율적이라는 이유로 다운-변환 모드가 되도록 디멘젼(dimension)될 가능성이 있다. 이진 신호의 듀티 사이클은 12V라고 하는 바람직한 출력 전압을 달성하도록 스스로 적응된다. 컨버터(다운-변환 모드에 있음)의 출력 전압을 증가시키기 위해 듀티 사이클이 증가되어야 한다고 가정되면, 이진 신호의 듀티 사이클은 출력 전압이 바람직한 출력 전압보다 낮은 한 계속해서 증가하게 된다. 다운-변환 모드에서 출력 전압은 입력 전압보다 결코 커질 수 없다. 따라서, 본 실시예에서, 출력 전압은 컨버터가 다운-변환 모드에 있는 한 10V보다 높아질 수 없다. 바람직한 출력 전압이 목적에 도달될 수 있도록, 컨버터는 다운-변환 모드로부터 업-변환 모드로 적절히 절환되어야 한다. 그러나, 효율성의 이유로 컨버터는 출력 전압이 10V에 비교적 근접할 때, 예컨대, 9.7V일 때 업-변환 모드로 절환되는 것이 바람직하다. 이진 신호의 듀티 사이클(정의에 의하면 항상 0에서 1의 범위에 놓임)은 출력 전압과 상관됨을 아는 것이 중요하다. 따라서, 이진 신호의 듀티 사이클을 기준 듀티 사이클과 비교함으로써, 컨버터가 업-변환 모드로 절환되어야 하는 때를 판정할 수 있다. 본 실시예에서, 상기 상관(correlation)의 결과, 기준 듀티 사이클은 거의 그의 최대치(예컨대, 0.98)를 가져야 하는데, 이것은 9.7V의 출력 전압이 (이론적으로) 최대 획득가능한 출력 전압 10V에 비교적 근접하기 때문이다. 컨버터가 업-변환 모드로 절환된 후, 컨버터는 이진 신호의 듀티 사이클의 적응에 의해 바람직한 값 12V까지 출력 전압을 증가시킬 수 있다.
이상의 실시예는 단지 본 발명을 명확히 하기 위한 것이며, 본 발명의 구현을 위해 필수적인 것으로서 간주되어서는 안 됨에 주의해야 한다. 따라서, 하나의 변환 모드로부터 다른 변환 모드로의 절환은, 예컨대, 비교적 제로에 근접한 기준 듀티 사이클에 근거할 수 있다. 또한, 둘 이상의 이진 신호, 예컨대, 다운-변환 모드의 컨버터를 제어하기 위한 이진 신호와 업-변환 모드의 컨버터를 제어하기 위한 다른 이진 신호를 사용하는 것도 가능하다. 예컨대, 각각의 변환 모드가 각기 자신의 기준 듀티 사이클을 갖는 식으로 복수의 기준 듀티 사이클을 사용하는 것도 가능하다. 또한, 예컨대, 두 개의 업-변환 모드를 갖는 것도 가능하다. 더욱이, 공지된 컨버터에서 업-변환 모드로부터 다운-변환 모드로 또는 그 반대로의 절환은 항상 출력 전압이 입력 전압과 동일해지는 순간에 수행되었음에 주목해야 한다. 이것은 절환 시점이 자유로이 선택될 수 있는 본 발명에 따른 컨버터에 대비된다.
본 발명에 따른 컨버터의 실시예는 또한 변환 모드가 제 1, 제 2 및 제 3 변환 모드를 포함하며, 동작 상태에서 컨버터는 모드 제어 신호의 제어하에 제 1 또는 제 3 변환 모드로부터 제 2 변환 모드로 절환될 수 있다. 이를 명확히 하기 위해, 실시예로서 제 1 및 제 3 변환 모드는 제각기 업-변환 모드 및 다운-변환 모드이며 제 2 변환 모드는 소위 윈도우 변환 모드라고 가정한다. 업-변환 모드로부터 윈도우 변환 모드로 또는 다운-변환 모드로부터 윈도우 변환 모드로의 절환은, 컨버터가 다운-변환 모드로부터 업-변환 모드로 또는 그 반대로 절환되는 앞서의 실시예에서 설명된 것과 유사한 방법(예컨대, 듀티 사이클을 기준 듀티 사이클과 비교함으로써)으로 동작한다. 윈도우 변환 모드에서 컨버터내의 각 스위치는 영구적으로 폐쇄 또는 개방된다. 이렇게 하면 스위칭 손실이 없으며 이 결과 컨버터 효율성이 더욱 높아지는 장점이 있다. 출력 전압이 소위 전압 윈도우내에 놓이는 한, 컨버터는 윈도우 변환 모드로 유지된다. 전압 윈도우는 출력 전압이 놓여질 수 있는 상한 및 하한을 정의한다.
윈도우 변환 모드에서 각 스위치는 영구적으로 개방 또는 폐쇄되므로, 다운-변환 모드로 또는 업-변환 모드로의 절환은 이진 신호의 듀티 사이클을 검출하고 이 듀티 사이클을 기준 듀티 사이클과 비교하는 것에 의해 실행될 수 없다. 이것은, 이진 신호의 듀티 사이클이 윈도우 변환 모드에서 영구적으로 제로 또는 1과 동일하기 때문이다.
윈도우 변환 모드로부터 다른 변환 모드로의 절환을 가능하게 하기 위해서, 본 발명에 따른 컨버터의 다른 실시예는 컨버터가 출력 전압을 평가하는 평가 수단을 포함하여, 제 1 변환 모드로부터 제 1 또는 제 3 변환 모드로의 절환을 목적으로 최후 언급된 평가(last-mentioned evaluation)에 응답해서 추가 모드 제어 신호를 공급하는 것을 또한 특징으로 한다.
실시예로서, 다시 제 1 변환 모드는 업-변환 모드이고, 제 3 변환 모드는 다운-변환 모드이며, 제 2 변환 모드는 윈도우 변환 모드라고 가정한다. 출력 전압이 하한보다 낮은지 또는 상한보다 높은지 또는 하한보다 높고 상한보다 낮은지의 여부에 따라, 평가 수단은 추가 모드 제어 신호에 의해 컨버터가 업-변환 모드로 또는 다운-변환 모드로 절환되어야 하는지 또는 컨버터가 윈도우 변환 모드로 유지되어야 하는지를 표시한다. 전압 윈도우로 인해, 통상 비교기에 대해 엄격한 정확도 요건을 부과할 필요는 없게 된다. 이렇게 함으로써, 비교적 작고 저렴한(그리고 아마도 설계가 용이한) 비교기가 사용될 수 있다. 제 1 비교기는 컨버터의 출력 전압을 제 1 기준 전압과 비교하며, 제 1 기준 전압은 전압 윈도우의 하한을 정의한다. 제 2 비교기는 컨버터의 출력 전압을 제 2 기준 전압과 비교하며, 제 2 기준 전압은 전압 윈도우의 상한을 정의한다. 컨버터가 윈도우 변환 모드에 있고 주어진 순간에 출력 전압이 전압 윈도우의 하한보다 낮아지게 되는 경우, 제 1 비교기는 컨버터를 업-변환 모드로 절환시키는 신호를 공급한다. 컨버터가 변환 모드에 있고 주어진 순간에 출력 전압이 전압 윈도우의 상한보다 높아지게 되는 경우, 제 2 비교기는 컨버터를 다운-변환 모드로 절환시키는 신호를 공급한다.
약간 덜 정확한 결과를 산출하는 대안으로서, 제각기 제 1 및 제 2 비교기에 의해 입력 전압과 제 1 또는 제 2 기준 전압 사이의 비교를 행하는 것도 가능하다.
본 발명에 따른 컨버터는, 입력 전압이 전압 윈도우내에 있는 경우 또는 입력 전압이 전압 윈도우 밖에 있고 전압 윈도우의 상한 또는 하한에 비교적 근접한 경우에 특히 유리하게 이용될 수 있다. 결과적으로, 특히 배터리-파워형 장치의 경우에 본 발명에 따른 컨버터를 사용하는 것이 매우 유리하다. 예컨대, 배터리-파워형 장치가 최소 4.0V와 최대 4.5V의 전압이 공급될 때 올바르게 동작한다고 가정하자. 이것은 컨버터가 전압 윈도우의 하한 및 상한이 제각기 4.0V와 4.5V가 되도록 디멘젼될 수 있음을 의미한다. 또한, 컨버터의 입력 전압 공급용 전압 소스가 소위 4.5V형 배터리라고 가정하자. 배터리가 비교적 충분(full)하고 장치의 파워 소비가 낮은 경우 아마도 4.7V의 전압을 공급할 가능성이 있다. 이 때, 컨버터는 다운-변환 모드가 된다. 얼마간의 시간(이 시간량은 장치의 전류 소비에 의존한다) 후, 배터리가 덜 충분하고, 결과적으로, 컨버터의 출력 전압이 4.5V로 감소된 경우, 컨버터는 다운-변환 모드로부터 윈도우 변환 모드로 절환된다. 배터리가 더욱 소비됨에 따라 입력 전압은 또한 점차적으로 감소되며, 그 결과 컨버터의 출력 전압은 또한 더욱 감소한다. 출력 전압이 4.0V로 감소되는 순간(그리고 배터리는 이미 상당한 정도로 고갈됨)에 컨버터는 윈도우 변환 모드로부터 업-변환 모드로 절환되어 출력 전압이 더욱 감소하는 것을 방지한다. 출력 전압은 배터리가 사실상 완전 고갈되어, 결과적으로 입력 전압이 예컨대, 1V로 너무 낮게 된 경우에 4.0V 아래로 떨어지게 될 뿐이다.
일반적으로, 배터리가 완전 고갈된 결과 출력 전압이 4.5V로부터 4.0V로 감소되기까지는 비교적 장시간이 걸린다. 이것은 컨버터가 배터리의 전 수명중 더욱 큰 부분 동안에 윈도우 변환 모드에 있음을 의미한다. 이 결과 컨버터의 효율은 매우 높다.
이제 본 발명이 첨부 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명되며, 첨부 도면으로서,
도 1은 본 발명에 따른 컨버터의 일 실시예의 전기 회로도를 도시하고,
도 2는 본 발명에 따른 컨버터의 다른 실시예의 전기 회로도를 도시한다.
도 1에는 본 발명에 따른 컨버터의 일실시예의 전기 회로도가 도시되어 있다. 본 컨버터는 입력 단자(1)와 접지 단자(3) 사이의 입력 전압(Ui)을 출력 단자(2)와 접지 단자(3) 사이에서 이용가능한 출력 전압(Uo)으로 변환하는 스위칭 모드 컨버터 SWCNV를 포함한다. 스위칭 모드 컨버터 SWCNV의 스위치들은 디지털 제어기 CNTRL에 의해 공급되는 하나 이상의 이진 신호 BS에 의해 제어된다. 스위칭 모드 컨버터 SWCNV는 다양한 변환 모드, 예컨대, 업-변환 모드 또는 다운-변환 모드로 동작할 수 있다. 스위칭 모드 컨버터 SWCNV가 동작하는 모드는 이진 신호 BS에 의존한다. 올바른 이진 신호 BS를 공급하도록 디지털 제어기 CNTRL에 의해 요구되는 정보는 선택 수단 SLMNS로부터 획득되며, 이것은 모드 제어 신호 MDCNTRL에 의해 상기 정보를 공급한다. 모드 제어 신호 MDCNTRL를 공급하기 위해 선택 수단 SLMNS은 검출 수단 DMNS 및 비교 수단 CMPMNS을 포함한다. 검출 수단 DMNS은 이진 신호 BS의 듀티 사이클을 검출한다. 비교 수단 CMPMNS은 이진 신호 BS의 듀티 사이클을 기준 듀티 사이클 RFDCCL과 비교한다. 이러한 비교에 응답해서 비교 수단은 모드 제어 신호 MDCNTRL를 공급한다. 검출 수단 DMNS은 도면 중에 점선으로 도시된 바와 같이 관련 스위치의 듀티 사이클을 직접 측정함으로써 또는 도면 중에 실선으로 도시된 바와 같이 디지털 제어기 CNTRL로부터 듀티 사이클을 도출하여 관련 스위치의 듀티 사이클을 간접 측정함으로써 컨버터 SWCNV의 스위치의 듀티 사이클을 판정할 수 있다. 기준 듀티 사이클 RFDCCL은, 예컨대, 외부 소스로부터 공급되어, 필요한 경우 간단한 방법으로 변화시킬 수 있다. 이 때, 예컨대, 컴퓨터에 의해 임의의 듀티 사이클을 프로그램할 수 있다. 그러나, 기준 듀티 사이클 RFDCCL은 또한 컨버터의 내부 하드웨어에 저장될 수도 있다.
도 2에는 본 발명에 따른 컨버터의 다른 실시예의 전기 회로도가 도시되어 있다. 스위칭 모드 컨버터 SWCNV는 제 1 내지 제 4 스위치(S1-S4)와, 코일(L)과, 캐패시터(C)를 포함하며, 캐패시터는 출력 전압(Uo)을 스무스(smooth)하게 하는 역할을 한다. 제 1 스위치(S1), 코일(L) 및 제 4 스위치(S4)는 입력 단자(1)와 출력 단자(2) 사이에 서로 직렬로 배열되며, 코일은 제 1 스위치(S1)와 제 4 스위치(S4) 사이에 배치된다. 제 2 스위치(S2)의 한쪽은 제 1 스위치(S1)와 코일(L) 사이의 노드에 접속되며, 다른쪽은 접지 단자(3)에 접속된다. 제 3 스위치(S3)의 한쪽은 제 4 스위치(S4)와 코일 사이의 노드에 접속되며 다른쪽은 접지 단자(3)에 접속된다.
컨버터는 업-변환 모드 및 다운-변환 모드에 부가하여 윈도우 변환 모드를 또한 갖는다. 이를 위해, 컨버터에는 출력 전압(Uo)을 평가하고 이 평가에 응답해서 추가 모드 제어 신호 FMDCNTRL을 공급하도록 평가 수단 EVMNS이 제공된다. 추가 모드 제어 신호 FMDCNTRL는 컨버터가 윈도우 변환 모드로부터 다운-변환 모드로 또는 업-변환 모드로 절환되어야 할지를 표시한다. 본 실시예에서 평가 수단 EVMNS은 제 1 비교기(CMP1)와 제 2 비교기(CMP2)를 포함한다. 제 1 비교기(CMP1)는 제 1 기준 단자(RFL)에 접속된 제 1 입력단과, 출력 단자(2)에 접속된 제 2 입력단과, 디지털 제어기 CNTRL에 결합된 출력단을 갖는다. 제 2 비교기(CMP2)는 제 2 기준 단자(RFH)에 접속된 제 1 입력단과, 출력 단자(2)에 접속된 제 2 입력단과, 디지털 제어기 CNTRL에 결합된 출력단을 갖는다. 제 1 및 제 2 비교기(CMP1, CMP2)는 제각기 제 1 및 제 2 추가 모드 제어 신호(FMDCNTRL1, FMDCNTRL2)를 공급한다.
컨버터가 윈도우 변환 모드에 있고 출력 전압(Uo)이 전압 윈도우내에 있는 경우 컨버터는 윈도우 변환 모드로 유지된다. 전압 윈도우의 하한은 비교기(CMP1)의 제 1 입력단과 접지 단자(3) 사이의 제 1 기준 전압(VRFL)에 의해 정의된다. 전압 윈도우의 상한은 비교기(CMP2)의 제 1 입력단과 접지 단자(3) 사이의 제 2 기준 전압(VRFH)에 의해 정의된다.
예컨대, 제 1 비교기(CMP1)의 제 1 입력단이 플러스 입력이고 제 2 입력단이 마이너스 입력이며, 제 2 비교기(CMP2)의 제 1 입력단이 마이너스 입력이고 제 2 입력이 플러스 입력이라고 가정하면, 컨버터가 윈도우 변환 모드에 있는 경우 제 1 및 제 2 추가 모드 제어 신호(FMDCNTRL1, FMDCNTRL2)는 모두 로직 로우 레벨을 갖는다. 출력 전압(Uo)이 제 1 기준 전압(VRFL)보다 작게 되면, 제 1 추가 모드 제어 신호(FMDCNTRL1)는 로직 하이로 진행하여 컨버터가 업-변환 모드로 절환되어야 함을 표시한다. 마찬가지로, 제 2 추가 모드 제어 신호(FMDCNTRL2)는 로직 하이로 진행하여 컨버터가 다운-변환 모드로 절환되어야 함을 표시한다.
스위치(S1-S4)는 다양한 유형의 스위치, 예컨대, 바이폴라 트랜지스터, 전계 효과 트랜지스터, 사이리스터(thyristors) 또는 릴레이로 형성될 수 있다. 또한, 다른 유형의 스위칭 모드 컨버터 SWCNV, 예컨대, 코일을 포함하지 않고 스위치와 용량성 소자만을 포함하는 스위칭 모드 컨버터를 사용하는 것도 가능하다.
컨버터는 이산적 구성요소로 형성되거나 집적 회로로 구현될 수도 있다.

Claims (9)

  1. 입력 전압(Ui)을 출력 전압(Uo)으로 변환하는 컨버터에 있어서,
    원하는 값의 상기 출력 전압(Uo)을 획득하도록 듀티 사이클이 적응된 이진 신호(BS)의 제어 하에 상기 컨버터를 제어하는 스위치(Si-S4)와,
    상기 컨버터의 변환 모드를 선택하기 위한 선택 수단(SLMNS)을 포함하되,
    상기 선택 수단(SLMNS)은
    상기 이진 신호(BS)의 상기 듀티 사이클을 검출하기 위한 검출 수단(DMNS)과,
    상기 이진 신호(BS)의 상기 듀티 사이클을 기준 듀티 사이클(RFDCCL)과 비교하여 하나의 변환 모드로부터 다른 모드로 절환시키기 위해 변환 모드 제어 신호(MDCNTRL)를 공급하는 비교 수단(CMPMNS)을 포함하는
    컨버터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨버터는 업-변환 모드(up-conversion), 다운-변환 모드(down-conversion) 및 윈도우 변환 모드(window-conversion) 를 가지며,
    상기 윈도우 변환 모드에서, 상기 출력 전압(Uo)은 전압 윈도우 하한 및 전압 윈도우 하한에 의해 정의된 전압 윈도우 내에 있고,
    상기 윈도우 변환 모드에서, 상기 컨버터의 각 스위치(Si-S4)는 영구적으로 폐쇄 또는 개방되는
    컨버터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 컨버터는 상기 모드 제어 신호(MDCNTRL)의 제어 하에 상기 업-변환 모드 또는 다운-변환 모드로부터 상기 윈도우 변환 모드로 절환될 수 있는
    컨버터.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 컨버터는 상기 출력 전압(Uo)을 평가하여, 상기 윈도우 변환 모드로부터 상기 업-변환 모드 또는 상기 다운-변환 모드로의 절환을 목적으로 하는 평가에 대한 응답으로 추가 모드 제어 신호(FMDCNTRL)를 공급하는
    컨버터.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 추가 모드 제어 신호(FMDCNTRL)는 상기 출력 전압(Uo)이 상기 전압 윈도우의 상기 하한보다 낮은 경우에 상기 윈도우 변환 모드를 상기 업-변환 모드로 절환시키기 위한 제 1 추가 모드 제어 신호(FMDCNTRL1)와, 상기 출력 전압(Uo)이 상기 전압 윈도우의 상기 상한보다 높은 경우에 상기 윈도우 변환 모드를 상기 다운-변환 모드로 절환시키기 위한 제 2 추가 모드 제어 신호(FMDCNTRL2)를 포함하는
    컨버터.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 출력 전압(Uo)을 평가하기 위한 평가 수단(EVMNS)은,
    상기 출력 전압(Uo)을 상기 전압 윈도우의 상기 하한에 대응하는 제 1 기준 전압(VRF1)과 비교하여, 그 비교에 응답해서 상기 제 1 추가 모드 제어 신호(FMDCNTRL1)를 공급하는 제 1 비교기(CMP1)와,
    상기 출력 전압(Uo)을 상기 전압 윈도우의 상기 상한에 대응하는 제 2 기준 전압(VRF2)과 비교하여, 그 비교에 응답해서 상기 제 2 추가 모드 제어 신호(FMDCNTRL2)를 공급하는 제 2 비교기(CMP2)를 포함하는
    컨버터.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기준 듀티 사이클은 0-0.1의 범위 내에 있는
    컨버터.
  8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기준 듀티 사이클은 0.9-1의 범위 내에 있는
    컨버터.
  9. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컨버터는 입력 단자(1)와 접지 단자(3) 사이의 입력 전압(Ui)을 수신하기 위한 상기 입력 단자(1) 및 접지 단자(3)와, 출력 단자(2)와 상기 접지 단자(3) 사이의 출력 전압(Uo)을 공급하기 위한 상기 출력 단자(2)와, 상기 이진 신호(BS)의 제어 하에서 상기 컨버터를 제어하기 위한 제 1 스위치(S1), 제 2 스위치(S2), 제 3 스위치(S3) 및 제 4 스위치(S4)와, 코일(L)을 포함하며,
    상기 제 1 스위치(S1)는 상기 입력 단자(1)에 결합된 제 1 단자 및 상기 제 2 스위치(S2)의 제 1 단자에 결합된 제 2 단자를 갖고, 상기 제 2 스위치(S2)는 상기 접지 단자(3)에 결합된 제 2 단자를 가지며, 상기 코일(L)은 상기 제 1 스위치(S1)의 상기 제 2 단자에 결합된 제 1 단자 및 상기 제 3 스위치(S3)의 제 1 단자에 결합된 제 2 단자를 갖고, 상기 제 3 스위치는 상기 접지 단자(3)에 결합된 제 2 단자를 가지며, 상기 제 4 스위치(S4)는 상기 코일(L)의 제 2 단자에 결합된 제 1 단자 및 상기 출력 단자(2)에 결합된 제 2 단자를 갖고,
    동작 상태 및 상기 업-변환 모드에서, 상기 제 1 스위치(S1)는 영구적으로 폐쇄되고, 상기 제 2 스위치(S2)는 영구적으로 개방되며, 상기 제 3 스위치(S3)는 교번적으로 개방 및 폐쇄되고, 상기 제 4 스위치(S4)는 상기 제 3 스위치(S3)에 대해 반대되는 상태로 교번적으로 개방 및 폐쇄되며,
    동작 상태 및 상기 다운-변환 모드에서, 상기 제 3 스위치(S3)는 영구적으로 개방되고, 상기 제 4 스위치(S4)는 영구적으로 폐쇄되며, 상기 제 1 스위치(S1)는 교번적으로 개방 및 폐쇄되고, 상기 제 2 스위치(S2)는 상기 제 1 스위치(S1)에 대해 반대되는 상태로 교번적으로 개방 및 폐쇄되며,
    동작 상태 및 상기 윈도우 변환 모드에서 상기 제 1 스위치(S1) 및 상기 제 4 스위치(S4)는 영구적으로 폐쇄되며, 상기 제 2 스위치(S2) 및 상기 제 3 스위치(S3)는 영구적으로 개방되는
    컨버터.
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