KR100985335B1 - 비대칭 펄스폭변조 방식의 하프브리지 직류-직류 컨버터 - Google Patents

비대칭 펄스폭변조 방식의 하프브리지 직류-직류 컨버터 Download PDF

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Abstract

비대칭 펄스폭변조 방식으로 구동되는 하프브리지 직류-직류 컨버터에 있어서, 변압기 1차측의 제1 레벨의 직류전압을 스위칭하여 변압기 2차측의 제2 레벨의 직류전압을 출력하는 제1 및 제2 스위치를 포함하는 스위치부; 상기 변압기 2차측의 직류전압을 입력받아, 일정한 레벨의 펄스신호를 생성하고 제어하는 전압 제어부; 및 상기 전압 제어부에서 생성한 펄스신호를 입력받아, 상기 스위치부의 구동신호를 발생하는 스위치 구동회로부를 포함하고, 상기 제1 및 제2 스위치는 상호 겹치지 않게 턴온 또는 턴오프되며, 상기 스위치 구동회로부는, 상기 제1 스위치를 구동하는 제1 스위치 구동회로부; 및 상기 제2 스위치를 구동하는 제2 스위치 구동회로부를 포함하고, 각각의 스위치 구동회로부는, 상기 전압 제어부의 신호를 입력받아 스위칭하여 상기 스위치부의 구동신호를 발생하는 트랜지스터부; 및 상기 스위치부의 구동전압을 충전하는 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 직류-직류 컨버터가 개시된다.
하프브리지, 직류-직류 컨버터

Description

비대칭 펄스폭변조 방식의 하프브리지 직류-직류 컨버터{HALF-BRIDGE DC-DC CONVERTER USING ASYMMETRICAL PULSE-WIDTH MODULATION METHOD}
본 발명은 비대칭 펄스폭변조 방식의 하프브리지 직류-직류 컨버터에 관한 것으로, 간단한 전압 제어회로와 부트스트랩 구동방식을 이용한 비대칭 펄스폭변조 방식의 하프브리지 직류-직류 컨버터에 관한 것이다.
최근의 전기장비들이 점점 더 고성능화 됨에 따라 여기에 이용되는 파워서플라이(Power Supply)들은 경박단소, 고전력 용량 및 고효율의 양호한 특성을 더 절실히 요구하게 되었다. 그래서 기존의 하드스위칭 펄스폭변조 기법을 이용하는 전통적인 전력 컨버터들은 공진형 스위칭 기법을 이용하는 고효율 소프트 스위칭 컨버터들로 급격하게 대체되어 가고 있는 실정이다. 기존의 하드스위칭 펄스폭변조 기법의 전통적인 전력 컨버터들은 스위칭 손실, 스위칭 노이즈, 스위치 스트레스 등의 문제점이 유발되는데, 이러한 문제점은 최근의 전기전자장비들에 이용되는 파워서플라이(Power Supply)들에 있어서는 더욱 현저해지는 경향이 있다. 이러한 문제점들의 극복을 위해 최근의 파워서플라이(Power Supply)에는 영전압스위칭(Zero Voltage Switcing; ZVS)과 영전류스위칭(Zero Current Switching; ZCS)의 공진형 스위칭 기법을 이용하는 소프트 스위칭 컨버터 회로가 이용되는데, 그 예로는 직렬공진컨버터, 병렬공진컨버터, E-급(class-E)컨버터, 의사공진형컨버터 및 다중공진형컨버터 등을 들 수 있다.
도 1은 종래의 NAND 게이트를 이용한 비대칭 제어 직류-직류 컨버터를 나타낸다. 도 1의 NAND 게이트를 이용한 비대칭 제어 직류-직류 컨버터의 하프브리지 구동회로는 종래의 회로에 비해서 간단해진 장점은 있으나, 이 회로에서는 스위치(MOSFET)를 구동시키는 구동전압 확보를 위한 대책이 없으므로 실제의 비대칭 하프브리지 직류-직류 컨버터 구동에 이용되기에는 어려움이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로써, 비대칭 펄스폭변조 방식의 직류-직류 컨버터에서, 간단한 전압 제어회로와 부트스트랩 구동방식으로써 제어 및 구동되는 고효율 비대칭 펄스폭변조 방식의 직류-직류 컨버터를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 비대칭 펄스폭변조 방식으로 구동되는 하프브리지 직류-직류 컨버터는, 변압기 1차측의 제1 레벨의 직류전압을 스위칭하여 변압기 2차측의 제2 레벨의 직류전압을 출력하는 제1 및 제2 스위치를 포함하는 스위치부; 상기 변압기 2차측의 직류전압을 입력받아, 일정한 레벨의 펄스신호를 생성하고 제어하는 전압 제어부; 및 상기 전압 제어부에서 생성한 펄스신호를 입력받아, 상기 스위치부의 구동신호를 발생하는 스위치 구동회로부를 포함하고, 상기 제1 및 제2 스위치의 각각은, 상호 겹치지 않게 턴온 또는 턴오프되는 모스펫(MOSFET)을 포함하고, 상기 제1 스위치의 소스 단자와 제2 스위치의 드레인 단자가 전기적으로 연결되고, 상기 스위치 구동회로부는, 상기 제1 스위치를 구동하는 제1 스위치 구동회로부; 및 상기 제2 스위치를 구동하는 제2 스위치 구동회로부를 포함하고, 상기 제1 및 제2 스위치 구동회로부의 각각은, 상기 전압 제어부의 신호를 입력받아 스위칭하여 상기 제1 및 제2 스위치의 구동신호를 각각 발생하는 트랜지스터부; 및 상기 제1 및 제2 스위치의 구동전압을 각각 충전하는 캐패시터를 포함하고, 상기 제1 및 제2 스위치 구동회로부는, 부트스트랩 방식의 회로로써, 비대칭 상보적 형태의 신호를 생성하여 상기 제1 및 제2 스위치의 게이트 단자에 각각 입력하고, 상기 제1 스위치 구동회로부는, 구동전원과 연결되고 상기 구동전원을 보호하는 제1 다이오드; 및 상기 제1 스위치의 게이트 단자에 전기적으로 연결되어 제1 스위치의 턴온 전압의 충전/방전에 이용되는 제1 게이트 저항을 더 포함하고, 상기 제1 스위치 구동회로부의 트랜지스터부는 제1 트랜지스터; 및 제2 트랜지스터를 포함하고, 상기 제1 트랜지스터는 상기 제2 인버터에서 하이 레벨의 신호를 입력받아 턴온되어 상기 제1 스위치 구동회로부의 캐패시터에 충전된 전압을 제1 게이트 저항을 통하여 제1 스위치로 출력하여 제1 스위치를 턴온시키며, 상기 제2 트랜지스터는 상기 제2 인버터에서 로우 레벨의 신호를 입력받아 턴온되어 상기 제1 스위치에 충전된 전압을 제1 게이트 저항을 통하여 접지측으로 방전시켜 제1 스위치를 턴오프시키고, 상기 제2 스위치 구동회로부는, 상기 제2 스위치의 게이트 단자에 전기적으로 연결되어 제2 스위치의 턴온 전압의 충전/방전에 이용되는 제2 게이트 저항을 더 포함하고, 상기 제2 스위치 구동회로부의 트랜지스터부는 제3 트랜지스터; 및 제4 트랜지스터를 포함하고, 상기 제3 트랜지스터는 상기 제3 인버터에서 하이 레벨의 신호를 입력받아 턴온되어 상기 제2 스위치 구동회로부의 캐패시터에 충전된 전압을 제2 게이트 저항을 통하여 제2 스위치로 출력하여 제2 스위치를 턴온시키며, 상기 제4 트랜지스터는 상기 제3 인버터에서 로우 레벨의 신호를 입력받아 턴온되어 상기 제2 스위치에 충전된 전압을 제2 게이트 저항을 통하여 접지측으로 방전시켜 제2 스위치를 턴오프시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 데드타임이 확보된 두 개의 상보적 비대칭 펄스신호들을 발생하 여, 스위치부에 스위치 구동회로부를 통하여 비대칭 펄스폭변조 방식의 구동 펄스 전압이 인가되도록 함으로써, 스위칭 손실과 전압스트레스를 감소시켜 비대칭 펄스폭변조 방식의 하프브리지 직류-직류 컨버터의 전체 효율을 향상시킬 뿐만 아니라, 비대칭 펄스폭변조 방식으로 구동되는 하프브리지 직류-직류 컨버터를 저비용으로 보다 간단하게 제작할 수 있게 하는 효과가 있다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 비대칭 펄스폭변조 방식의 하프브리지 직류-직류 컨버터에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 비대칭 펄스폭변조 방식의 하프브리지 직류-직류 컨버터의 전체 개념도로, 입력 전원측에 연결된 변압기 1차측 권선과 출력 부하측에 연결된 변압기 2차측 권선과 여기에 연결된 정류기들로써 변환된 직류전압을 출력하는 하프브리지 직류-직류 컨버터부에서, 제1 레벨의 직류 입력 전압을 스위칭하여 변압기 2차측의 제2 레벨의 직류전압으로 출력되도록 하는 하프브리지 형태의 스위치부(10); 상기 변압기 2차측 출력전압의 제어를 위하여 출력전압을 검출하는 출력전압 검출부(21), 검출된 출력전압 검출 신호와 내부 기준 전압에 의하여 펄스폭변조 방식의 펄스신호를 생성하는 펄스신호 발생부(22), 상기 펄스신호 제어부에서 발생되는 단일 펄스신호를 스위치부에 인가하기 위하여, 상기 스위치부의 암단락(arm short)을 방지하는 데드타임(dead time)이 확보된 두 개의 펄스신호들을 발생하기 위한 시간지연 회로부(23), 상기 시간지연 회로부에서 발생되는 두 개의 펄스신호들의 온타임듀티(on time duty)가 비대칭 상보적 형태로 스위칭 되도록 각 펄스신호를 발생하는 버퍼링부(24)를 포함하는 전압 제어부(20); 상기 전압 제어부로부터 발생된 비대칭 펄스신호들에 따라 상기 스위치부가 구동되도록 구동 펄스 전압을 발생하는 부트스트랩 방식의 스위치 구동회로부(30)로 구성된다.
도 3은 본 발명에 따른 하프브리지 형태의 스위치부(10), 전압 제어부(20), 스위치 구동회로부(30)의 구성을 상세하게 보여주는 상세도이며, 도 4는 비대칭 펄스폭변조 방식의 하프브리지 직류-직류 컨버터의 이론적 동작 전압파형도이다.
상기 도 2의 비대칭 펄스폭변조 방식의 하프브리지 직류-직류 컨버터의 구조에 있어서, 변압기 1차측의 권선은 도 5의 (a)와 같은 형태로도 접속이 가능하며, 변압기 2차측 권선에는 도 2의 플라이백 다이오드 정류기 대신에 다른 형태의 정류기도 연결 가능한데, 여기에 연결 가능한 정류기는 도 5의 (b) 내지 (e)에 도시한 것처럼, 도 5의 (b)의 중간탭 방식의 다이오드정류기, 도 5의 (c)의 중간탭 방식으로써 스위치를 이용하는 동기정류기, 도 5의 (d)의 플라이백 컨버터 방식으로써 스위치를 이용하는 동기정류기 등 도 2에 도시한 플라이백컨버터 방식의 다이오드 정류기를 포함하여 네 가지 형태를 이용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비대칭 펄스폭변조 방식의 하프브리지 직류-직류 컨버터에 대하여 상세하게 설명하기 위하여 도 2, 도 3, 및 도 4를 이용한다.
상기 도 2 또는 도 3의 펄스신호 제어부는 변압기 2차측의 직류 출력전압(Vo)의 레벨을 검출하는 출력전압 검출부(21)와 펄스폭변조 방식의 펄스신호 발생 집적회로(PWM IC)로 이루어진 펄스신호 발생부(22)로 구성되는데, 상기 펄스신 호 발생부(22)는 상기 출력전압 검출부(21)에서 발생되는 검출신호와 펄스신호 발생부의 내부 기준전압에 의거하여, 변압기 2차측의 직류 출력전압을 원하는 레벨로 유지하기 위하여 펄스폭변조 방식의 펄스신호를 발생하는데, 이것은 단일 펄스신호이다.
그러나 본 발명에서의 하프브리지 형태의 스위치부(10)는 제1 및 제2의 두 개의 스위치로 구성되므로 두 개의 펄스신호가 필요하여 두 개의 펄스신호를 발생하기 위한 회로가 필요한데, 이 회로는 상기의 비대칭 펄스신호 발생부를 이용한다. 펄스신호 제어부의 펄스신호 발생부(22)에서 발생된 단일 펄스신호는 비대칭 펄스신호 발생부의 제1 시간지연 회로부(231)과 제2 시간지연 회로부(232)에 공통으로 입력되며, 여기에서는 두 개의 펄스신호가 만들어짐과 동시에 회로의 시간지연 효과로 인하여 하프브리지 형태의 스위치부(10)의 제1 및 제2 스위치의 암단락(arm short)을 방지하기 위한 각 펄스신호 간의 데드타임(dead time)이 만들어진다.
상기 펄스신호 제어부에서 발생된 펄스폭변조 펄스신호 전압이 하이 레벨이 될 때 상기 비대칭 펄스신호 발생부의 제1 시간지연 회로부(231)의 제3 커패시터 전압(VC3)은 도 4에 보이는 바와 같이, 제3 저항(R3)과 제3 커패시터(C3)를 통해 지수함수 형태로 충전 된다. 상기 제1 시간지연 회로부(231)의 제3 커패시터 전압(VC3)의 충전 속도는 상기 제3 저항(R3)과 제3 커패시터(C3)의 시정수 값(t=R3＊C3)에 따라 결정된다.
상기 제1 시간지연 회로부(231)의 출력 펄스신호 전압은 상기 비대칭 펄스신호 발생부의 제1 버퍼링부(241)에 접속되어, 도 4에서 도시한 바와 같이 일정한 시간 후에 하이 레벨(High level)의 구형파 펄스신호 전압이 발생한다. 이는 Hex buffer의 두 개의 NOT 게이트(제1 및 제2 인버터)(B1-a, B1-b)를 직렬로 접속하여 상기 제3 커패시터(C3)에 전압이 충전될 때 일정 전압 이상이 되면 상기 B1-b의 NOT 게이트(제2 인버터)의 출력에 하이 레벨 펄스신호 전압이 발생하게 하는데, 두 개의 NOT 게이트(제1 및 제2 인버터)(B1-a, B1-b)의 버퍼 역할로 인하여 도 4에 도시한 것처럼, 펄스신호 제어부에서 발생된 펄스신호에 비해 일정 시간이 지연되어 제1 버퍼링부(241)에서는 같은 극성의 정(+)논리의 펄스폭변조 신호(PWM)가 발생하게 되는 것이다.
한편, 상기 제3 커패시터(C3)에 전압이 방전될 때는, 제3 저항(R3)과 병렬 연결된 제3 다이오드(D3)에 의해 시간지연이 없기 때문에, 제3 커패시터 전압(VC3)는 펄스신호가 로우 레벨(Low level)이 되고 제1 버퍼링부(241)의 출력 또한 즉시 로우 레벨이 된다.
제1 버퍼링부(241)의 출력이 하이 레벨인 경우, 스위치 구동회로부(30)의 제1 스위치 구동회로부(31)는 상기 제1 시간지연 회로부(231)의 출력 펄스신호를 상기 스위치부(10)의 제1 스위치(Q1)를 구동시키기 위해 증폭한다. 이것은 도 4에서 도시한 바와 같이 제2 스위치(Q2)가 턴온(turn on)될 때 구동전원 전압(Vcc)이 제1 다이오드(D1)를 거쳐 제1 커패시터(C1)에 스위치 구동전압이 충전된 것을 이용한다. 상기 제1 버퍼링부(241)의 출력 펄스신호 전압이 하이 레벨이 되어 상기 제1 스위치 구동회로부(31)의 npn형 제1 트랜지스터(TR1)가 턴온 되면, 상기 제1 커패시터(C1)에 충전된 전압이 상기 npn형 제1 트랜지스터(TR1)의 에미터 단자와 제1 게이트 저항(Rg1)을 통해 상기 스위치부(10)의 제1 스위치(Q1)의 게이트 단자에 전압이 인가되어 제1 스위치(Q1)가 턴온 된다.
반면 제1 버퍼링부(241)의 출력이 로우 레벨인 경우, 펄스신호 제어부에서 발생된 펄스폭변조 펄스신호 전압이 로우 레벨의 영(0)전압이 되어, 상기 제1 시간지연 회로부(231)의 하이 레벨로 충전된 전압이 제3 다이오드(D3)를 통하여 방전되므로 상기 제1 시간지연 회로부(231)의 출력 펄스신호가 로우 레벨이 된다. 이에 따라, 상기 제1 스위치 구동회로부(31)의 npn형 제1 트랜지스터(TR1)와 pnp형 제2 트랜지스터(TR2)의 공통 접속 베이스 단자에 영(0)전압이 인가되어 상기 npn형 제1 트랜지스터(TR1)은 턴오프 되고 pnp형 제2 트랜지스터(TR2)는 턴온 되어, 상기 스위치부(10)의 제1 스위치(Q1)의 게이트 단자에 충전된 전압을 제1 게이트 저항(Rg1)을 통하여 방전시켜 제1 스위치(Q1)가 턴오프 된다.
펄스신호 제어부에서 발생된 펄스폭변조 펄스신호 전압이 하이 레벨이 되면 제4 다이오드(D4)를 통하여 제4 커패시터(C4)를 충전하므로 상기 시간지연 회로부(23)의 제2 시간지연 회로부(232)의 제4 커패시터 전압(VC4)은 시간지연 없이 하이 레벨로 충전된다. 이렇게 충전된 상기 제2 시간지연 회로부(232)의 제4 커패시터 전압(VC4)은 상기 비대칭 펄스신호 발생부의 제2 버퍼링부(242)를 통하여, 도 4에서 도시한 바와 같이 시간지연 없이 로우 레벨의 구형파 펄스신호 전압이 발생하게 되는데, 이는 Hex buffer의 한 개의 NOT 게이트(제3 인버터)(B2-a)의 신호 반전 동작에 기인하는 것이다.
한편, 펄스신호 제어부에서 발생된 펄스폭변조 펄스신호 전압이 로우 레벨이 되면, 하이 레벨로 충전된 상기 제2 시간지연 회로부(232)의 제4 커패시터 전압(VC4)은 제4 저항(R4)을 통해 방전하여 로우 레벨이 된다. 이 때 출력 펄스신호 전압의 방전속도는 상기 제4 저항(R4)와 제4 커패시터(C4)의 시정수 값(t=R4＊C4)에 의해 결정된다. 상기 제2 시간지연 회로(232)부의 제4 커패시터 전압(VC4)이 로우 레벨이 되면, 상기 제4 캐패시터(C4)와 연결된 제2 버퍼링부(242)의 한 개의 NOT 게이트(제3 인버터)(B2-a)의 신호 반전 동작에 의해 출력 펄스신호가 하이 레벨이 되며, 이 펄스신호는 상기 제1 버퍼링부(241)에서 발생된 정(+)논리의 펄스폭변조 신호에 비해 시간지연 된 부(-)논리의 펄스폭변조 신호(/PWM)가 된다.
한 개의 NOT 게이트(제3 인버터)(B2-a)의 출력이 하이 레벨인 경우, 상기 제2 스위치 구동회로부(32)의 npn형 제3 트랜지스터(TR3)가 턴온 된다. 구동전원 전압(Vcc)에 의해 충전된 제4 커패시터(C4)의 전압이 상기 npn형 제3 트랜지스터(TR3)의 에미터 단자와 제2 게이트 저항(Rg2)을 통해 상기 스위치부(10)의 제2 스위치(Q2)의 게이트 단자에 인가되어 제2 스위치(Q2)가 턴온 된다.
펄스신호 제어부에서 발생된 펄스폭변조 신호 전압이 하이 레벨의 전압이 되어 상기 비대칭 펄스신호 제어부의 제2 시간지연 회로부(232)의 제4 커패시터 전압(VC4)을 충전하여, 하이 레벨로 충전된 전압이 상기 제4 커패시터(C4)와 연결된 제2 버퍼링부(242)의 한 개의 NOT 게이트(제3 인버터)(B2-a)의 신호 반전 동작에 의해 제2 버퍼링부(242)의 출력이 로우 레벨이 되게 하며, 상기 제1 버퍼링부(241)의 출력 펄스신호와 일정한 지연시간을 가지게 된다. 그러면 상기 제2 스위치 구동회로부(32)의 npn형 제3 트랜지스터(TR3)와 pnp형 제4 트랜지스터(TR4)의 공통 접속 베이스 단자에 영(0)전압이 인가되어 상기 npn형 제3 트랜지스터(TR3)은 턴오프 되고 pnp형 제4 트랜지스터(TR4)는 턴온 되어 상기 스위치부(10)의 제2 스위치(Q2)의 게이트 단자에 충전된 전압을 제2 게이트 저항(Rg2)을 통하여 방전시켜 제2 스위치(Q2)의 턴오프가 이루어진다.
이와 같은 작용을 요약하면, 상기 비대칭 펄스신호 발생부에서는 시간지연 회로부(23)를 통과하여 만들어진 각 펄스신호를 상기와 같이 비대칭 펄스신호로 변환하여 하프브리지 형태의 상하위 제1 및 제2의 스위치에 인가하기 위하여 각 펄스신호를 NOT 게이트(인버터)로 이루어진 버퍼링부(24)를 이용하여 상호 비대칭이 되면서 상보적으로 스위칭 되도록 각 펄스신호를 발생한다. 도 2와 3에 나타나듯이 발생되는 두 개의 펄스신호는 두 개의 직렬로 연결된 NOT 게이트(제1 및 제2 인버터)를 통하여 발생되는 정(+)논리의 PWM 신호와 한 개의 NOT 게이트(제3 인버터)를 통하여 발생되는 부(-)논리의 /PWM 신호이다.
상기 비대칭 펄스신호 발생부로부터 발생된 비대칭 펄스신호들은 상기 하프브리지의 제1 및 제2의 스위치들이 구동되도록 하기 위해 부트스트랩 방식의 스위치 구동회로부(30)에 입력되는데, 상기 스위치 구동회로부는 도 3에 도시한 바와 같이 개별소자들로 구성할 수도 있고, 이 방식의 회로가 내장된 집적회로(IC)를 이용하여 구성할 수도 있다.
본 발명에 따르는 비대칭 펄스폭변조 방식으로 구동되는 하프브리지 직류-직류 컨버터는 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
도 1은 종래의 NAND 게이트를 이용한 비대칭 제어 직류-직류 컨버터의 구동회로.
도 2는 본 발명에 따른 비대칭 펄스폭변조 방식의 하프브리지 직류-직류 컨버터의 전체 개념도.
도 3은 본 발명에 따른 비대칭 펄스폭변조 방식의 하프브리지 직류-직류 컨버터의 제어 및 구동회로부의 구성을 나타낸 회로도.
도 4는 본 발명에 따른 비대칭 펄스폭변조 방식의 하프브리지 직류-직류 컨버터 제어 및 구동회로 주요부의 이론적 동작 전압파형도.
도 5는 본 발명에 적용 가능한 변압기 1, 2차측의 전력 토폴로지들의 회로도.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
10. 스위치부, 20. 전압 제어부,
30. 스위치 구동회로부
21. 출력전압 검출부, 22. 펄스신호 발생부,
23. 시간지연 회로부, 24. 버퍼링부,
31. 제1 스위치 구동회로부,
32. 제2 스위치 구동회로부,
231. 제1 시간지연 회로부, 232. 제2 시간지연 회로부,
241. 제1 버퍼링부, 242. 제2 버퍼링부,

Claims (5)

  1. 비대칭 펄스폭변조 방식으로 구동되는 하프브리지 직류-직류 컨버터에 있어서,
    변압기 1차측의 제1 레벨의 직류전압을 스위칭하여 변압기 2차측의 제2 레벨의 직류전압을 출력하는 제1 및 제2 스위치를 포함하는 스위치부;
    상기 변압기 2차측의 직류전압을 입력받아, 일정한 레벨의 펄스신호를 생성하고 제어하는 전압 제어부; 및
    상기 전압 제어부에서 생성한 펄스신호를 입력받아, 상기 스위치부의 구동신호를 발생하는 스위치 구동회로부를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 스위치의 각각은, 상호 겹치지 않게 턴온 또는 턴오프되는 모스펫(MOSFET)을 포함하고, 상기 제1 스위치의 소스 단자와 제2 스위치의 드레인 단자가 전기적으로 연결되고,
    상기 스위치 구동회로부는, 상기 제1 스위치를 구동하는 제1 스위치 구동회로부; 및 상기 제2 스위치를 구동하는 제2 스위치 구동회로부를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 스위치 구동회로부의 각각은, 상기 전압 제어부의 신호를 입력받아 스위칭하여 상기 제1 및 제2 스위치의 구동신호를 각각 발생하는 트랜지스터부; 및 상기 제1 및 제2 스위치의 구동전압을 각각 충전하는 캐패시터를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 스위치 구동회로부는, 부트스트랩 방식의 회로로써, 비대칭 상보적 형태의 신호를 생성하여 상기 제1 및 제2 스위치의 게이트 단자에 각각 입력하고,
    상기 제1 스위치 구동회로부는,
    구동전원과 연결되고 상기 구동전원을 보호하는 제1 다이오드; 및
    상기 제1 스위치의 게이트 단자에 전기적으로 연결되어 제1 스위치의 턴온 전압의 충전/방전에 이용되는 제1 게이트 저항을 더 포함하고,
    상기 제1 스위치 구동회로부의 트랜지스터부는 제1 트랜지스터; 및 제2 트랜지스터를 포함하고,
    상기 제1 트랜지스터는 상기 제2 인버터에서 하이 레벨의 신호를 입력받아 턴온되어 상기 제1 스위치 구동회로부의 캐패시터에 충전된 전압을 제1 게이트 저항을 통하여 제1 스위치로 출력하여 제1 스위치를 턴온시키며,
    상기 제2 트랜지스터는 상기 제2 인버터에서 로우 레벨의 신호를 입력받아 턴온되어 상기 제1 스위치에 충전된 전압을 제1 게이트 저항을 통하여 접지측으로 방전시켜 제1 스위치를 턴오프시키고,
    상기 제2 스위치 구동회로부는,
    상기 제2 스위치의 게이트 단자에 전기적으로 연결되어 제2 스위치의 턴온 전압의 충전/방전에 이용되는 제2 게이트 저항을 더 포함하고,
    상기 제2 스위치 구동회로부의 트랜지스터부는 제3 트랜지스터; 및 제4 트랜지스터를 포함하고,
    상기 제3 트랜지스터는 상기 제3 인버터에서 하이 레벨의 신호를 입력받아 턴온되어 상기 제2 스위치 구동회로부의 캐패시터에 충전된 전압을 제2 게이트 저항을 통하여 제2 스위치로 출력하여 제2 스위치를 턴온시키며,
    상기 제4 트랜지스터는 상기 제3 인버터에서 로우 레벨의 신호를 입력받아 턴온되어 상기 제2 스위치에 충전된 전압을 제2 게이트 저항을 통하여 접지측으로 방전시켜 제2 스위치를 턴오프시키는 것을 특징으로 하는 직류-직류 컨버터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전압 제어부는,
    상기 변압기 2차측의 직류전압을 검출하는 전압 검출부;
    상기 전압 검출부에서 검출된 직류전압을 이용하여 펄스폭변조 방식의 펄스신호를 생성하는 펄스신호 발생부;
    상기 펄스신호 발생부로부터 입력된 펄스신호에 시간적 지연을 갖도록 하는 시간지연 회로부; 및
    암단락을 방지하도록 상기 시간지연 회로부로부터 입력된 펄스신호에 데드타임을 확보하는 버퍼링부를 포함하고,
    상기 버퍼링부는,
    상기 시간지연 회로부의 출력 신호가 각각 입력되는 제1 인버터 및 제3 인버터; 및 상기 제1 인버터의 출력 신호가 입력되는 제2 인버터를 포함하고,
    상기 제2 인버터의 출력단은 상기 제1 트랜지스터 및 제2 트랜지스터의 공통 베이스 단자에 연결되고, 상기 제3 인버터의 출력단은 제3 트랜지스터 및 제4 트랜지스터의 공통 베이스 단자에 연결되는 것을 특징으로 하는 직류-직류 컨버터.
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