KR101014998B1 - 멀티 채널 스텝 업 직류 직류 컨버터 - Google Patents

멀티 채널 스텝 업 직류 직류 컨버터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 멀티 채널 스텝 업 직류 직류 컨버터에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 사이즈를 축소하고, 스위칭 노이즈를 감소시키며, 부스트 컨버터, 인덕터 및 캐패시터의 갯수를 감소시키고, 제조 비용을 절감하며 효율을 높이는데 있다.
이를 위해 본 발명은 배터리의 전압을 승압하여 출력하는 부스트 컨버터와, 부스트 컨버터에 연결되어 서로 다른 전압을 출력하는 다수의 LDO 레귤레이터와, LDO 레귤레이터의 레퍼런스 전압중 가장 높은 레퍼런스 전압을 선택하는 가장 높은 레퍼런스 전압 선택부와, 가장 높은 레퍼런스 전압 선택부에 연결되어, 가장 높은 레퍼런스 전압에 미리 결정된 전압을 가산하여 부스트 컨버터에 레퍼런스 전압으로 출력하는 전압 가산부로 이루어진 멀티 채널 스텝 업 직류 직류 컨버터를 개시한다.
Figure R1020080121887
멀티 채널, 스텝 업, 직류 직류 컨버터, 부스트 컨버터, LDO 레귤레이터

Description

멀티 채널 스텝 업 직류 직류 컨버터{Multi channel step up DCDC converter}
본 발명은 멀티 채널 스텝 업 직류 직류 컨버터에 관한 것이다.
일반적으로 액정 표시 패널이나 유기 전계 발광 표시 패널 등을 채택한 휴대용 전자 기기는 패널의 동작 뿐만 아니라 셋트(패널을 동작시키기 위한 각종 전자 회로의 집합체)의 동작을 위해 다양한 레벨의 전원 전압을 필요로 한다.
이를 위해 통상 하나의 배터리에 다수의 부스트 컨버터를 연결함으로써, 표시 패널 및 셋트에서 요구하는 다양한 레벨의 전원 전압을 공급하고 있다.
그러나 이와 같이 다수의 부스트 컨버터를 이용하는 경우 다수의 PWM IC, 다수의 인덕터 및 다수의 캐패시터가 필요함으로써, 전원 공급 장치의 크기가 커지는 문제가 있다. 또한, PWM IC마다 스위치가 내장되어 있음으로써, 이러한 스위치에 의한 스위칭 노이즈가 커질 뿐만 아니라 효율이 떨어지는 문제가 있다. 물론, 부품의 갯수가 많음에 따라 제조 비용도 증가한다.
한편, 배터리에 다수의 LDO(Low Drop Out) 레귤레이터를 연결하여, 다양한 레벨의 전원 전압을 공급하는 방법이 있다. 그러나 상기 LDO 레귤레이터는 배터리 의 전압보다 높은 전압을 출력할 수 없고, 또한 입력 전압에서 출력 전압을 뺀 값이 전부 손실로 작용함으로서, 입력 전압을 출력 전압에 연동하여 제어하지 못하면 효율이 매우 나빠지는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 사이즈를 축소하고, 스위칭 노이즈를 감소시키며, 부스트 컨버터, 인덕터 및 캐패시터의 갯수를 감소시키고, 제조 비용을 절감하며 효율은 높일 수 있는 멀티 채널 스텝 업 직류 직류 컨버터를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 멀티 채널 스텝 업 직류 직류 컨버터는 배터리의 전압을 승압하여 출력하는 부스트 컨버터; 상기 부스트 컨버터에 연결되어 서로 다른 전압을 출력하는 다수의 LDO 레귤레이터; 상기 다수의 LDO 레귤레이터의 레퍼런스 전압중 가장 높은 레퍼런스 전압을 선택하는 가장 높은 레퍼런스 전압 선택부; 및, 상기 가장 높은 레퍼런스 전압 선택부에 연결되어, 상기 가장 높은 레퍼런스 전압에 미리 결정된 전압을 가산하여 상기 부스트 컨버터의 레퍼런스 전압으로 출력하는 전압 가산부를 포함한다.
상기 부스트 컨버터는 상기 LDO 레귤레이터에 의해 출력되는 전압중 가장 높은 전압과, 상기 전압 가산부에 의한 가산 전압을 합하여 얻은 전압과 같은 전압을 출력할 수 있다.
상기 부스트 컨버터는 상기 부스트 컨버터로부터 출력되는 전압을 피드백하여 얻은 피드백 전압과, 상기 전압 가산부로부터 출력되는 레퍼런스 전압을 상호 비교하여, 상기 부스트 컨버터의 레퍼런스 전압을 결정하는 에러 앰프를 더 포함하 여 이루어질 수 있다.
상기 가장 높은 레퍼런스 전압 선택부는 상기 LDO 레귤레이터의 레퍼런스 전압이 인가되는 가장 높은 전압 선택기와, 상기 가장 높은 전압 선택기에 의한 출력 전압이 게이트에 인가되고, 드레인은 전원 공급선에 연결된 입력측 트랜지스터와, 상기 입력측 트랜지스터의 소스에 연결된 제1정전류원을 포함하고, 상기 레퍼런스 전압중 가장 높은값이 상기 가장 높은 전압 선택기를 통하여 출력되면, 상기 입력측 트랜지스터가 턴온됨으로써, 상기 레퍼런스 전압중 가장 높은 레퍼런스 전압이 선택된다.
상기 전압 가산부는 상기 제1정전류원에 캐소드가 연결된 출력측 다이오드와, 상기 출력측 다이오드의 애노드에 연결된 가변 저항 및 상기 가변 저항과 상기 전원 공급선 사이에 연결된 제2정전류원을 포함하고, 상기 가변 저항과 상기 제2정전류원 사이의 노드가 상기 부스트 컨버터의 레퍼런스 전압으로 출력된다.
상기 다수의 LDO 레귤레이터에는 상기 각 LDO 레귤레이터의 레퍼런스 전압을 조정하여 각 LDO 레귤레이터의 출력 전압이 가변되도록 하는 출력 전압 설정부가 더 연결될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 멀티 채널 스텝 업 직류 직류 컨버터는 하나의 부스트 컨버터와 다수의 LDO 레귤레이터를 조합함으로써, 사이즈를 축소하고 스위칭 노이즈를 현저히 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 부스트 컨버터, 인덕터 및 캐패시터 등의 갯수를 최소화하여 제조 비용도 절감할 수 있다.
또한, 본 발명은 LDO 레귤레이터의 레퍼런스 전압(또는 출력 전압)을 참조하여 이보다 약간 높은 전압이 LDO 레귤레이터에 입력되도록 함으로써, LDO 레귤레이터의 효율을 높일 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
여기서, 명세서 전체를 통하여 유사한 구성 및 동작을 갖는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 또한, 어떤 부분이 다른 부분과 전기적으로 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명에 따른 멀티 채널 스텝 업 직류 직류 컨버터의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 멀티 채널 스텝 업 직류 직류 컨버터(100)는 부스트 컨버터(120)와, LDO 레귤레이터(130)와, 가장 높은 레퍼런스 전압 선택부(140)와, 전압 가산부(150)와, 출력 전압 설정부(160)를 포함한다.
상기 부스트 컨버터(120)는 배터리(110)의 직류 전압을 승압하여 출력하는 역할을 한다. 예를 들어, 상기 부스트 컨버터(120)는 배터리(110)의 대략 3.7V 직류 전압을 대략 7.5V의 직류 전압으로 승압하여 출력하는 역할을 한다. 물론, 상기 부스트 컨버터(120)는 전압 승압을 위해 PWM IC의 외측에 인덕터(L)가 설치되어 있다.
상기 LDO 레귤레이터(130)는 상기 부스트 컨버터(120)의 출력단에 병렬로 연결되어 각각 다른 전압을 출력한다. 예를 들어, 상기 LDO 레귤레이터(130)는 대략 6V의 출력 전압을 갖는 제1LDO 레귤레이터, 대략 6.5V의 출력 전압을 갖는 제2LDO 레귤레이터 및 대략 7V의 출력 전압을 갖는 제3LDO 레귤레이터로 이루어질 수 있다. 물론, 이러한 출력 전압 및 LDO 레귤레이터의 갯수로 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 더불어, 상기 부스트 컨버터(120)는 LDO 레귤레이터(130)를 통하지 않고 직접 대략 7.5V의 전압을 출력할 수도 있다. 이와 같이 하여, 본 발명은 다양한 레벨의 전원 전압을 표시 패널 및 셋트에 공급할 수 있다.
상기 가장 높은 레퍼런스 전압 선택부(140)는 상기 다수의 LDO 레귤레이터(130)의 레퍼런스 전압(Vref1, Vref2, Vref3)을 모두 센싱하고, 이러한 레퍼런스 전압(Vref1, Vref2, Vref3)중 가장 높은 레퍼런스 전압을 선택한다. 즉, 제1LDO 레귤레이터가 갖는 제1레퍼런스 전압(Vref1), 제2LDO 레귤레이터가 갖는 제2레퍼런스 전압(Vref2) 및 제3LDO 레귤레이터가 갖는 제3레퍼런스 전압(Vref3)을 각각 센싱하고, 이중 가장 높은 레퍼런스 전압을 선택한다. 예를 들어, 제3레퍼런스 전압(Vref3)이 가장 크다면 이러한 제3레퍼런스 전압(Vref3)을 선택한다.
상기 전압 가산부(150)는 상기 가장 높은 레퍼런스 전압 선택부(140)에 연결되어, 상기 선택된 가장 높은 레퍼런스 전압(Vref3)에 미리 결정된 가산 전압(+α)을 합하여, 이를 상기 부스트 컨버터(120)의 레퍼런스 전압(VRef)으로 출력한다. 예를 들면, 상기 전압 가산부(150)는 상기 가장 높은 레퍼런스 전압(Vref3)에 대략 0.5V의 가산 전압을 더하여 상기 부스트 컨버터(120)의 레퍼런스 전압(VRef)으로 출력할 수 있다.
이와 같이 하여, 상기 부스트 컨버터(120)는 상기 LDO 레귤레이터(130)에 의해 출력되는 전압중 가장 높은 전압(예를 들면, 대략 7V)에, 상기 전압 가산부(150)에 의해 가산되는 전압(예를 들면, 대략 0.5V)을 합하여 얻은 전압(7.5V)과 같은 전압을 출력한다. 따라서 모든 LDO 레귤레이터(130)가 정상적으로 동작할 뿐만 아니라, LDO 레귤레이터(130)에 의한 손실도 최소화 된다.
상기 가산 전압(+α)은 대략 0.5V 내외로 설정할 수 있다. 물론, 상기 가산 전압(+α)을 더 낮추면, LDO 레귤레이터(130)의 효율이 더 우수해지나 출력 전압의 마진이 떨어질 수 있다. 더불어, 상기 가산 전압(+α)을 0.5V 이상으로 하면 출력 전압의 마진이 우수해지지만 효율이 떨어진다. 따라서 사용자는 효율을 우선시할지 또는 출력 전압의 마진을 우선할지 고려하여 상기 가산 전압(+α)을 결정할 수 있다.
상기 출력 전압 설정부(160)는 상기 다수의 LDO 레귤레이터(130)에 제공되는 레퍼런스 전압(Vref1, Vref2, Vref3)을 조정하여 각 LDO 레귤레이터(130)의 출력 전압이 가변되도록 하는 역할을 한다. 따라서 상기 LDO 레귤레이터(130)의 레퍼런스 전 압(Vref1, Vref2, Vref3)을 각각 조정함으로써, 표시 패널이나 셋트에서 요구하는 다양한 전원 전압을 공급할 수 있다. 이러한 출력 전압 설정부(160)는 당업자에게는 자명한 것이므로, 이에 대한 구체적 설명은 생략한다.
이와 같이 하여, 본 발명에는 하나의 부스트 컨버터(120)만이 이용되었다. 따라서 필요한 인덕터(L) 및 캐패시터(도시하지 않음)의 갯수가 최소화될 뿐만 아니라 전체 장치 사이즈 및 제조 비용도 최소화된다. 더불어, 하나의 부스트 컨버터(120)만 이용됨으로써, 스위칭 노이즈도 최소화된다. 또한, LDO 레귤레이터(130)의 가장 높은 레퍼런스 전압(또는 출력 전압)을 참조하여 이보다 약간 높은 전압이 LDO 레귤레이터(130)에 자동적으로 입력되도록 함으로써, 모든 LDO 레귤레이터(130)가 정상적으로 동작함은 물론, 효율을 최적화시킬 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 멀티 채널 스텝 업 직류 직류 컨버터중 부스트 컨버터의 일부 구성을 도시한 블럭도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 이용된 부스트 컨버터(120)는 통상의 것과 거의 같다. 즉, 부스트 컨버터(120)를 이루는 PWM IC 칩의 외부에는 배터리(110)로부터의 에너지를 저장하였다가 출력하는 인덕터(L)가 연결되어 있고, 상기 인덕터(L)와 부스트 컨버터(120)의 출력단 사이에는 출력 전류의 역방향 흐름을 방지하기 위한 쇼트키 다이오드(SD)가 연결되어 있다. 또한, 상기 인덕터(L)의 양단에 연결되는 부스트 컨버터(120) 즉, PWM IC 칩은 내부에 출력되는 전압에 대응 하는 전류를 감지하는 전류 감지용 저항(R), 소정 클록 주파수를 출력하는 오실레이터(121), 소정 슬로프(slope)를 갖는 램프 파형을 출력하는 램프 발생기(122), 레퍼런스 전압, 램프 파형 및 감지된 전류를 비교하여 소정 제어 신호를 출력하는 전류 감지 비교기(123), 전류 감지 비교기(123)로부터 제어 신호에 의해 소정 시간동안 일정 신호를 출력하는 RS 플립플롭(124), RS 플립플롭(124)으로부터의 출력 신호에 의해 구동 전압을 출력하는 드라이버(125), 드라이버(125)의 출력 신호에 의해 소정 주파수로 턴온 및 턴오프되는 트랜지스터(M1,M2)를 포함한다. 여기서, 상기 부스트 컨버터(120)에 의해 출력되는 전압은 피드백 전압을 제공할 수 있도록 분압 저항(R1,R2)에 연결될 수 있다. 도면중 미설명 부호 126은 부스트 컨버터(120)가 소프트 스타트(soft start)되도록 하는 소프트 스타트부이다. 이러한 구성 및 동작은 종래와 동일하다.
다만, 본 발명은 상기 부스트 컨버터(120)의 PWM IC 칩의 내부에 전압 가산부(150)로부터 출력되는 레퍼런스 전압(VRef)과 피드백 전압을 비교하고, 그 결과를 출력하는 에러 앰프(127)가 더 구비될 수 있다. 이와 같은 구성에 의해 부스트 컨버터(120)는 상기 전압 가산부(150)로부터의 레퍼런스 전압(VRef)이 상대적으로 높아지면 출력 전압도 상대적으로 증가하도록 동작하고, 상기 전압 가산부(150)로부터의 레퍼런스 전압(VRef)이 상대적으로 낮아지면 출력 전압도 상대적으로 감소하도록 동작한다. 즉, 상기 에러 앰프(127)는 상기 전압 가산부(150)로부터 출력되는 레퍼런스 전압(VRef)에 따라 상기 부스트 컨버터(120)에 의해 출력되는 전압이 증가 또는 감소하도록 한다.
도 3a는 본 발명에 따른 멀티 채널 스텝 업 직류 직류 컨버터중 가장 높은 레퍼런스 전압 선택부 및 전압 가산부의 일례를 도시한 회로도이고, 도 3b는 가장 높은 레퍼런스 전압 선택부중 입력측 트랜지스터의 특성을 도시한 그래프이다.
도 3a에 도시된 바와 같이 가장 높은 레퍼런스 전압 선택부(140)는 다수의 입력측 전원선을 갖는 가장 높은 전압 선택기(141), 입력측 트랜지스터(MN1) 및 제1정전류원(CI1)을 포함한다. 상기 가장 높은 전압 선택기(141)는 다수의 입력측 전원선을 구비하고 있으며, 이러한 다수의 입력측 전원선을 통하여 각 LDO 레귤레이터(130)로부터의 레퍼런스 전압(Vref1, Vref2,Vref3)을 인가받는다. 예를 들면, 제1입력측 전원선을 통하여는 제1LDO 레귤레이터의 레퍼런스 전압(Vref1)을 인가받는다. 또한, 제2입력측 전원선을 통하여는 제2LDO 레귤레이터의 레퍼런스 전압(Vref2)을 인가받는다. 또한, 제3입력측 전원선을 통하여는 제3LDO 레귤레이터의 레퍼런스 전압(Vref3)을 인가받는다. 또한, 상기 가장 높은 전압 선택기(141)는 하나의 출력측 전원선을 구비하고 있으며, 이러한 출력측 전원선은 입력측 트랜지스터(MN1)의 게이트에 연결되어 있다. 또한, 상기 입력측 트랜지스터(MN1)의 드레인은 전원 공급선(VDD)에 연결되고, 소스는 제1정전류원(CI1)에 연결되어 있다. 상기 제1정전류원(CI1)은 상기 입력측 트랜지스터(MN1)의 소스에 연결되어, 정전류(예를 들면, A+B㎂, A㎂는 상기 입력측 트랜지스터(MN1)를 통해 흐르고, B㎂는 하기할 제2정전류원을 통해 흐름)를 흘려주는 역할을 한다. 따라서 도 3a에 도시된 바와 같이 대략 A㎂에 맞게 입력측 트랜지스터(MN1)의 게이트-소스 전압이 형성된다.
이러한 구성에 의해, 도 3b에 도시된 바와 같이 다수의 입력측 전원선을 통해 입력되는 전압(Vref1, Vref2, Vref3)중 가장 큰 레퍼런스 전압(Vref3)에 의해 입력측 트랜지스터(MN1)가 턴온되도록 하고, 이에 맞게 소스 전압이 고정되도록 할 수 있다.
예를 들어, 제1입력측 전원선에는 1.5V의 레퍼런스 전압(Vref1)이 인가되고, 제2입력측 전원선에는 1.6V의 레퍼런스 전압(Vref2)이 인가되며, 제3입력측 전원선에는 1.7V의 레퍼런스 전압(Vref3)이 인가될 수 있다. 그러면, 입력측 트랜지스터(MN1)의 소스는 대략 1V의 전위로 고정되며, 이에 따라 1.7V의 레퍼런스 전압이 인가될 경우에만 입력측 트랜지스터(MN1)가 턴온된다. 물론, 게이트-소스 전압이 문턱 전압 0.7V를 넘지 못하는 나머지 제1,2입력측 전원선을 통해 입력되는 1.5V의 레퍼런스 전압(Vref1) 및 1.6V의 레퍼런스 전압(Vref2)은 트랜지스터(MN1)을 턴온시키지 못한다. 이와 같이 하여, 상기 가장 높은 레퍼런스 전압 선택부(140)는 다수의 레퍼런스 전압중 가장 큰 전압을 선택하게 된다.
한편, 도 3a에 도시된 전압 가산부(150)는 출력측 다이오드(D)와, 가변 저항(Ra) 및 제2정전류원(CI2)을 포함한다. 상기 출력측 다이오드(D)는 상기 제1정전류원(CI1)에 애노드가 연결되고, 캐소드는 상기 가변 저항(Ra)에 연결되어 있다. 실질적으로, 상기 출력측 다이오드(D)는 게이트와 드레인이 연결된 트랜지스터일 수 있다. 상기 출력측 다이오드(D)와 가변 저항(Ra) 사이의 전위는 대략 1.7V 정도가 된다. 즉, 소스 전압 1V와 상기 출력측 다이오드(D)에 의한 전압 강하 0.7V의 합산 전압인 1.7V이다.
상기 가변 저항(Ra)은 상기 출력측 다이오드(D)의 애노드와 상기 제2정전류원(CI2) 사이에 연결되어 있다. 실질적으로, 이러한 가변 저항(Ra)에 의해 가산 전압(+α)이 결정된다. 즉, 상기 가변 저항(Ra)과 상기 제2정전류원(CI2) 사이의 노드에 의해 부스트 컨버터(120)에 입력되는 레퍼런스 전압(VRef)이 출력된다. 즉, 상기 부스트 컨버터(120)쪽으로 출력되는 레퍼런스 전압(VRef)은 아래와 같은 수학식 1에 의해 결정된다.
[수학식 1]
VRef = (B X Ra) + Vf + Vx
여기서, B는 제2정전류원(CI2)에 의해 흐르는 정전류, Ra는 가변 저항의 저항값, Vf는 출력측 다이오드의 전압 강하값, Vx는 출력측 다이오드와 제1정전류원(CI1) 사이의 전압이다.
여기서, Vx는 아래 수학식 2에 의해 결정된다.
[수학식 2]
Vx = Vref_max - Vth - Vds
여기서, (Vref_max - Vth) >> Vds 이므로, 수학식 2는 아래의 수학식 3으로 근사화시킬 수 있다.
[수학식 3]
Vx = Vref_max - Vth
수학식 1에 수학식 3을 대입하면, 아래의 수학식 4를 얻을 수 있다.
[수학식 4]
VRef = (B X Ra) + Vf + (Vref_max - Vth)
여기서, 입력측 트랜지스터(MN1)의 Vth와 출력측 다이오드(D)의 Vf가 같다고 가정하면, 아래의 수학식 5를 얻을 수 있다.
[수학식 5]
VRef = (B X Ra) + Vref_max
이와 같이 하여, 본 발명에서는 상기 가변 저항(Ra)의 저항 값을 바꿈으로서 부스트 컨버터(120)로 출력되는 레퍼런스 전압(VRef)을 조정할 수 있다. 실제로 상기 가변 저항(Ra)은 집적 회로 제조 공정중 트리밍(trimming) 공정에 의해 조정될 수 있다.
상기 가변 저항(Ra)의 값을 상대적으로 작게 하면, 가산 전압(+α)이 작아짐으로써, 상기 부스트 컨버터(120)에 의해 출력되는 전압(LDO 레귤레이터(130)의 입력 전압)과 LDO 레귤레이터(130)의 출력되는 전압의 차이를 줄여 효율을 올릴 수 있다. 그러나 출력 전압의 마진이 작아진다. 또한, 상기 가변 저항(Ra)의 값을 상대적으로 크게 하면, 가산 전압(+α)이 커짐으로써, 부스트 컨버터(120)에 의해 입력되는 전압(LDO 레귤레이터(130)의 입력 전압)과 LDO 레귤레이터(130)의 출력되는 전압의 차이를 크게 하여 출력 전압의 마진을 크게 할 수 있다. 그러나 효율이 작아진다. 따라서 이러한 점을 감안하여 상기 가변 저항(Ra)의 값을 적절히 조절한다.
더불어, 상기 제2정전류원(CI2) 역시 상기 전원 공급선에 연결되어 정전류를 상기 가변 저항(Ra) 및 출력측 다이오드(D) 쪽으로 흘릴 수 있다. 여기서, 상기 제1정전류원(CI1) 및 제2정전류원(CI2)은 실질적으로 트랜지스터를 이용하여 구현할 수 있으며, 이는 주지된 사항이므로 상세 설명은 생략한다.
도 4는 본 발명에 따른 멀티 채널 스텝 업 직류 직류 컨버터중 LDO 레귤레이터의 일례를 도시한 블럭도이다.
도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 이용된 LDO 레귤레이터(130)는 통상의 것과 동일하다. 즉, LDO 레귤레이터(130)는 레퍼런스 전압 입력 단자와, 전압 입력 단자와, 전압 출력 단자를 포함한다. 여기서, 레퍼런스 전압 입력 단자는 상술한 출력 전압 설정부(160)에 연결되어 있다. 따라서 사용자가 원하는 값으로 상기 LDO 레귤레이터(130)에 의한 출력 전압을 가변시킬 수 있다. 더불어, 상기 전압 입력 단자는 상기 부스트 컨버터(120)에 연결되어 있음으로써, 상기 부스트 컨버터(120)로부터 출력되는 승압된 전압이 인가된다.
도면중 미설명 부호 131은 버퍼이고, 132는 에러 앰프이고, PDMOS은 트랜지스터이고, R31,R32는 분압저항, R33,R34는 가변 분압저항이다.
또한, VSP가 부스트 컨버터에 의한 출력 전압이고, VOX가 LDO 레귤레이터에 의한 출력 전압이다. 도시된 바와 같이 VSP는 VOX에 비해 대략 0.5V 정도 높은 전압이다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 멀티 채널 스텝 업 직류 직류 컨버터를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 멀티 채널 스텝 업 직류 직류 컨버터의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 2는 본 발명에 따른 멀티 채널 스텝 업 직류 직류 컨버터중 부스트 컨버터의 일부 구성을 도시한 블럭도이다.
도 3a는 본 발명에 따른 멀티 채널 스텝 업 직류 직류 컨버터중 가장 높은 레퍼런스 전압 선택부 및 전압 가산부의 일례를 도시한 회로도이고, 도 3b는 가장 높은 레퍼런스 전압 선택부중 입력측 트랜지스터의 특성을 도시한 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 멀티 채널 스텝 업 직류 직류 컨버터중 LDO 레귤레이터의 일례를 도시한 블럭도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100; 본 발명에 따른 멀티 채널 스텝 업 직류 직류 컨버터
110; 배터리 120; 부스트 컨버터
130; LDO 레귤레이터 140; 가장 높은 레퍼런스 전압 선택부
150; 전압 가산부 160; 출력 전압 설정부

Claims (6)

  1. 배터리의 전압을 승압하여 출력하는 부스트 컨버터;
    상기 부스트 컨버터에 연결되어 서로 다른 전압을 출력하는 LDO 레귤레이터;
    상기 LDO 레귤레이터의 레퍼런스 전압중 가장 높은 레퍼런스 전압을 선택하는 가장 높은 레퍼런스 전압 선택부; 및,
    상기 가장 높은 레퍼런스 전압 선택부에 연결되어, 상기 가장 높은 레퍼런스 전압에 미리 결정된 전압을 가산하여 상기 부스트 컨버터의 레퍼런스 전압으로 출력하는 전압 가산부를 포함하고,
    상기 가장 높은 레퍼런스 전압 선택부는
    상기 LDO 레귤레이터의 레퍼런스 전압이 인가되는 가장 높은 전압 선택기;
    상기 가장 높은 전압 선택기에 의한 출력 전압이 게이트에 인가되고, 드레인은 전원 공급선에 연결된 입력측 트랜지스터; 및,
    상기 입력측 트랜지스터의 소스에 연결된 제1정전류원을 포함하고,
    상기 레퍼런스 전압중 가장 높은값이 상기 가장 높은 전압 선택기를 통하여 출력되면, 상기 입력측 트랜지스터가 턴온됨으로써, 상기 레퍼런스 전압중 가장 높은 레퍼런스 전압이 선택됨을 특징으로 하는 멀티 채널 스텝 업 직류 직류 컨버터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 부스트 컨버터는
    상기 LDO 레귤레이터에 의해 출력되는 전압중 가장 높은 전압과, 상기 전압 가산부에 의한 가산 전압을 합하여 얻은 전압과 같은 전압을 출력함을 특징으로 하는 멀티 채널 스텝 업 직류 직류 컨버터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 부스트 컨버터는
    상기 부스트 컨버터로부터 출력되는 전압을 피드백하여 얻은 피드백 전압과, 상기 전압 가산부로부터 출력되는 레퍼런스 전압을 상호 비교하여, 상기 부스트 컨버터의 레퍼런스 전압을 결정하는 에러 앰프를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 멀티 채널 스텝 업 직류 직류 컨버터.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전압 가산부는
    상기 제1정전류원에 캐소드가 연결된 출력측 다이오드;
    상기 출력측 다이오드의 애노드에 연결된 가변 저항; 및,
    상기 가변 저항과 상기 전원 공급선 사이에 연결된 제2정전류원을 포함하고,
    상기 가변 저항과 상기 제2정전류원 사이의 노드가 상기 부스트 컨버터의 레퍼런스 전압으로 출력됨을 특징으로 하는 멀티 채널 스텝 업 직류 직류 컨버터.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 서로 다른 전압을 출력하는 LDO 레귤레이터에는 상기 각 LDO 레귤레이터의 레퍼런스 전압을 조정하여 각 LDO 레귤레이터의 출력 전압이 가변되도록 하는 출력 전압 설정부가 더 연결된 것을 특징으로 하는 멀티 채널 스텝 업 직류 직류 컨버터.
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