KR100801980B1 - Chage Pump DC/DC Converter - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전원을 충방전하는 충방전수단을 구비하는 차지 펌프 DC/DC 컨버터에 관한 것이다. 본 발명은 외부 디바이스에서 요구되는 정격전압과 DC/DC 컨버터에서 외부 디바이스에 인가되는 전압의 차이를 검출하여 대응되는 신호를 입력받아 해당 차이 값에 해당하는 전압을 보상하여 외부 디바이스에 동작 전원으로서 공급함으로써, DC/DC 컨버터에 입력되는 높은 피크 전류를 억제하여, 다른 디바이스에 미치는 전자파(EMI)를 감소시키고, 주파수(RF) 감도에 미치는 영향을 저하시킬 수 있다.
DC/DC 컨버터, 차지 펌프회로
The present invention relates to a charge pump DC / DC converter having charge and discharge means for charging and discharging power. The present invention detects the difference between the rated voltage required by the external device and the voltage applied to the external device in the DC / DC converter, receives a corresponding signal, compensates the voltage corresponding to the difference value, and supplies the external device as an operating power source. By suppressing the high peak current input to a DC / DC converter, electromagnetic wave (EMI) which affects another device can be reduced, and the influence on the frequency (RF) sensitivity can be reduced.
DC / DC converter, charge pump circuit
Description
도 1은 종래 기술의 차지 펌프 방식의 DC/DC 컨버터를 도시한 블록도.1 is a block diagram showing a charge pump type DC / DC converter of the prior art.
도 2는 종래 기술의 차지 펌프 방식의 DC/DC 컨버터에 입력되는 전류 파형을 도시한 블록도.Fig. 2 is a block diagram showing a current waveform input to a charge pump type DC / DC converter of the prior art.
도 3은 본 발명의 차지 펌프 DC/DC 컨버터를 도시한 블록도.3 is a block diagram illustrating a charge pump DC / DC converter of the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 DC/DC 컨버터의 동작 파형을 도시한 블록도.4 is a block diagram showing an operating waveform of a DC / DC converter according to the present invention;
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ***
200 : DC/DC 컨버터 202 : 클럭 발진부200: DC / DC converter 202: clock oscillator
204 : 전압 비교부 206 : 전압 분배부204: voltage comparator 206: voltage divider
208 : 기준전압 설정부 210, 212 : 스위치부 208: reference
214 : 제1 레귤레이터부 216: 제2 레귤레이터부 214: first regulator portion 216: second regulator portion
216 : 충방전부 216: charging and discharging unit
본 발명은 각종 디바이스에 동작 전원을 공급하는 DC/DC 컨버터에 관한 것으로, 특히 디바이스에서 요구되는 정격전압과 DC/DC 컨버터에서 디바이스에 인가되는 전압의 차이를 검출하고 해당 차이 값에 해당하는 전압을 보상하여 외부 디바이스에 동작 전원으로서 공급함으로써, DC/DC 컨버터에 입력되는 높은 피크 전류를 억제하여서, 다른 디바이스에 미치는 전자파(EMI)를 감소시키고 주파수(RF) 감도에 미치는 영향을 저하시키도록 하는 차지 펌프 DC/DC 컨버터에 관한 것이다.The present invention relates to a DC / DC converter for supplying operating power to various devices, and more particularly, to detect a difference between the rated voltage required by the device and the voltage applied to the device in the DC / DC converter and to detect a voltage corresponding to the difference value. By compensating and supplying the external device as operating power, it is possible to suppress the high peak current input to the DC / DC converter, thereby reducing the electromagnetic wave (EMI) to other devices and reducing the influence on the frequency (RF) sensitivity. Relates to a pump DC / DC converter.
일반적으로, DC/DC 컨버터는 각종 디바이스에 직류전원을 공급하는 기능을 수행하는데, 이와 같은 DC/DC 컨버터는 그 구동방식에 따라 인덕터방식(Inductive-Based) 또는 차지펌프방식(Charge Pump-Based)으로 구분할 수 있다.In general, a DC / DC converter performs a function of supplying DC power to various devices, and such a DC / DC converter is inductive-based or charge pump-based, depending on its driving method. It can be divided into
도 1은 종래 기술의 차지 펌프 방식의 DC/DC 컨버터를 나타낸 블록도 이다.1 is a block diagram showing a charge pump type DC / DC converter of the prior art.
종래 기술에 따른 차지 펌프 방식의 DC/DC 컨버터(100)는 전압 비교부(102)와, 전압 분배부(104)와, 기준 전압 설정부(106)와, 클럭 발진부(108)와, 제 1스위치부(110)와, 제2 스위치부(112) 및 충방전부(114)를 구비한다.The charge pump type DC /
DC/DC 컨버터(100)에 입력 전원의 전압이 입력되면, 전압 분배부(104)는 외부 디바이스로 출력되는 출력 전압(Vout)을 피드백 받아 전압 분배 수식 "Vi=(Ra/(Ra+Rb))Vout"에 의해 전압분배된 전압(Vi)을 전압 비교부(102)에 인가한다(여기서, Vi는 전압 분배된 전압, Vout는 외부 디바이스로 출력되는 출력전압, Ra 및 Rb는 저항 값이다).When the voltage of the input power is input to the DC /
기준 전압 설정부(106)는 출력단(Vout)에 접속되는 외부 디바이스에서 요구하는 정격 전압에 해당하는 기준전압(Vref)을 전압 비교부(102)에 인가한다.The reference
전압 비교부(102)는 전압 분배된 전압(Vi)과 기준 전압(Vref)을 입력 받아 전압 분배된 전압(Vi)이 기준전압(Vref)보다 작은지 또는 전압 분배된 전압(Vi)이 기준 전압(Vref)보다 큰지를 비교하여 그에 대응하여 하이(High) 신호 또는 노우(Low) 신호를 출력한다.The
그리고, 클럭 발진부(108)는 전압 비교부(102)로부터 인가되는 신호의 상태가 변경되는 경우에 인에이블되어 로우 또는 하이 상태의 클럭신호를 출력하는데, 예를들어 전압 비교부(102)로부터 입력된 신호의 상태가 하이(High) 상태에서 로우(Low) 상태로 변경되거나, 로우(Low) 상태에서 하이(High) 상태로 변경되는 경우에, 인에이블되어 이전에 자신이 출력한 클럭신호의 상태와 다른 상태의 클럭신호를 제1 및 제2 스위치부(110),(112)에 출력한다.The
제1 스위치부(110) 및 제2 스위치부(112)는 클럭 발진부(108)로부터 인가되는 클럭 신호의 상태가 변경됨에 따라 교번적으로 스위칭 되는데, 예를들어, 클럭 발진부(108)로부터 출력된 신호가 하이(High) 신호인 상태에서 제1 스위치부(110)의 접점 (C)이 접점 (B)에 접속되고 제2 스위치부(112)의 접점 (C')이 접점 (A')에 접속되어 있는 경우에, 클럭 발진부(108)로부터 출력된 신호가 로우(Low) 상태로 변경되면 제1 스위치부(110)의 접점(C)이 접점(A)에 접속되고 제2 스위치부(112)의 접점(C')이 접점(B')에 접속되는 방식으로 스위칭 동작한다.The
그리고, 제1 스위치부(110)의 접점(C)이 접점(B)에 접속됨과 아울러 제2 스위치부(112)의 접점(C')이 접점(A')에 접속되는 경우에는 입력단(Vin)에 입력된 전류가 충방전부(114)에 인가되어 충방전부(114)가 충전되고, 제1 스위치부(110)의 접점(C)이 접점 (A)에 접속됨과 동시에 제2 스위치부(112)의 접점 (C')이 접점 (B')에 접속되는 경우에는 충방전부(114)의 충전 전류가 방전되어 출력단(Vout)에 접속된 외부 디바이스에 인가된다.In addition, when the contact C of the
이상과 같이 구성된 종래 차지 펌프 방식의 DC/DC 컨버터(100)는 다음과 같이 동작 수행한다.The conventional charge pump type DC /
먼저, 최초에 DC/DC 컨버터(100)에 전원이 입력되는 경우에 제1스위치부(110)의 접점(C)은 접점(B)에 접속됨과 아울러 제2스위치부(112)의 접점(C')은 접점(A')에 접속된 상태로 있는데, 이때 충방전부(114)의 일단이 제2스위치부(112)의 접점(C')과 접점(A')을 경유하여 입력단(Vin)에 접속됨과 아울러 충방전부(114)의 타단이 제1 스위치부(110)의 접점(C)과 접점(B)을 경유하여 접지단에 연결되어, 충방전부(114)에 전류가 충전된다.First, when power is first input to the DC /
이와 같이, 충방전부(114)에 입력 전류를 충전하는 경우에, 전압 분배부(104)는 출력단(Vout)에 접속된 외부 디바이스로 출력되는 전압을 피드백 받아 전압 분배 수식 "Vi=(Ra/(Ra+Rb))Vout"에 의해 전압 분배된 전압(Vi)을 전압 비교부(102)에 인가하는데(여기서, Vi는 전압분배된 전압, Vout는 외부디바이스로 출력되는 출력전압, Ra 및 Rb는 저항값이다), 최초에 외부 디바이스에는 전류가 출력되는 상태가 아니므로 전압 분배부(104)로부터 전압 비교부(102)에는 "0V"의 전압이 인 가된다.As described above, when charging and
그때, 전압 비교부(102)는 반전 입력단(-)으로 전압분배된 전압(Vi)을 입력받고, 비반전 입력단(+)으로 기준 전압(Vref)을 입력받아 비교하여, 전압 분배된 전압(Vi)이 기준 전압(Vref)보다 작으므로 하이(High) 신호를 출력한다.At this time, the
이에, 클럭 발진부(108)는 전압 비교부(102)가 출력한 하이(High) 신호에 의해 인에이블(enable)되어 로우 상태(또는 하이 상태)의 클럭 신호를 출력하며, 그에 따라 제1 스위치부(110)의 접점(C)이 접점(A)에 접속됨과 아울러 제2 스위치부(112)의 접점(C')이 접점 (B')에 접속된다.Accordingly, the
이에 따라, 충방전부(114)의 일단은 제1 스위치부(110)에 의해 입력단(Vi)의 입력 전원과 연결되고 타단은 제2 스위치부(112)에 의해 출력단(Vout)에 연결되어 충방전부(114)에 충전된 전류가 외부 디바이스에 방전됨과 아울러 입력단(Vin)에 입력된 전원의 전류가 함께 외부 디바이스에 인가됨으로써, 출력단(Vout)에 접속된 외부 디바이스에는 입력전원에 의한 전압과 충방전부(114)의 방전에 의한 전압이 합하여진 입력전원 전압의 2배에 해당하는 전압이 외부 디바이스에 인가된다. Accordingly, one end of the charge /
이와 같이 충방전부(114)에 방전이 진행되어 외부 디바이스로 출력단(Vout)을 통해 전원을 공급하는 경우, 전압 분배부(104)는 외부 디바이스로 출력되는 전압(Vout)을 피드백 받아 전압분배 수식 "Vi=(Ra/(Ra+Rb))Vout"에 의해 전압 분배된 전압을(Vi) 전압 비교부(102)에 인가한다.When the charge and
이때, 전압 비교부(102)는 반전 입력단(-)으로 전압 분배된 전압(Vi)을 입력받고, 비반전 입력단(+)으로 기준전압(Vref)을 입력받아 비교하는데, 그때는 방전 이 진행되어 전압 분배된 전압(Vi)이 기준 전압(Vref)보다 크므로 로우(Low) 신호를 출력한다.At this time, the
이에, 클럭 발진부(108)는 전압 비교부(102)로부터 인가되는 신호가 로우(Low) 상태로 변경됨에 의해 인에이블(enable)되어 하이 상태(또는 로우 상태)의 클럭 신호를 출력하며, 해당 클럭신호에 의해 제1 스위치부(110)의 접점(C)이 접점(B)에 접속되고, 동시에 제2 스위치부(112)의 접점(C')이 접점 (A')에 접속된다.Accordingly, the
이에 따라, 충방전부(114)의 일단이 제2스위치부(112)의 접점(C')과 접점(A')을 경유하여 입력단(Vin)에 접속됨과 아울러 충방전부(114)의 타단이 제1 스위치부(110)의 접점(C)과 접점(B)을 경유하여 접지단에 연결되어, 충방전부(114)에 전류가 충전되며, 상술한 바와 마찬가지로 충방전부(114)에 전류를 충전하는 동작을 수행한다. 그리고, 충방전부(114)에 충전한 후 상술한 바와 마찬가지로 전압 비교부(102)에 의해 분배전압과 기준전압을 비교하여 방전하는 동작을 반복 수행한다.Accordingly, one end of the charge /
전술한 종래의 DC/DC 컨버터(100)는 전압 비교부(102)가 출력 전압을 피드백 받고, 외부 디바이스의 정격 전압에 해당하는 기준전압을 입력받아 비교하여, 그 결과 하이 신호 또는 로우 신호를 출력하면, 클럭 발진부(108)가 해당 신호에 따라 동작하여 그전과 상태가 상이한 클럭 신호를 발생함으로써 제1 및 제2 스위치부(110),(112)에 의해 충방전부(114)의 충방전을 제어하여 외부 디바이스로 출력되는 출력 전압을 조절한다.In the above-described conventional DC /
그러나, 종래의 DC/DC 컨버터에서는 외부 디바이스에 전원을 공급하는 경우 에, 외부 디바이스로 입력전압의 2배에 해당하는 전압만을 출력하므로 도2에 도시된 바와 같이 DC/DC 컨버터에 입력되는 높은 피크 전류에 의해 다른 디바이스에 영향을 미칠 뿐만 아니라, 전자파(EMI) 발생 및 주파수 감도(RF)를 감쇠시키는 문제점이 있다. However, in the conventional DC / DC converter, when supplying power to an external device, only a voltage corresponding to twice the input voltage to the external device is output, so that a high peak input to the DC / DC converter as shown in FIG. Not only does the current affect other devices, but there is also a problem of attenuating electromagnetic wave (EMI) generation and frequency sensitivity (RF).
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 외부 디바이스에서 요구되는 정격전압과 DC/DC 컨버터에서 외부 디바이스에 인가되는 전압의 차이를 검출하고 해당 차이 값에 해당하는 전압을 보상하여 외부 디바이스에 동작 전원으로서 공급함으로써, 종래에 비하여 DC/DC 컨버터에 입력되는 높은 피크 전류를 억제하여, 다른 디바이스에 미치는 전자파(EMI) 및 주파수(RF) 감도를 줄여 우수한 노이즈 특성을 갖도록 하는 차지펌프 DC/DC 컨버터를 제공하는데 있다.The present invention has been proposed to solve the problems of the prior art as described above, the object of which is to detect the difference between the rated voltage required in the external device and the voltage applied to the external device in the DC / DC converter and By compensating the corresponding voltage and supplying it to the external device as operating power, it suppresses the high peak current input to the DC / DC converter, and reduces the sensitivity of the electromagnetic wave (EMI) and the frequency (RF) to other devices. To provide a charge pump DC / DC converter having a characteristic.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 전원을 충방전하는 충방전수단을 구비하는 차지 펌프 디씨/디씨 컨버터에 있어서, 일정 주기의 클럭신호를 생성하는 클럭발생수단; 외부 디바이스에 대해 출력되는 전압과 상기 외부 디바이스에서 요구되는 정격 전압의 차이 값을 검출하여 대응되는 신호를 출력하는 전압검출수단; 상기 전압검출수단으로부터의 신호를 입력받아 충방전수단 충전시의 충전 전류의 전압을 조절하고 상기 충방전수단 방전시 방전 전류와 함께 상기 외부 디바이스에 출력되는 전류의 전압을 조절하는 충방전 전압조절수단; 및 상기 클럭발생수단으로부터의 클럭신호에 따라 상기 충방전수단의 충방전경로를 스위칭하는 스위칭수단을 포함하고, 상기 충방전 전압조절수단은, 상기 전압검출수단으로부터의 신호에 따라 상기 충방전수단으로 인가되는 충전 전류의 전압을 조절하는 제1 레귤레이터 수단; 및 상기 전압검출수단으로부터의 신호에 따라 상기 충방전수단의 방전시에 방전 전류와 함께 상기 외부디바이스에 인가되는 입력 전류의 전압을 조절하는 제2 레귤레이터 수단을 포함하고, 상기 제1 레귤레이터 수단과 상기 제2 레귤레이터 수단은 상기 스위칭수단을 사이에 두고 서로 이격하여 배치되는 데 있다.A feature of the present invention for achieving the above object is a charge pump DC / DC converter having a charge-discharge means for charging and discharging a power source, comprising: clock generating means for generating a clock signal of a predetermined period; Voltage detecting means for detecting a difference between a voltage output to an external device and a rated voltage required by the external device and outputting a corresponding signal; Charge / discharge voltage adjusting means for receiving a signal from the voltage detecting means to adjust the voltage of the charging current at the time of charging and discharging means and to adjust the voltage of the current output to the external device together with the discharge current at the time of discharging the charging and discharging means. ; And switching means for switching the charging / discharging path of the charging / discharging means in accordance with the clock signal from the clock generating means, wherein the charging / discharging voltage adjusting means is connected to the charging / discharging means in accordance with a signal from the voltage detecting means. First regulator means for regulating a voltage of an applied charging current; And second regulator means for adjusting a voltage of an input current applied to the external device together with a discharge current at the time of discharging of the charge / discharge means in accordance with a signal from the voltage detection means, wherein the first regulator means and the The second regulator means is arranged to be spaced apart from each other with the switching means in between.
그리고, 상기 전압검출수단은 상기 외부 디바이스로 출력되는 전압을 피드백 받아 분배 전압을 인가하는 전압분배수단과; 상기 외부 디바이스의 정격 전압에 해당하는 기준 전압을 설정하는 기준전압 설정수단; 및 상기 전압분배수단과 상기 기준전압 설정수단으로부터 인가되는 전압의 차이값에 해당하는 전류를 출력하는 전압비교수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.The voltage detecting means may include: voltage distribution means for receiving a voltage output to the external device and applying a divided voltage; Reference voltage setting means for setting a reference voltage corresponding to the rated voltage of the external device; And a voltage comparing means for outputting a current corresponding to a difference value between the voltage dividing means and the voltage applied from the reference voltage setting means.
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이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차지 펌프 방식의 DC/DC 컨버터에 대해서 상세히 설명한다.Hereinafter, a charge pump type DC / DC converter according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 차지 펌프 DC/DC 컨버터의 구성 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a configuration of a charge pump DC / DC converter according to the present invention.
본 발명에 따른 차지 펌프 DC/DC 컨버터(200)는 클럭 발진부(202)와, 전압 비교부(204)와, 전압 분배부(206)와, 기준 전압 설정부(208)와, 스위치부 (210,212)와, 제1 레귤레이터부(214) 및 제2 레귤레이터부(216)를 구비한다.The charge pump DC /
DC/DC 컨버터(200)의 입력단(Vin)에 전류가 입력되면, 클럭 발진부(202)는 프리 런(Free run) 방식으로 구동되어 클럭 신호를 생성하되 일정 주기로 하이 신호(High) 및 로우(Low) 신호를 교대로 출력함으로써 클럭 신호를 출력한다.When a current is input to the input terminal Vin of the DC /
기준 전압 설정부(208)는 출력단(Vout)에 접속되는 외부 디바이스의 정격 전압에 해당하는 기준전압을 전압 비교부(204)에 인가한다.The reference
그리고, 전압 분배부(206)는 출력단(Vout)을 통해 외부 디바이스로 인가되는 출력전압을 피드백 받아, 전압 분배수식 "Vi=((Ra/(Ra+Rb))Vout"에 의해 전압 분배된 전압(Vi)을 전압 비교부(204)에 인가한다(여기서,Vi는 전압분배된 전압, Vout는 외부 디바이스로 출력되는 출력전압, Ra 및 Rb는 저항 값이다).In addition, the
스위치부(210)(212)는 클럭 발진기(202)의 클럭 신호에 의해 교번적으로 스위칭되는데, 클럭 발진부(202)가 출력한 신호가 하이 신호(또는 로우 신호)이면 스위치부(210)의 접점(C)이 접점 (B)에 접속됨과 아울러 스위치부(212)의 접점(C')이 접점 (A')에 접속되고, 클럭 발진부(202)가 출력한 신호가 로우 신호(또는 하이 신호)이면 스위치부(210)의 접점(C)이 접점 (A)에 접속됨과 아울러 스위치부(212)의 접점(C')이 접점(B')에 접속된다.The
그리고, 전압 비교부(204)는 반전 입력단(-)으로 전압 분배된 전압(Vi)를 입력받고, 비 반전 입력단(+)으로 기준전압(Vref)을 입력받아 비교하여 그 차이 값에 해당하는 신호를 출력한다.In addition, the
제1 레귤레이터부(214)는 전압 비교부(204)로부터 출력된 신호에 따라 충방전부(218)에 인가되는 충전 전압을 조절하고, 충방전부(218)는 제1 레귤레이터부(214)에 의해 조절된 전압으로 충전한다.The
또한, 제2 레귤레이터부(216)는 전압 비교부(204)로부터 출력된 신호에 따라 입력단(Vin)으로 부터 입력되는 입력 전원의 전압을 조절하고, 충방전부(218)의 방전시에 해당 방전전압과 해당 조절된 입력 전원 전압을 함께 출력단(Vout)에 출력하게 한다.In addition, the
만일, 전압 비교부(204)가 전압 분배된 전압과 기준전압(Vref)을 입력받아 비교한 결과, 전압 차이 값이 "0"이면, 제1 레귤레이터부(214)는 입력 전원의 전압을 외부 디바이스에서 요구되는 정격 전압의 1/2 전압으로 충방전부(218)에 충전하도록 조절하고, 제2 레귤레이터부(216)는 입력 전원의 전압을 외부 디바이스에서 요구되는 정격 전압의 1/2 전압으로 출력하도록 조절한다.If the
이상과 같이 이루어진 본 발명에 따른 DC/DC 컨버터(200)의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the DC /
DC/DC 컨버터(200)에 입력 전원의 전압이 입력되면, 클럭 발진부(202)는 프리 런(Free run) 방식으로 구동되어 클럭 신호를 출력하는데, 일정 주기의 하이(High) 신호 및 로우(Low) 신호를 반복하여 출력한다. When the voltage of the input power is input to the DC /
클럭 발진부(202)의 클럭 신호가 하이 신호이면, 스위치부(210)의 접점(C)이 접점 (B)에 접속되고, 스위치부(212)의 접점(C')이 접점 (A')에 접속된다(또한, 스위치부(210),(212)는 클럭 신호의 로우 신호에서도 마찬가지로 접점 접속될 수도 있다).If the clock signal of the
그리고, 전압 분배부(206)는 외부 디바이스로 출력되는 출력 전압(Vout)을 피드백 받아, 전압 분배 수식 "Vi=(Ra/(Ra+Rb))Vout"에 의해 전압분배된 전압(Vi)을 전압 비교부(204)에 인가한다. 이때, 전압 비교부(204)는 전압분배된 전압(Vi)을 반전 입력단(-)으로 입력받고, 기준전압 설정부(208)의 기준전압(Vref)을 비 반전입력단(+)으로 입력받아 비교하여, 그 차이 값에 해당하는 신호를 출력한다 (여기서, Vi는 전압분배된 전압, Vout는 외부 디바이스로 출력되는 출력전압, Ra 및 Rb는 저항 값이다.). 즉, 전압 비교부(204)가 출력한 신호는 외부 디바이스의 정격 전압과 DC/DC 컨버터(200)가 출력하는 전압(Vout)의 전압 차이 값에 해당하는 신호를 의미한다.In addition, the
이에 따라, 제1 레귤레이터부(214)는 전압 비교부(204)의 신호에 따라 충방전부(218)에 인가되는 입력 전원의 전압을 조절함으로써, 충방전부(218)의 충전 전압을 외부 디바이스의 정격 전압의 차이 값을 1/2만큼 보상하도록 조절한다.Accordingly, the
그리고, 제2 레귤레이터(216)는 전압 비교부(204)로부터의 신호에 따라 입력 전원의 전압을 외부 디바이스 정격 전압과의 차이 값을 1/2만큼 보상하도록 조절한다.Then, the
그때, 클럭 발진기(202)의 출력신호가 로우(Low)이면, 스위치부(210)의 접점(C)이 접점 (A)에 접속됨과 아울러, 스위치부(212)의 접점 (C')이 접점 (B')에 접속된다(또한, 스위치부(210),(212)는 하이 신호에 의해 마찬가지로 접점 (A) 및 접점 (D)에 접속될 수도 있다).At that time, if the output signal of the
이에 따라, 충방전부(218)는 충전 전류를 외부 디바이스에 출력단을 통해 외부 디바이스의 정격 전압과의 차이 값에 해당하는 전압을 보상하여 외부 디바이스에 출력한다. 이때 충방전부(218)에 의해 보상된 전압을 출력함과 아울러 제2 레귤레이터(216)에 의해 보상된 입력 전원의 전압을 함께 출력함으로써, 외부 디바이스의 정격전압을 출력한다.Accordingly, the charging and discharging
그리고, 전압 분배부(206)는 외부 디바이스로 출력되는 전압(Vout)을 피드백 받아, 전압 분배 수식 "Vi=(Ra/(Ra+Rb))Vout"에 의해 전압 분배된 전압(Vi)을 전압 비교부(204)에 인가한다(여기서, Vi는 전압 분배된 전압, Vout는 외부디바이스로 출력되는 출력전압, Ra 및 Rb는 저항 값이다).Then, the
그러면, 전압 비교부(204)는 기준 전압 설정부(208)의 기준전압(Vref)을 비 반전 입력단(+)으로 입력받고, 전압 분배된 전압(Vi)을 반전 입력단(-)에 입력받아 비교하여 그 차이 값에 해당하는 신호를 출력한다.Then, the
이때, 전압 비교부(204)가 비교한 전압 분배된 전압과 기준전압 차이 값이 "0" 이면, 제1 레귤레이터(214)는 전압 비교부(204)로부터의 신호에 따라 충방전부 (218)에 인가되는 입력 전원의 전압을 외부 디바이스의 정격 전압의 1/2이 출력될 수 있도록 조절함과 아울러, 제2 레귤레이터(216)는 전압 비교부(204)로부터의 신호에 따라 입력 전원의 전압을 외부 디바이스의 정격 전압의 1/2로 조절함으로써, 출력단(Vout)을 통한 외부 디바이스에 정격 전압을 출력시킨다. At this time, when the voltage-divided voltage compared by the
전술한 바와 같이, DC/DC 컨버터(200)는 외부 디바이스로 출력되는 출력 전압을 피드백 받아, 기준전압과 출력전압을 비교하여 그 차이만큼 충전 전압과 입력 전원의 전압을 조절함으로써, 높은 입력 피크 전류가 방지되어 외부 디바이스로 공급되는 출력 전압이 일정하게 공급될 뿐만 아니라, 클럭 신호의 로우 및 하이 신호에 관계없이 일정한 입력 전류 파형을 가져 우수한 노이즈 특성을 갖는다.As described above, the DC /
도 4는 본 발명에 따른 DC/DC 컨버터의 동작 파형을 도시한 파형이다.4 is a waveform illustrating an operation waveform of the DC / DC converter according to the present invention.
도 4에 나타낸 바와 같이, DC/DC 컨버터(200)는 시간에 따른 클럭 신호의 하이 신호(F) 또는 로우 신호(F_)에 의해 동작하여 입력 전류(Iin) 및 외부 디바이스로의 출력 전압(Vout)을 처리한다.As shown in FIG. 4, the DC /
이에 따라, 일정 주기로 출력되는 클럭 신호(F)(F_)에 의해 외부 디바이스로 출력되는 전압을 피드백 받아, 기준전압과 비교하여 그 차이 값 만큼 충전 전압과 입력전압을 조절함으로써, 높은 입력 피크 전류를 외부 디바이스에 출력하지 않고 외부 디바이스로 출력 전압을 일정하게 출력할 수 있다.Accordingly, the feedback signal is outputted to the external device by the clock signal F (F_) output at a predetermined period, and compared with the reference voltage to adjust the charging voltage and the input voltage by the difference value, thereby providing a high input peak current. The output voltage can be output to the external device without output to the external device.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 차지펌프 DC/DC 컨버터는 외부 디바이스에서 요구되는 정격전압과 DC/DC 컨버터에서 외부 디바이스에 인가되는 전압의 차이를 검출하고 해당 차이 값에 해당하는 전압을 보상하여 외부 디바이스에 동작 전원으로써 공급하므로, 종래에 비하여 DC/DC 컨버터에 입력되는 높은 피크 전류를 억제함으로써, 다른 디바이스에 미치는 전자파(EMI)를 감소 시키고 주파수(RF) 감도에 미치는 영향을 저하시키게 된다.As described above, the charge pump DC / DC converter according to the present invention detects the difference between the rated voltage required by the external device and the voltage applied to the external device in the DC / DC converter and compensates the voltage corresponding to the difference value. By supplying the external device as an operating power source, by suppressing the high peak current input to the DC / DC converter as compared to the prior art, it reduces the electromagnetic wave (EMI) to other devices and the effect on the frequency (RF) sensitivity.
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- 2006-03-07 KR KR1020060021378A patent/KR100801980B1/en active IP Right Grant
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