KR101043580B1 - 직류/직류 변환기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 직류/직류 변환기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 강압형 직류/직류 변환기는 인덕터, 일단이 입력단과 연결되고, 타단이 인덕터의 일단과 연결된 충전 스위치, 일단이 인덕터의 일단과 연결되고, 타단이 접지와 연결된 방전 스위치, 인덕터의 타단과 출력단을 연결하는 제1 연결노드와 접지 사이에 연결되고, 출력단의 출력전압을 분할하는 전압 분압부, 충전 스위치의 타단, 방전 스위치의 일단 및 인덕터의 일단을 연결하는 제2 연결노드의 스위칭 전압과 접지 전압의 차를 증폭하는 제1 보상부, 전압 분압기를 통해 분할된 분할전압과 기설정된 기준전압의 차를 증폭하는 제2 보상부, 제1 보상부와 제2 보상부의 출력신호를 합산하는 합산부, 합산부의 출력신호와 기설정된 톱니파 전압 신호를 비교하고 펄스폭 변조신호를 출력하는 비교부 및, 비교부를 통해 출력되는 펄스폭 변조신호에 따라 충전 스위치 및 방전 스위치의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 보상부를 비롯한 전체 회로의 집적화에 유리하고, 입력 전압 및 부하 변동에 대한 과도 응답 특성이 빠르며 안정한 성능을 갖는다. 또한, 과도 응답 특성의 개선을 위해 출력 전압을 사용하지 않고, 스위치 접점에서의 전압을 이용하는 점에서 단일 칩 직류/직류 변환기의 제어에 필요한 외부 소자 없이 최소의 핀 수로 집적화할 수 있다.
직류/직류 변환기(DC-DC Converter), 부귀환(Negative Feedback), 강압형 변환기(Buck Converter), 오차 증폭기(Error Amplifier), 보상기(Compensator), 미분형 보상기(Differential Compensator), 적분형 보상기(Integral Compensator), 비례형 보상기(Proportional Compensator), 비례적분미분 제어기(Proportional-Integral-Differential Controller; PID Controller)

Description

직류/직류 변환기{DC/DC CONVERTER}
본 발명의 직류/직류 변환기에 관한 것이다.
일반적으로 직류/직류 변환기는 입력단의 직류 전압을 부하가 원하는 전압으로 승압하거나 강압하여 출력단으로 출력하는 장치이다. 이러한 직류/직류 변환기는 다양한 정보 전자 기기에 전기를 공급하는 필수적인 구성요소가 된다.
도 1a는 종래의 전압 모드 직류/직류 변환기를 나타낸 도면이다.
도 1a를 참조하면, 종래의 전압 모드 직류/직류 변환기는 인덕터(110), 충전 스위치(121), 방전 스위치(123), 전압 분압기(140), 보상기(160), 비교기(170) 및 제어기(180)를 포함하며 출력전압 신호만을 부귀환 제어하여 출력 전압을 목표 전압으로 조정한다.
이러한 종래의 전압 모드 직류/직류 변환기의 경우 인덕터(110)와 출력 커패시터(130)의 공진에 따른 복소 극점을 보상하기 위한 접적화 된 보상기(160)의 설계가 매우 어렵다.
또한, 보상기(160)를 설계하는 방법에 따라, 특히 보상기(160)의 구성요소인 미분기의 설계가 어렵고, 출력 전압을 직접 미분하는 형태이므로 출력단의 노이즈 가 증폭되어 제어 루프로 들어 올 수 있는 문제점이 있다.
또한, 복소 극점을 보상하는 방법에 따라 루프 안정성을 위하여 대역폭을 좁게 설계하게 되면, 과도 응답 특성이 느려지는 문제점이 발생할 수도 있다.
도 2는 종래의 전류 모드 직류/직류 변환기를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 종래의 전류 모드 직류/직류 변환기는 인덕터(210), 충전 스위치(221), 방전 스위치(223), 전압 분압기(240), 보상기(260), 합산기(270), 비교기(280) 및 제어기(290)를포함하고, 출력 전압 신호와 함께 인덕터(210)에 흐르는 전류를 검출하여 부귀환 제어한다.
이러한 종래의 전류 모드 직류/직류 변환기의 경우, 내부 전류 부귀환 루프의 안정성을 보장하기 위해 슬로프 보상 회로가 필요하고, 내부 전력 스위치에서의 인덕터(110) 전류 검출 회로의 출력 신호의 크기가 작아서 노이즈에 민감한 문제점이 있다.
또한, 출력단(Vout)의 부하(150) 조건에 따라 보상기(160)의 보상 값을 결정하기가 쉽지 않기 때문에, 외부에서 보상을 조절하기위한 핀이 필요하고 집적화된 보상기의 설계가 어려지는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 집적화에 유리하고 입력 전압과 부하 변동에 대한 과도 응답 특성이 우수하며 안정한 성능 갖는 직류/직류 변환기를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 강압형 직류/직류 변환기는 인덕터, 일단이 입력단과 연결되고, 타단이 인덕터의 일단과 연결된 충전 스위치, 일단이 인덕터의 일단과 연결되고, 타단이 접지와 연결된 방전 스위치, 인덕터의 타단과 출력단을 연결하는 제1 연결노드와 접지 사이에 연결되고, 출력단의 출력전압을 분할하는 전압 분압부, 충전 스위치의 타단, 방전 스위치의 일단 및 인덕터의 일단을 연결하는 제2 연결노드의 스위칭 전압과 접지 전압의 차를 증폭하는 제1 보상부, 전압 분압기를 통해 분할된 분할전압과 기설정된 기준전압의 차를 증폭하는 제2 보상부, 제1 보상부와 제2 보상부의 출력신호를 합산하는 합산부, 합산부의 출력신호와 기설정된 톱니파 전압 신호를 비교하고 펄스폭 변조신호를 출력하는 비교부 및, 비교부를 통해 출력되는 펄스폭 변조신호에 따라 충전 스위치 및 방전 스위치의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.
제1 보상부는,
일단이 제2 연결노드와 연결된 제1 저항, 일단이 제1 저항의 타단과 연결되고, 타단이 접지와 연결된 제1 커패시터, 일단이 제1 커패시터의 일단과 연결된 제2 커패시터, 제2 커패시터의 타단과 접지 사이에 연결된 제2 저항 및, 제2 저항의 양단의 전압을 전류로 변환하는 제1 트랜스컨덕턴스 증폭기를 포함하는 것이 바람직하다.
제2 보상부는,
분할전압과 기준전압을 각각 입력 받는 제2 트랜스컨덕턴스 증폭기와 제3 트 랜스컨덕턴스 증폭기 및, 제2 트랜스컨덕턴스 증폭기의 출력단과 접지 사이에 연결된 제3 커패시터를 포함하는 것이 바람직하다.
합산부는,
제4 트랜스컨덕턴스 증폭기를 포함하고,
제4 트랜스컨덕턴스의 입력단 중 하나는 제2 트랜스컨덕턴스 증폭기의 출력단과 연결되고,
제4 트랜스컨덕턴스의 입력단 중 또 다른 하나는 자신의 출력단과 연결되고,
제4 트랜스컨덕턴스의 출력단은 제1 트랜스컨덕턴스 증폭기 및 제3 트랜스컨덕턴스 증폭기의 출력단과 연결된 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 승압형 직류/직류 변환기는 일단이 입력단과 연결된 인덕터, 일단이 인덕터의 타단과 연결되고, 타단이 접지와 연결된 충전 스위치, 일단이 인덕터의 타단과 연결되고, 타단이 출력단과 연결된 방전 스위치, 방전 스위치의 타단과 출력단을 연결하는 제1 연결노드와 접지 사이에 연결되고, 출력단의 출력전압을 분할하는 전압 분압부, 인덕터의 타단, 충전 스위치의 일단 및 방전 스위치의 일단을 연결하는 제2 연결노드의 스위칭 전압과 접지 전압의 차를 증폭하는 제1 보상부, 전압 분압부를 통해 분할된 분할전압과 기설정된 기준전압의 차를 증폭하는 제2 보상부, 제1 보상부와 제2 보상부의 출력신호를 합산하는 합산부, 합산부의 출력신호와 기설정된 톱니파 전압 신호를 비교하고 펄스폭 변조신호를 출력하는 비교부 및, 비교부를 통해 출력되는 펄스폭 변조신호에 따라 충전 스위치 및 방전 스위 치의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.
제1 보상부는,
일단이 제2 연결노드와 연결된 제1 저항, 일단이 제1 저항의 타단과 연결되고, 타단이 접지와 연결된 제1 커패시터, 일단이 제1 커패시터의 일단과 연결된 제2 커패시터, 제2 커패시터의 타단과 접지 사이에 연결된 제2 저항 및, 제2 저항의 양단의 전압을 전류로 변환하는 제1 트랜스컨덕턴스 증폭기를 포함하는 것이 바람직하다.
제2 보상부는,
분할전압과 기준전압을 각각 입력 받는 제2 트랜스컨덕턴스 증폭기와 제3 트랜스컨덕턴스 증폭기 및, 제2 트랜스컨덕턴스 증폭기의 출력단과 접지 사이에 연결된 제3 커패시터를 포함하는 것이 바람직하다.
합산부는,
제4 트랜스컨덕턴스 증폭기를 포함하고,
제4 트랜스컨덕턴스의 입력단 중 하나는 제2 트랜스컨덕턴스 증폭기의 출력단과 연결되고,
제4 트랜스컨덕턴스의 입력단 중 또 다른 하나는 자신의 출력단과 연결되고,
제4 트랜스컨덕턴스의 출력단은 제1 트랜스컨덕턴스 증폭기 및 제3 트랜스컨덕턴스 증폭기의 출력단과 연결된 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 포워드 직류/직류 변환기는 일단이 입력단과 연결된 1차측 인덕터, 1차측 인덕터의 타단과 접지 사이에 연결된 제1 충전 스위치, 1차측 인덕터로부터 인버터 전압을 전달 받을 수 있도록 1차측 인덕터와 자기 결합되고, 일단이 접지와 연결된 2차측 인덕터, 일단이 2차측 인덕터의 타단과 연결된 제2 충전 스위치, 일단이 제2 충전 스위치의 타단과 연결되고 타단이 접지와 연결된 방전 스위치, 일단이 제2 충전 스위치의 타단 및 방전 스위치의 일단을 연결하는 제1 연결노드와 연결되고, 타단이 출력단과 연결된 정류 인덕터, 정류 인덕터의 타단과 출력단을 연결하는 제2 연결노드와 접지 사이에 연결되고, 출력단의 출력전압을 분할하는 전압 분압부, 제1 연결노드의 스위칭 전압과 접지 전압의 차를 증폭하는 제1 보상부, 전압 분압부를 통해 분할된 분할전압과 기설정된 기준전압의 차를 증폭하는 제2 보상부, 제1 보상부와 제2 보상부의 출력신호를 합산하는 합산부, 합산부의 출력신호와 기설정된 톱니파 전압 신호를 비교하고 펄스폭 변조신호를 출력하는 비교부 및, 비교부를 통해 출력되는 펄스폭 변조신호에 따라 제1 충전 스위치, 제2 충전 스위치 및 방전 스위치의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.
제1 보상부는,
일단이 제1 연결노드와 연결된 제1 저항, 일단이 제1 저항의 타단과 연결되고, 타단이 접지와 연결된 제1 커패시터, 일단이 제1 커패시터일단과 연결된 제2 커패시터, 제2 커패시터의 타단과 접지 사이에 연결된 제2 저항 및, 제2 저항의 양단의 전압을 전류로 변환하는 제1 트랜스컨덕턴스 증폭기를 포함하는 것이 바람직하다.
제2 보상부는,
분할전압과 기준전압을 각각 입력 받는 제2 트랜스컨덕턴스 증폭기와 제3 트랜스컨덕턴스 증폭기 및, 제2 트랜스컨덕턴스 증폭기의 출력단과 접지 사이에 연결된 제3 커패시터를 포함하는 것이 바람직하다.
합산부는,
제4 트랜스컨덕턴스 증폭기를 포함하고,
제4 트랜스컨덕턴스의 입력단 중 하나는 제2 트랜스컨덕턴스 증폭기의 출력단과 연결되고,
제4 트랜스컨덕턴스의 입력단 중 또 다른 하나는 자신의 출력단과 연결되고,
제4 트랜스컨덕턴스의 출력단은 제1 트랜스컨덕턴스 증폭기 및 제3 트랜스컨덕턴스 증폭기의 출력단과 연결된 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 보상부를 비롯한 전체 회로의 집적화에 유리하고, 입력 전압 및 부하 변동에 대한 과도 응답 특성이 빠르며 안정한 성능을 갖는다.
또한, 과도 응답 특성의 개선을 위해 출력 전압을 사용하지 않고, 스위치 접점에서의 전압을 이용하는 점에서 단일 칩 직류/직류 변환기의 제어에 필요한 외부 소자 없이 최소의 핀 수로 집적화할 수 있다.
이하에는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직류/직류 변환기에 대하여 상세히 설명한다.
[제1 실시예]
도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 강압형 직류/직류 변환기를 나타낸 도면이다.
도 3a를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 강압형 직류/직류 변환기는 인덕터(310), 스위치부(320), 전압 분압부(333), 제1 보상부(340), 제2 보상부(350), 합산부(360), 비교부(370) 및 제어부(380)를 포함한다. 또한, 출력단(Vout)과 접지 사이에 각각 병렬 연결된 출력 커패시터(331)와 부하(335)를 포함할 수 있다.
인덕터(310)는 스위치부(320)의 동작에 따라 입력단(Vin)으로 입력되는 직류 전압에 의한 에너지를 충전 또는 방전할 수 있다.
스위치부(320)는 인덕터(310)의 에너지 충/방전을 제어하는 충전 스위치(321)와 방전 스위치(323)를 포함할 수 있다.
충전 스위치(321)는 일단이 입력단(Vin)과 연결되고, 타단이 인덕터(310)의 일단과 연결될 수 있다. 충전 스위치(321)가 턴 온될 경우 입력단(Vin)과 출력단(Vout)의 전압 차에 상응하는 에너지가 인덕터(310)에 충전되며, 충전된 에너지는 인덕터(310)에 의해서 전류형태로 바뀌어 부하(335)로 전달될 수 있다.
방전 스위치(323)는 일단이 인덕터(310)의 일단과 연결되고, 타단이 접지와 연결될 수 있다. 방전 스위치(323)는 충전 스위치(321)가 턴 오프될 경우 턴 온될 수 있으며, 방전 스위치(323)가 턴 온될 경우, 인덕터(310)에 충전된 에너지가 부하(335)로 전달됨으로써, 출력단(Vout)을 통해 출력될 수 있다.
충전 스위치(321)와 방전 스위치(323)로는 일반적인 스위칭 소자를 사용할 수 있으며, 직류/직류 변환기의 부하 전류가 큰 경우에는 방전 스위치(323)를 쇼트키 다이오드로 사용하는 것이 바람직하다.
전압 분압부(333)는 제1 연결노드(NA)와 접지 사이에 연결되고, 출력단(Vout)의 출력전압을 분할할 수 있다. 여기서 제1 연결노드(NA)는 인덕터(310)의 타단과 출력단(Vout)을 연결하는 연결노드 일 수 있다.
제1 보상부(340)는 제2 연결노드(NB)의 스위칭 전압(VSW)과 접지 전압(Vgnd)을 입력 받고, 입력된 스위칭 전압(VSW)과 접지 전압(Vgnd)의 차를 증폭할 수 있다. 여기서 제2 연결노드(NB)는 충전 스위치(321)의 타단, 방전 스위치(323)의 일단 및 인덕터(310)의 일단을 연결하는 연결노드 일 수 있다.
제2 보상부(350)는 전압 분압부(333)를 통해 분할된 분할전압(Vfb)과 기설정된 기준전압(Vref)을 입력 받고, 입력된 분할전압(Vfb)과 기준전압(Vref)의 차를 증폭할 수 있다.
합산부(360)는 제1 보상부(340)와 제2 보상부(350)의 출력신호를 합산하여 출력할 수 있다.
비교부(370)는 합산부(360)의 출력신호(Vc)와 기설정된 톱니파 전압 신호(Vsaw)를 입력 받고, 입력된 출력신호(Vc)와 톱니파 전압 신호(Vsaw)를 비교하여 비교 결과에 따른 펄스폭 변조신호를 출력할 수 있다.
제어부(380)는 비교부(370)를 통해 출력되는 펄스폭 변조신호를 입력 받고, 입력된 펄스폭 변조신호에 따라 충전 스위치(321)와 방전 스위치(323)에 인가되는 펄스폭을 각각 제어할 수 있다.
도 3b는 도 3a에 도시된 제1 보상기(340), 제2 보상기(350) 및 합산부(360)의 구체적인 예를 나타낸 도면이다.
제1 보상부(340)는 도 3b에 도시된 바와 같이, 제1 저항(R1), 제1 커패시터(C1), 제2 커패시터(C2), 제2 저항(R2) 및 제1 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA1)를 포함할 수 있다.
제1 저항(R1)과 제1 커패시터(C1)는 제2 연결노드(NB)와 접지 사이에 직렬연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 저항(R1)의 일단은 제2 연결노드(NB)와 연결되며, 제1 저항(R1)의 타단은 제1 커패시터(C1)의 일단과 연결되며, 제1 커패시터(C1)의 타단은 접지와 연결될 수 있다.
제2 커패시터(C2)는 일단이 제1 커패시터(C1)의 일단(혹은 제1 저항(R1)의 타단)과 연결될 수 있다.
제2 저항(R2)은 일단이 제2 커패시터(C2)의 타단과 연결되고, 타단이 접지와 연결될 수 있다.
제1 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA1)는 입력단이 제2 저항(R2)의 일단과 타단에 각각 연결되어 제2 저항(R2)의 양단의 전압을 전류로 변환할 수 있다.
제2 보상부(350)는 도 3b에 도시된 바와 같이, 제2 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA2), 제3 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA3) 및 제3 커패시터(C3)를 포함할 수 있 다.
제2 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA2)와 제3 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA3)는 분할전압(Vfb)과 기준전압(Vref)을 각각 입력 받는다.
제3 커패시터(C3)는 제2 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA2)의 출력단과 접지 사이에 연결될 수 있다. 제2 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA2)는 제3 커패시터(C3)와 함께 적분형 보상기로서 전압 출력을 가질 수 있으며, 제3 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA3)는 비례형 보상기로서 전류 출력을 가질 수 있다. 여기서 비례형 보상기의 이득은 제3 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA3)의 트랜스컨덕턴스(Gm)와 합산부(360)의 출력 저항에 의해 결정될 수 있다.
합산부(360)는 도 3b에 도시된 바와 같이, 버퍼 접속된 제4 트랜스컨덕턴스(OTA4)를 포함할 수 있다.
제4 트랜스컨덕턴스(OTA4)는 두 개의 입력단을 가지며, 이 중 한 입력단은 제2 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA2)의 출력단과 연결될 수 있다. 또한, 제4 트랜스컨덕턴스(OTA4)의 또 다른 입력단은 자신의 출력단 및 제3 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA3)의 출력단과 연결될 수 있다. 여기서 합산부(360)의 출력 저항은 제4 트랜스컨덕턴스(OTA4)의 트랜스컨덕턴스(Gm)가 될 수 있다.
한편, 도 3b의 버퍼 접속된 제4 트랜스컨덕턴스(OTA4)는 트랜지스터의 소오스 팔로워(source follower) 구조로 대체할 수 있다.
제1 보상부(340)은 제2 연결노드(NB)의 스위칭 전압(VSW)을 입력으로 받아 직 류/직류 변환기의 과도 응답 특성을 담당하는 역할을 하며, 제2 보상부(350)는 출력전압의 정상 상태 특성을 담당하는 역할을 하게 된다. 합산부(360)는 제1 보상부(340)와 제2 보상부(350)의 출력신호를 합하여 제어신호(Vc)를 생성하며, 이렇게 생성된 제어신호(Vc)는 톱니파 전압 신호(Vsaw)와 비교되어 펄스폭 변조신호로 생성된다. 이렇게 생성된 펄스폭 변조신호는 제어부(380)를 통해 충전 스위치(321)와 방전 스위치(323)의 펄스폭이 조절되도록 함으로써 변환기의 부귀환 제어가 이루어질 수 있도록 한다.
[승압형 직류/직류 변환기]
도 4a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 승압형 직류/직류 변환기를 나타낸 도면이다.
도 4a를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 승압형 직류/직류 변환기는 인덕터(410), 스위치부(420), 전압 분압부(433), 제1 보상부(440), 제2 보상부(450), 합산부(460), 비교부(470) 및 제어부(480)를포함한다. 또한, 출력단(Vout)과 접지 사이에 각각 병렬 연결된 출력 커패시터(431)와 부하(435)를 포함할 수 있다.
인덕터(410)는 일단이 입력단(Vin)과 연결되며, 스위치부(420)의 동작에 따라 입력단(Vin)으로 입력되는 직류 전압에 의한 에너지를 충전 및 방전할 수 있다.
스위치부(320)는 인덕터(410)의 에너지 충/방전을 제어하는 충전 스위 치(421)와 방전 스위치(423)를 포함할 수 있다.
충전 스위치(421)는 일단이 인덕터(410) 타단과 연결되며, 타단이 접지와 연결될 수 있다. 충전 스위치(421)가 턴 온될 경우 입력단(Vin)으로 입력되는 직류 전압은 인덕터(410)에 충전 될 수 있다.
방전 스위치(423)는 일단이 인덕터(410)의 타단과 연결되며, 타단이 출력단(Vout)과 연결 될 수 있다. 방전 스위치(423)는 충전 스위치(421)가 턴 오프 될 경우, 턴 온 될 수 있다. 이와 같이 방전 스위치(423)가 턴 온 될 경우, 인덕터(410)에 충전된 에너지는 부하(435)를 통해 출력단(Vout)으로 출력될 수 있다.
충전 스위치(421)와 방전 스위치(423)로는 일반적인 스위칭 소자를 사용할 수 있으며, 직류/직류 변환기의 부하 전류가 큰 경우에는 방전 스위치(423)를 쇼트키 다이오드로 사용하는 것이 바람직하다.
전압 분압부(433)는 제1 연결노드(NA)와 접지 사이에 연결되고, 출력단(Vout)의 출력전압을 분할할 수 있다. 여기서 제1 연결노드(NA)는 방전 스위치(423)의 타단과 출력단(Vout)을 연결하는 연결노드 일 수 있다.
제1 보상부(440)는 제2 연결노드(NB)의 스위칭 전압(VSW)과 접지 전압(Vgnd)을 입력 받고, 입력된 스위칭 전압(VSW)과 접지 전압(Vgnd)의 차를 증폭할 수 있다. 여기서 제2 연결노드(NB)는 인덕터(410)의 타단, 충전 스위치(421)의 일단 및 방전 스위치(423)의 일단을 연결하는 연결노드 일 수 있다.
제2 보상부(450)는 전압 분압부(433)를 통해 분할된 분할전압(Vfb)과 기설정된 기준전압(Vref)을 입력 받고, 입력된 분할전압(Vfb)과 기준전압(Vref)의 차를 증폭할 수 있다.
합산부(460)는 제1 보상부(440)와 제2 보상부(450)의 출력신호를 합산하여 출력할 수 있다.
비교부(470)는 합산부(460)의 출력신호(VC)와 기설정된 톱니파 전압 신호(Vsaw)를 입력 받고, 입력된 출력신호(VC)와 톱니파 전압 신호(Vsaw)를 비교하고 펄스폭 변조신호를 출력할 수 있다.
제어부(480)는 비교부(470)를 통해 출력된 펄스폭 변조신호를 입력 받고, 입력된 펄스폭 변조신호에 따라 충전 스위치(421)와 방전 스위치(423)에 인가되는 펄스폭을 각각 제어할 수 있다.
도 4b는 도 4a에 도시된 제1 보상기(440), 제2 보상기(450) 및 합산부(460)의 구체적인 예를 나타낸 도면이다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 제1 보상부(440)는 제1 저항(R1), 제1 커패시터(C1), 제2 커패시터(C2), 제2 저항(R2) 및 제1 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA1)를 포함할 수 있다.
도 3b는 도 3a에 도시된 제1 보상기(340), 제2 보상기(350) 및 합산부(360)의 구체적인 예를 나타낸 도면이다.
제1 보상부(340)는 도 3b에 도시된 바와 같이, 제1 저항(R1), 제1 커패시 터(C1), 제2 커패시터(C2), 제2 저항(R2) 및 제1 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA1)를 포함할 수 있다.
제1 저항(R1)과 제1 커패시터(C1)는 제2 연결노드(NB)와 접지 사이에 직렬연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 저항(R1)의 일단은 제2 연결노드(NB)와 연결되며, 제1 저항(R1)의 타단은 제1 커패시터(C1)의 일단과 연결되며, 제1 커패시터(C1)의 타단은 접지와 연결될 수 있다.
제2 커패시터(C2)는 일단이 제1 커패시터(C1)의 일단(혹은 제1 저항(R1)의 타단)과 연결될 수 있다.
제2 저항(R2)은 일단이 제2 커패시터(C2)의 타단과 연결되고, 타단이 접지와 연결될 수 있다.
제1 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA1)는 입력단이 제2 저항(R2)의 일단과 타단에 각각 연결되어 제2 저항(R2)의 양단의 전압을 전류로 변환할 수 있다.
제2 보상부(450)는 도 4b에 도시된 바와 같이, 제2 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA2), 제3 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA3) 및 제3 커패시터(C3)를 포함할 수 있다.
제2 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA2)와 제3 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA3)는 분할전압(Vfb)과 기준전압(Vref)을 각각 입력 받는다.
제3 커패시터(C3)는 제2 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA2)의 출력단과 접지 사이에 연결될 수 있다. 이에 따라, 제2 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA2)는 제3 커패시 터(C3)와 함께 적분형 보상기로서 전압 출력을 가질 수 있으며, 제3 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA3)는 비례형 보상기로서 전류 출력을 가질 수 있다. 여기서 비례형 보상기의 이득은 제3 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA3)의 트랜스컨덕턴스(Gm)과 합산부(460)의 출력 저항에 의해 결정될 수 있다.
합산부(460)는 도 4b에 도시된 바와 같이, 버퍼 접속된 제4 트랜스컨덕턴스(OTA4)를 포함할 수 있다.
제4 트랜스컨덕턴스(OTA4)는 두 개의 입력단을 가지며, 이 중 한 입력단은 제2 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA2)의 출력단과 연결될 수 있다. 또한, 제4 트랜스컨덕턴스(OTA4)의 또 다른 입력단은 자신의 출력단 및 제3 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA3)의 출력단과 연결될 수 있다. 여기서 합산부(460)의 출력 저항은 제4 트랜스컨덕턴스(OTA4)의 트랜스컨덕턴스(Gm)가 될 수 있다.
한편, 버퍼 접속된 제4 트랜스컨덕턴스(OTA4)는 트랜지스터의 소오스 팔로워(source follower) 구조로 대체할 수 있다.
제1 보상부(440)은 제2 연결노드(NB)의 스위칭 전압(VSW)을 입력으로 받아 직류/직류 변환기의 과도 응답 특성을 담당하는 역할을 하며, 제2 보상부(450)는 출력전압의 정상 상태 특성을 담당하는 역할을 하게 된다. 합산부(460)는 제1 보상부(440)와 제2 보상부(450)의 출력신호를 합하여 제어신호(Vc)를 생성하며, 이렇게 생성된 제어신호(Vc)는 톱니파 전압 신호(Vsaw)와 비교되어 펄스폭 변조신호로 생성된다. 이렇게 생성된 펄스폭 변조신호는 제어부(480)를 통해 충전 스위치(421)와 방전 스위치(423)의 펄스폭이 조절되도록 함으로써 변환기의 부귀환 제어가 이루어질 수 있도록 한다.
[포워드 직류/직류 변환기]
도 5a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 포워드 직류/직류 변환기를 나타낸 도면이다.
도 5a를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 포워드 직류/직류 변환기는 1차측 인덕터(510a), 2차측 인덕터(510b), 제1 충전 스위치(521), 제2 충전 스위치(523), 방전 스위치(525), 정류 인덕터(530), 전압 분압부(543), 제1 보상부(550), 제2 보상부(560), 합산부(570), 비교부(580) 및, 제어부(590)를포함한다.
1차측 인덕터(510a)는 일단이 입력단(Vin)과 연결되고, 타단이 제1 충전 스위치(521)의일단과 연결될 수 있다.
제1 충전 스위치(521)는 일단이 1차측 인덕터(510a)의 타단과 연결되고, 타단이 접지와 연결될 수 있다.
2차측 인덕터(510b)는 1차측 인덕터(510a)로부터 인버터 전압을 전달 받을 수 있도록 1차측 인덕터(510a)와 자기 결합되어 있다. 또한, 2차측 인덕터(510b)의 일단은 제2 충전 스위치(525)의 일단과 연결되며, 타단은 접지와 연결될 수 있다.
제2 충전 스위치(523)는 일단이 2차측 인덕터(523)의 일단과 연결되며, 타단이 방전 스위치(525)의 일단과 연결될 수 있다.
방전 스위치(525)는 일단이 제2 충전 스위치(523)의 타단과 연결되며, 타단 이 접지와 연결될 수 있다.
제1 충전 스위치(521), 제2 충전 스위치(523)와 방전 스위치(525)로는 일반적인 스위칭 소자를 사용할 수 있으며, 직류/직류 변환기의 부하 전류가 큰 경우에는 제2 충전 스위치(523)와 방전 스위치(423)를 쇼트키 다이오드로 사용하는 것이 바람직하다.
정류 인덕터(530)는 일단이 제1 연결노드(NA)와 연결되고, 타단이 출력단(Vout)과 연결될 수 있다. 여기서 제1 연결노드(NA)는 제2 충전 스위치(523)의 타단, 방전 스위치(525)의 일단을 연결하는 연결노드 일 수 있다.
제1 충전 스위치(521)가 턴 온 되는 경우, 1차측 인덕터(510a)에서 2차측 인덕터(510b)로 인버터 전압이 전달될 수 있다. 이때, 제2 충전 스위치(523)가 턴 온 되면, 2차측 인덕터(510b)로 전달된 인버터 전압은 정류 인덕터(530)에 충전될 수 있다.
또한, 제1 충전 스위치(521)와 제2 충전 스위치(523)가 턴 오프 되면, 방전 스위치(525)는 턴 온 되며, 이와 같이 방전 스위치(525)가 턴 온 되는 경우, 정류 인덕터(530)에 충전된 에너지는 출력단(Vout)을 통해 출력될 수 있다.
전압 분압부(543)는 제2 연결노드(NB)와 접지 사이에 연결되고, 출력단(Vout)의 출력전압을 분할할 수 있다. 여기서 제2 연결노드(NB)는 정류 인덕터(530)의 타단과 출력단(Vout)을 연결하는 연결노드 일 수 있다.
제1 보상부(550)는 제1 연결노드(NA)의 스위칭 전압(VSW)과 접지 전압(Vgnd)을 입력 받고, 입력된 스위칭 전압(VSW)과 접지 전압(Vgnd)의 차를 증폭할 수 있다.
제2 보상부(560)는 전압 분압부(543)를 통해 분할된 분할전압(Vfb)과 기설정된 기준전압(Vref)을 입력 받고, 입력된 분할전압(Vfb)과 기준전압(Vref)의 차를 증폭할 수 있다.
합산부(570)는 제1 보상부(550)와 제2 보상부(560)의 출력신호를 합산하여 출력할 수 있다.
비교부(580)는 합산부(570)의 출력신호(VC)와 기설정된 톱니파 전압 신호(Vsaw)를 입력 받고, 입력된 출력신호(VC)와 톱니파 전압 신호(Vsaw)을 비교하고, 비교 결과에 따른 펄스폭 변조신호를 출력할 수 있다.
제어부(590)는 비교부(580)를 통해 출력된 펄스폭 변조신호를 입력 받고, 입력된 펄스폭 변조신호에 따라 제1 충전 스위치(521), 제2 충전 스위치(523) 및 방전 스위치(525)에 인가되는 각각 펄스폭을 제어할 수 있다.
도 5b는 도 5a에 도시된 제1 보상부(550), 제2 보상부(560) 및 합산부(570)의 구체적인 예를 나타낸 도면이다.
제1 보상부(550)는 도 5b에 도시된 바와 같이, 제1 저항(R1), 제1 커패시터(C1), 제2 커패시터(C2), 제2 저항(R2) 및 제1 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA1)를 포함할 수 있다.
제1 저항(R1)과 제1 커패시터(C1)는 제1 연결노드(NA)와 접지 사이에 직렬연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 저항(R1)의 일단은 제1 연결노드(NA)와 연결되며, 제1 저항(R1)의 타단은 제1 커패시터(C1)의 일단과 연결되며, 제1 커패시터(C1)의 타단은 접지와 연결될 수 있다.
제2 커패시터(C2)는 일단이 제1 커패시터(C1)의 일단(혹은 제1 저항(R1)의 타단)과 연결될 수 있다.
제2 저항(R2)은 일단이 제2 커패시터(C2)의 타단과 연결되고, 타단이 접지와 연결될 수 있다.
제1 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA1)는 입력단이 제2 저항(R2)의 일단과 타단에 각각 연결되어 제2 저항(R2)의 양단의 전압을 전류로 변환할 수 있다.
제2 보상부(560)는 도 5b에 도시된 바와 같이, 제2 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA2), 제3 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA3) 및 제3 커패시터(C3)를 포함할 수 있다.
제2 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA2)와 제3 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA3)는 분할전압(Vfb)과 기준전압(Vref)을 각각 입력 받는다.
제3 커패시터(C3)는 제2 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA2)의 출력단과 접지 사이에 연결될 수 있다. 이에 따라, 제2 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA2)는 제3 커패시터(C3)와 함께 적분형 보상기로서 전압 출력을 가질 수 있으며, 제3 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA3)는 비례형 보상기로서 전류 출력을 가질 수 있다. 여기서 비례형 보상기의 이득은 제3 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA3)의 트랜스컨덕턴스(Gm)과 합산부(460)의 출력 저항에 의해 결정될 수 있다.
합산부(570)는 도 5b에 도시된 바와 같이, 버퍼 접속된 제4 트랜스컨덕턴스(OTA4)를 포함할 수 있다.
제4 트랜스컨덕턴스(OTA4)는 두 개의 입력단을 가지며, 이 중 한 입력단은 제2 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA2)의 출력단과 연결될 수 있다. 또한, 제4 트랜스컨덕턴스(OTA4)의 또 다른 입력단은 자신의 출력단 및 제3 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA3)의 출력단과 연결될 수 있다. 여기서 합산부(570)의 출력 저항은 제4 트랜스컨덕턴스(OTA4)의 트랜스컨덕턴스(Gm)가 될 수 있다.
한편, 버퍼 접속된 제4 트랜스컨덕턴스(OTA4)는 트랜지스터의 소오스 팔로워(source follower) 구조로 대체할 수 있다.
제1 보상부(5500)은 제1 연결노드(NA)의 스위칭 전압(VSW)을 입력으로 받아 직류/직류 변환기의 과도 응답 특성을 담당하는 역할을 하며, 제2 보상부(560)는 출력전압의 정상 상태 특성을 담당하는 역할을 하게 된다. 합산부(570)는 제1 보상부(550)와 제2 보상부(560)의 출력신호를 합하여 제어신호(Vc)를 생성하며, 이렇게 생성된 제어신호(Vc)는 톱니파 전압 신호(Vsaw)와 비교되어 펄스폭 변조신호로 생성된다. 이렇게 생성된 펄스폭 변조신호는 제어부(590)를 통해 제1 충전 스위치(521), 제2 충전 스위치(523) 및 방전 스위치(525)의 펄스폭이 조절되도록 함으로써 변환기의 부귀환 제어가 이루어질 수 있도록 한다.
본 발명에 따르면, 보상부를 비롯한 전체 회로의 집적화에 유리하고, 입력 전압 및 부하 변동에 대한 과도 응답 특성이 빠르며 안정한 성능을 갖는다.
또한, 과도 응답 특성의 개선을 위해 출력 전압을 사용하지 않고, 스위치 접점에서의 전압을 이용하는 점에서 단일 칩 직류/직류 변환기의 제어에 필요한 외부 소자 없이 최소의 핀 수로 집적화할 수 있다.
이상에서 보는 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시 될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 종래의 전압 모드 직류/직류 변환기를나타낸 도면.
도 2는 종래의 전류 모드 직류/직류 변환기를 나타낸 도면.
도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 강압형 직류/직류 변환기를 나타낸 도면.
도 3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 강압형 직류/직류 변환기의 제1 보상부, 제2 보상부 및 합산부의 구체적인 예를 나타낸 도면.
도 4a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 승압형 직류/직류 변환기를 나타낸 도면.
도 4b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 승압형 직류/직류 변환기의 제1 보상부, 제2 보상부 및 합산부의 구체적인 예를 나타낸 도면.
도 5a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 포워드 직류/직류 변환기를 나타낸 도면.
도 5b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 포워드 직류/직류 변환기의 제1 보상부, 제2 보상부 및 합산부의 구체적인 예를 나타낸 도면.
**********도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**********
310, 410: 인덕터
320, 420, 520: 스위치부
333, 433, 543: 전압 분압부
340, 440, 550: 제1 보상부
350, 450, 560: 제2 보상부
360, 460, 570: 합산부
370, 470: 비교부
380, 480, 590: 제어부
510a: 1차측 인덕터
510b: 2차측 인덕터
530: 정류 인덕터

Claims (12)

  1. 인덕터;
    일단이 입력단과 연결되고, 타단이 상기 인덕터의 일단과 연결된 충전 스위치;
    일단이 상기 인덕터의 일단과 연결되고, 타단이 접지와 연결된 방전 스위치;
    상기 인덕터의 타단과 출력단을 연결하는 제1 연결노드와 접지 사이에 연결되고, 상기 출력단의 출력전압을 분할하는 전압 분압부;
    상기 충전 스위치의 타단, 상기 방전 스위치의 일단 및 상기 인덕터의 일단을 연결하는 제2 연결노드의 스위칭 전압과 접지 전압의 차를 증폭하는 제1 보상부;
    상기 전압 분압기를 통해 분할된 분할전압과 기설정된 기준전압의 차를 증폭하는 제2 보상부;
    상기 제1 보상부와 상기 제2 보상부의 출력신호를 합산하는 합산부;
    상기 합산부의 출력신호와 기설정된 톱니파 전압 신호를 비교하고 펄스폭 변조신호를 출력하는 비교부; 및
    상기 비교부를 통해 출력되는 펄스폭 변조신호에 따라 상기 충전 스위치 및 상기 방전 스위치의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제1 보상부는,
    일단이 상기 제2 연결노드와 연결된 제1 저항;
    일단이 상기 제1 저항의 타단과 연결되고, 타단이 접지와 연결된 제1 커패시터;
    일단이 상기 제1 커패시터의 일단과 연결된 제2 커패시터;
    상기 제2 커패시터의 타단과 접지 사이에 연결된 제2 저항 ;및
    상기 제2 저항의 양단의 전압을 전류로 변환하는 제1 트랜스컨덕턴스 증폭기를 포함하는, 강압형 직류/직류 변환기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 보상부는,
    상기 분할전압과 상기 기준전압을 각각 입력 받는 제2 트랜스컨덕턴스 증폭기와 제3 트랜스컨덕턴스 증폭기; 및
    상기 제2 트랜스컨덕턴스 증폭기의 출력단과 접지 사이에 연결된 제3 커패시터를 포함하는, 강압형 직류/직류 변환기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 합산부는,
    제4 트랜스컨덕턴스 증폭기를 포함하고,
    상기 제4 트랜스컨덕턴스의 입력단 중 하나는 상기 제2 트랜스컨덕턴스 증폭기의 출력단과 연결되고,
    상기 제4 트랜스컨덕턴스의 입력단 중 또 다른 하나는 자신의 출력단과 연결되고,
    상기 제4 트랜스컨덕턴스의 출력단은 상기 제1 트랜스컨덕턴스 증폭기 및 상기 제3 트랜스컨덕턴스 증폭기의 출력단과 연결된, 강압형 직류/직류 변환기.
  5. 일단이 입력단과 연결된 인덕터;
    일단이 상기 인덕터의 타단과 연결되고, 타단이 접지와 연결된 충전 스위치;
    일단이 상기 인덕터의 타단과 연결되고, 타단이 출력단과 연결된 방전 스위치;
    상기 방전 스위치의 타단과 상기 출력단을 연결하는 제1 연결노드와 접지 사이에 연결되고, 상기 출력단의 출력전압을 분할하는 전압 분압부;
    상기 인덕터의 타단, 상기 충전 스위치의 일단 및 상기 방전 스위치의 일단을 연결하는 제2 연결노드의 스위칭 전압과 접지 전압의 차를 증폭하는 제1 보상부;
    상기 전압 분압부를 통해 분할된 분할전압과 기설정된 기준전압의 차를 증폭하는 제2 보상부;
    상기 제1 보상부와 상기 제2 보상부의 출력신호를 합산하는 합산부;
    상기 합산부의 출력신호와 기설정된 톱니파 전압 신호를 비교하고 펄스폭 변조신호를 출력하는 비교부; 및
    상기 비교부를 통해 출력되는 펄스폭 변조신호에 따라 상기 충전 스위치 및 상기 방전 스위치의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제1 보상부는,
    일단이 상기 제2 연결노드와 연결된 제1 저항;
    일단이 상기 제1 저항의 타단과 연결되고, 타단이 접지와 연결된 제1 커패시터;
    일단이 상기 제1 커패시터의 일단과 연결된 제2 커패시터;
    상기 제2 커패시터의 타단과 접지 사이에 연결된 제2 저항; 및
    상기 제2 저항의 양단의 전압을 전류로 변환하는 제1 트랜스컨덕턴스 증폭기를 포함하는, 승압형 직류/직류 변환기.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제2 보상부는,
    상기 분할전압과 상기 기준전압을 각각 입력 받는 제2 트랜스컨덕턴스 증폭기와 제3 트랜스컨덕턴스 증폭기; 및
    상기 제2 트랜스컨덕턴스 증폭기의 출력단과 접지 사이에 연결된 제3 커패시터를 포함하는, 승압형 직류/직류 변환기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 합산부는,
    제4 트랜스컨덕턴스 증폭기를 포함하고,
    상기 제4 트랜스컨덕턴스의 입력단 중 하나는 상기 제2 트랜스컨덕턴스 증폭기의 출력단과 연결되고,
    상기 제4 트랜스컨덕턴스의 입력단 중 또 다른 하나는 자신의 출력단과 연결되고,
    상기 제4 트랜스컨덕턴스의 출력단은 상기 제1 트랜스컨덕턴스 증폭기 및 상기 제3 트랜스컨덕턴스 증폭기의 출력단과 연결된, 승압형 직류/직류 변환기.
  9. 일단이 입력단과 연결된 1차측 인덕터;
    상기 1차측 인덕터의 타단과 접지 사이에 연결된 제1 충전 스위치;
    상기 1차측 인덕터로부터 인버터 전압을 전달 받을 수 있도록 상기 1차측 인덕터와 자기 결합되고, 일단이 접지와 연결된 2차측 인덕터;
    일단이 상기 2차측 인덕터의 타단과 연결된 제2 충전 스위치;
    일단이 상기 제2 충전 스위치의 타단과 연결되고 타단이 접지와 연결된 방전 스위치;
    일단이 상기 제2 충전 스위치의 타단 및 상기 방전 스위치의일단을 연결하는 제1 연결노드와 연결되고, 타단이 출력단과 연결된 정류 인덕터;
    상기 정류 인덕터의 타단과 상기 출력단을 연결하는 제2 연결노드와 접지 사이에 연결되고, 상기 출력단의 출력전압을 분할하는 전압 분압부;
    제1 연결노드의 스위칭 전압과 접지 전압의 차를 증폭하는 제1 보상부;
    상기 전압 분압부를 통해 분할된 분할전압과 기설정된 기준전압의 차를 증폭하는 제2 보상부;
    상기 제1 보상부와 상기 제2 보상부의 출력신호를 합산하는 합산부;
    상기 합산부의 출력신호와 기설정된 톱니파 전압 신호를 비교하고 펄스폭 변조신호를 출력하는 비교부; 및
    상기 비교부를 통해 출력되는 펄스폭 변조신호에 따라 상기 제1 충전 스위치, 제2 충전 스위치 및 상기 방전 스위치의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제1 보상부는,
    일단이 상기 제1 연결노드와 연결된 제1 저항;
    일단이 상기 제1 저항의 타단과 연결되고, 타단이 접지와 연결된 제1 커패시터;
    일단이 상기 제1 커패시터일단과 연결된 제2 커패시터;
    상기 제2 커패시터의 타단과 접지 사이에 연결된 제2 저항; 및
    상기 제2 저항의 양단의 전압을 전류로 변환하는 제1 트랜스컨덕턴스 증폭기를 포함하는, 포워드 직류/직류 변환기.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제2 보상부는,
    상기 분할전압과 상기 기준전압을 각각 입력 받는 제2 트랜스컨덕턴스 증폭기와 제3 트랜스컨덕턴스 증폭기; 및
    상기 제2 트랜스컨덕턴스 증폭기의 출력단과 접지 사이에 연결된 제3 커패시터를 포함하는, 포워드 직류/직류 변환기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 합산부는,
    제4 트랜스컨덕턴스 증폭기를 포함하고,
    상기 제4 트랜스컨덕턴스의 입력단 중 하나는 상기 제2 트랜스컨덕턴스 증폭기의 출력단과 연결되고,
    상기 제4 트랜스컨덕턴스의 입력단 중 또 다른 하나는 자신의 출력단과 연결되고,
    상기 제4 트랜스컨덕턴스의 출력단은 상기 제1 트랜스컨덕턴스 증폭기 및 상기 제3 트랜스컨덕턴스 증폭기의 출력단과 연결된, 포워드 직류/직류 변환기.
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