KR101365873B1 - 파워 컨버터, 컨트롤러 ic 및 그 동작 방법 - Google Patents

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Abstract

파워 컨버터를 컨트롤하기 위한 컨트롤러 집적 회로(IC)는 셧다운 보호 및 상기 컨트롤러 IC에 의해 서포트되는 파라미터의 구성과 같은 복수의 기능을 갖는 하나 또는 그 이상의 IC 핀을 사용한다. 몇몇의 다른 기능들은 싱글 IC 핀에 의해 서포트될 수 있고, 따라서 상기 컨트롤러 IC에서 요구되는 핀의 수가 감소하고 상기 컨트롤러 IC의 제조 비용이 감소한다. 상기 컨트롤러 IC는 또한 다른 핀들 및 이와 같은 핀들에 의해 제공되는 다른 기능들 사이에서 비교 회로를 공유할 수 있다. 공유되는 비교 회로의 사용은 상기 IC의 성능의 희생 없이 상기 컨트롤러 IC의 상기 제조 비용을 더 감소시킨다.

Description

파워 컨버터, 컨트롤러 IC 및 그 동작 방법{POWER CONVERTER, CONTROLLER IC AND OPERATION METHOD THEREOF}
본 출원은 미국 임시 특허 출원 제61/559,840호의 "멀티플 기능의 핀을 갖는 파워 컨버터 컨트롤러 IC"(2011년 11월 15일 출원)에 대한 우선권 주장을 수반하며, 상기 출원의 주제는 은 본 출원에서 참조된다.
본 공개는 파워 컨버터에 연관되고, 보다 상세하게는 하나 또는 그 이상의 멀티플 기능의 IC 핀을 갖는 파워 컨버터 컨트롤러 IC(집적된 회로)에 연관된다.
최근 전자 디바이스 수의 폭발적인 성장과 함께, 이러한 전자 디바이스를 위한 어댑터 또는 충전기로 사용되는 파워 컨버터에 대한 수요 또한 빠른 속도로 성장했다. 파워 컨버터는 일반적으로 파워 컨버터 컨트롤러 ICs에 의해 컨트롤된다. 특히, 스위치된 모드 파워 컨버터는 일반적으로 파워 컨버터의 출력 전압 파워 및 출력 전압을 조절하도록 파워 컨버터의 스위치의 온-타임(TON) 또는 오프-타임(TOFF)을 컨트롤 하는 파워 컨버터 컨트롤러 ICs에 의해 컨트롤된다.
파워 컨버터 산업은 매우 효과적일 뿐만 아니라 낮은 비용으로 제조할 수 있는 파워 컨버터 컨트롤러 ICs를 생산하도록 상당한 압력을 받고 있다. ICs의 제조 비용은 IC의 테스팅(testing), 패키징(packaging), 핀의 수(the number of pins), 및 다이 사이즈(the die size)에 크게 의존하기 때문에, IC의 핀의 수를 줄이는 것은 바람직하다.
그러나, 컨벤셔널 파워 컨버터 컨트롤러 ICs에서 핀의 수를 줄이는 것은 어렵다. 컨벤셔널 파워 컨버터 컨트롤러 ICs에서, 상기 IC의 각각의 핀은 별도의 파라미터 또는 기능에 연관되고 따라서 상기 IC는 상기 IC에 의해 지원되는 기능 또는 파라미터의 수만큼 많은 핀을 요구한다.
따라서, 일반적으로, 상기 파워 컨버터 컨트롤러 IC에서 핀의 수를 줄이는 것은 상기 컨트롤러 IC에 의해 지원되는 기능 또는 파라미터의 수 또한 감소시키고, 상기 파워 컨버터의 성능을 희생시킨다.
본 발명의 실시예들은 셧다운 보호 및 컨트롤러 IC에 의해 서포트되는 작동 파라미터의 구성과 같은 복수의 기능을 서포트하기 위해 하나 또는 그 이상의 IC 핀을 사용하는 파워 컨버터 IC를 포함한다. 몇몇의 실시예들에서, 복수의 기능은 싱글 IC 핀에 의해 서포트될 수 있고, 따라서 상기 컨트롤러 IC에서 요구되는 핀의 수는 감소되고 또는 상기 컨트롤러 IC의 제조 비용이 감소된다.
상기 컨트롤러 IC의 다른 실시예들은 다른 핀들 사이 및 이러한 핀들에 의해 제공되는 다른 기능들에서 비교 회로를 공유한다. 공유된 비교 회로의 사용은 상기 IC의 성능을 희생시키지 않고 상기 컨트롤러 IC의 제조 비용을 더 감소시킬 수 있다.
일실시예에서, 상기 컨트롤러 IC는 상기 컨트롤러 IC의 외부에 있는 전기 회로망에 연결되는 IC 핀을 포함한다. 상기 컨트롤러 IC는 또한 시간적으로 구별되는 주기들 동안(during distinct periods of time) 다른 모드들로 작동하는 컨트롤 전기 회로망을 포함한다. 하나의 모드 동안(이를 테면, 구성 모드), 상기 컨트롤 전기 회로망은 상기 IC 핀에서의 상기 전압에 기초하여 케이블 드롭 보상(cable drop compensation)(CDC)과 같은, 상기 컨트롤러 IC의 파라미터를 구성한다.
다른 모드 동안(이를 테면, 셧다운 보호 모드), 사기 컨트롤 전기 회로망은 상기 동일한 IC 핀에서의 상기 전압에 기초하여 상기 파워 컨버터의 파워를 다운함으로써 셧다운 보호를 제공하며, 따라서, 과-전압 또는 초과-온도 상태와 같은 유해한 상태(harmful condition)로부터 보호를 제공한다.
일실시예에서, 상기 컨트롤러 IC는 외부의 전기 회로망에 연결되는 제2 IC 핀을 포함한다(comprises a second IC pin to connect to its own external circuitry). 작동의 제3 모드 동안(이를 테면, 또 다른 셧다운 보호 모드), 상기 컨트롤 전기 회로망은 또한 상기 제2 IC 핀에서의 상기 전압에 기초하여 상기 파워 컨버터의 파워를 다운함으로써 셧다운 보호를 제공한다. 비교 회로는 상기 제1 및 제2 모드 동안 상기 제1 IC 핀으로부터의 상기 전압을 레퍼런스 전압과 비교한다.
상기 비교 회로는 또한 상기 제2 IC 핀으로 공유되며, 제3 모드 동안 상기 제2 IC 핀으로부터의 상기 전압을 레퍼런스 전압과 비교한다. 상기 컨트롤 전기 회로망은 상기 제1 모드 동안 상기 비교 회로의 출력에 기초하여 파라미터를 구성하고, 상기 제2 및 제3 모드 동안 상기 비교 회로의 출력에 기초하여 셧다운 보호를 제공한다.
일실시예에서, 상기 컨트롤러 IC는 입력 전압을 출력 전압으로 컨버트하는 파워 컨버터의 일부이다(is part of a power converter). 상기 파워 컨버터는 또한 상기 파워 컨버터의 상기 입력 전압과 상기 출력 전압 사이에 결합된 트랜스포머를 포함하고, 상기 스위치의 온 및 오프 타임에 따라 상기 트랜스포머를 통하는 전류를 컨트롤 하도록 구성되는 스위치를 포함한다(switch configured to control current through the transformer according to on and off times of the switch). 상기 컨트롤러 IC는 상기 스위치의 온 타임 및 오프 타임을 컨트롤한다.
본 명세서에서 기술된 특징 및 장점은 모든 것을 포함하지 않으며(are not all inclusive), 특히, 많은 추가적인 특징 및 장점은 도면, 명세서, 및 청구항에서 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 기술자에 의해 인지될 것이다. 게다가, 본 명세서에서 사용되는 용어는 주로 가독성과 이해(readability and instructional)을 위해 선택되었으며, 본 발명을 제한하는 것은 아니다.
본 명세서에서 제시된 실시예들은 첨부된 도면과 함께 다음의 상세한 설명을 고려함으로써 쉽게 이해될 수 있다.
도 1은 일실시예에 따른, 프라이머리-사이드 센싱과 AC-DC 플라이백 파워 컨버터이다.
도 2a는 일실시예에 따른, 파워 컨버터 컨트롤러의 SD 핀 및 MULTI에 연결된 회로를 도시한다.
도 2b는 또 다른 실시예에 따른, 파워 컨버터 컨트롤러의 SD 핀 및 MULTI에 연결된 회로를 도시한다.
도 3은 일실시예에 따른, 파워 컨버터 컨트롤러의 다른 동작 모드에 대한 타이밍 다이어그램이다.
도면 및 다음의 설명은 설명의 목적으로만 본 공개의 바람직한 실시예들에 연관된다. 다음의 논의에서, 여기서 공개된 방법 및 구조의 대안적인 실시예들은 주장되는 공개의 원칙으로부터 출발하지 않고 사용될 수 있는 가능한 대안으로 쉽게 인지되는 것으로 언급된다.
참조는 첨부된 도면에서 설명된 것과 같은 본 공개의 몇몇의 실시예들로 상세하게 이루어진다. 어디에서나 실행이 유사하거나 같은 도면 부호는 도면에서 사용될 수 있으며 유사하거나 같은 기능을 나타낼 수 있는 것으로 언급된다. 도면은 설명의 목적으로만 본 공개의 실시예들을 설명한다. 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 여기서 설명된 방법 및 구조의 대안적인 실시예들이 여기서 설명된 공개의 원칙에서 출발하지 않고 사용될 수 있는 것을 다음의 설명으로부터 쉽게 인지할 수 있다.
도 1은 일실시예에 따른, 프라이머리-사이드 센싱과 AC-DC 플라이백 파워 컨버터를 도시한다. 비록 도 1의 파워 컨버터가 피드백 신호의 프라이머리 사이드 센싱과 AC-DC 플라이백 컨버터일지라도, 본 공개가 플라이백 컨버터에 국한되지 않는 것으로 언급되며, 토폴로지의 파워 컨버터의 모든 유형 및 피드백 센싱의 모든 유형에 적용될 수 있다는 것으로 언급되어야 한다.
상기 파워 컨버터는 다른 구성 요소 사이에서 브리지 정류기(BR1), 트랜스포머(transformer)(T1), 트랜지스터 스위치(a transistor switch)(Q1), 트랜지스터 스위치(Q2), 출력 정류기 다이오드(output rectifier diode)(D1), 출력 필터 캐패시터(output filter capacitor)(C7). 파워 컨버터 컨트롤러 IC(100), 레지스터(resistors)(R1, R2), 캐패시터(C2), 및 부 온도 계수(negative temperature coefficient)(NTC) 레지스터(R3)를 포함한다. 트랜스포머(T1)는 또한 프라이머리 와인딩(primary winding)(110), 세컨드리 와인딩(secondary winding)(112), 및 보조 바이어스 와인딩(auxiliary bias winding)(114)을 포함한다.
정류기(BR1)는 입력 AC 전압을 수신하고 출력 DC 전압을 생성하는데 사용을 위해 이것을 풀-웨이브 정류된 전압으로 변환한다(converts it into a full-wave rectified voltage for use in generating the output DC voltage). 파워 컨버터 컨트롤러(100)는 온-타임(TON) 및 오프-타임(TOFF)의 펄스의 형태로 출력 컨트롤 신호(102)를 이용하여 스위치(Q1)를 열고 닫는 것을 컨트롤한다.
출력 컨트롤 신호(102)는 고정된 주기의 주기적인 펄스(a periodic pulse with a fixed period) 또는 필요에 따라 다양한 이것의 주기의 펄스(a pulse with its period varying as necessary)가 될 수 있다. 펄스(102)가 상기 온-타임 동안 하이(high)로 됨으로써 스위치(Q1)이 턴 온되는 경우, 다이오드(D1)가 역바이어스되기 때문에 에너지는 트랜스포머(T1)의 프라이머리 사이드 와인딩에 저장된다(is stored in the primary side windings of the transformer).
스위치(Q1)가 턴 오프 되는 경우, 트랜스포머(T1)의 프라이머리 와인딩(primary windings)(110)에 저장되는 상기 에너지는 다이오드(D1)가 순방향 바이어스되기 때문에 트랜스포머(T1)의 세컨드리 사이드(112)로 방출된다(is released to the secondary side). 다이오드(D1)는 트랜스포머(T1)의 세컨드리 와인딩(112)에서 상기 출력 전압을 정류하고(rectifies), 출력 DC 전압을 생성하기 위해 캐패시터(C7)는 트랜스포머(T1)의 세컨드리 와인딩(112)에서 상기 출력 전압 신호를 필터링한다. 이를 테면, 온-타임(TON) 및 오프-타임(TOFF)과 같이, 스위치(Q1)을 온하거나 오프하는 동안의 시간의 주기를 컨트롤함으로써, 파워 컨버터 컨트롤러(100)는 DC 출력에 전달되는 파워의 양을 컨트롤할 수 있다(can control the amount of power delivered to the DC output).
도 1에 도시된 바와 같이, 파워 컨버터 컨트롤러 IC(100)는 출력, Vcc, ISENSE, ASU(활성 시작(active start up)), Gnd, MULTI, SD(셧다운(shutdown)) 및 VSENSE의 8개의 핀을 갖는다.
일실시예에서, IC 컨트롤러(100)는 다른 시간의 주기에서 다른 모드로 상기 MULTI 핀이 다른 기능을 제공할 수 있도록 상기 MULTI 핀을 작동한다(operates the MULTI pin). 구성 모드(configuration mode) 동안(이를 테면, 파워 온에서), 컨트롤러 IC(100)는 컨트롤러 IC(100)의 작동 파라미터(operational parameter)를 구성하기 위해 상기 MULTI 핀을 통해 외부 레지스터(R1 및 R2)의 레지스턴스를 감지한다. R1 및 R2는 바람직한 구성의 상기 파라미터를 설정하도록(to set the parameter to a desired configuration) 컨트롤러 IC(100)의 사용자에 의해 구성될 수 있다.
셧다운 보호 모드(shutdown protection mode) 동안(이를 테면, 시작 동안 또는 후에(during or after startup)), 컨트롤러 IC(100)는 상기 MULTI 핀을 통해 트랜스포머(T1)의 보조 와인딩(NBIAS)에 걸쳐(across the auxiliary windings NBIAS of the transformer) 상기 전압의 디바이드된 다운 버전을 수신하고(receives a divided down version of the voltage), 과-전압 보호(over-voltage protection(OVP))를 위해 이 전압을 사용한다. 몇몇의 실시예들에서, 상기 MULTI 핀의 전압은 또한 DC 출력 전압을 조절하기 위해(for regulating) 피드백 전압(이를 테면, VSENSE)의 역할을 한다(serve as a feedback voltage).
유사하게, 상기 SD 핀은 또한 시간의 다른 주기에서 다른 기능을 제공할 수 있다. 구성 모드 동안, 상기 컨트롤러 IC는 컨트롤러 IC(100)의 파라미터를 구성하기 위해 상기 SD 핀을 통해 외부 캐패시터(C2)의 값을 감지한다. C2의 값은 바람직한 구성의 파라미터를 설정하도록 컨트롤러 IC(100)의 사용자에 의해 구성될 수 있다. 셧다운 보호 모드 동안, 컨트롤러 IC(100)는 초과-온도(OTP) 보호(over-temperature (OTP) protection) 또는 셧다운 보호(shutdown protection)의 다른 형태를 제공하기 위해 상기 SD 핀을 통해 NTC 레지스터(R3)의 레지스턴스를 감지한다.
다양한 셧다운 모드에서, 상기 SD 핀 및 상기 MULTI 핀에서의 전압은 상기 파워 컨버터 또는 상기 컨버터의 로드(미도시)를 잠재적으로 손상시킬 수 있는 해로운 상태의 표시로 사용된다(used as indications of harmful conditions). 보호 상태가 감지되는 경우, IC 컨트롤러(100)는 이를 테면, 상기 파워 컨버터의 출력 Vout 의 파워를 오프하도록 스위치(Q1)을 턴 오프함으로써, 셧다운 보호를 제공한다(provides shutdown protection). 상기 MULTI 핀 및 SD 핀은 도 2a, 도 2b 및 도 3과 함께 더 상세히 설명된다.
파워 컨버터 컨트롤러(100)는 Vcc 핀을 통해 서플라이 전압(supply voltage)(130)을 수신하고, Gnd 핀을 통해 그라운드로 연결된다. 상기 ASU 핀은 서플라이 전압(130)의 기능의 활성 시작을 위한(for active start up functionality of the supply voltage) 컨트롤 신호를 제공하고, 활성 시작을 원하지 않을 경우 상기 핀은 플로팅으로 남게 될 수 있다(the pin may be left floating if active start up is not desired). 상기 AC 입력 전압이 초기에 상기 파워 컨버터에 적용되는 경우, 트랜지스터(Q2)는 트랜지스터(Q2)를 통해 파워 서플라이 전압(130)을 충전하도록(to charge the power supply voltage) 온으로 스위치된다.
일단 파워 서플라이 전압(130)이 임계 레벨에 도달하고 상기 파워 컨버터의 상기 플라이백 작동이 가능하면, 스위치(Q2)는 턴 오프되고 파워 서플라이 전압(130)은 트랜스포머(T1)의 보조 와인딩(NBIAS)에서 리플렉트된 세컨드리 전압에 의해 유지된다.
파워 컨버터 컨트롤러(100)는 상기 Output 핀을 통해 스위치(Q1)를 컨트롤하기 위한 펄스(102)를 생성하고 출력한다. 상기 ISENSE와 VSENSE 핀은 스위치(Q1)의 온 및 오프 타임을 조절하기 위해 피드백 신호를 수신한다. 특히, 상기 ISENSE 핀은 스위치(Q1)를 통해 흐르는 전류를 감지한다. 상기 VSENSE 핀은 트랜스포머(T1)의 상기 보조 와인딩(NBIAS)에서 리플렉트된 세컨드리 전압의 디바이드된-다운 버전을 수신한다(The VSENSE pin receives a divided-down version of the reflected secondary voltage on the auxiliary windings NBIAS of the transformer T1).
도 2a는 일실시예에 따른, 파워 컨버터 컨트롤러(100)의 상기 MULTI와 SD 핀에 연결된 전기 회로망(circuitry)을 도시한다. 도 2a는 파워 컨버터 컨트롤러(100)의 일부를 도시하고, 및 본 공개가 도 2a에서 생략되는 설명을 위해 특별히 관련이 없는 파워 컨버터 컨트롤러(100)의 다른 일부를 도시한다. 도면과 같이, 컨트롤러 IC(100)는 전류 소스(I1), 컨트롤 로직(210), 몇몇의 스위치(S1, S2, S3 및 S4), 비교기(comparator)(CMP), 및 레퍼런스 전압 서플라이(reference voltage supply)(212)를 포함한다.
스위치(S1 및 S2)가 온으로 스위치되거나 오프로 스위치되는지의 여부에 따라, 전류 소스(I1)는 스위치(S1)를 통해 상기 MULTI 핀에 연결될 수 있거나, 또는 전류 소스(I1)는 스위치(S2)를 통해 SD 핀에 연결될 수 있다. 따라서 스위치(S1 및 S2)는 전류 소스(I1)가 상기 MULTI 핀과 상기 SD 핀 사이에서 공유될 수 있도록 허용한다.
게다가, 비교기(CMP)의 비-반전 입력은 스위치(S3 및 S4)가 온으로 스위치되거나 또는 오프로 스위치되는지의 여부에 따라 스위치(S3)를 통해 상기 MULTI 핀에 연결될 수 있거나 스위치(S4)를 통해 상기 SD 핀에 연결될 수 있다. 따라서 스위치(S3 및 S4)는 상기 MULTI 핀과 상기 SD 핀 사이에서 비교기(CMP)의 공유를 허용한다.
각각의 스위치(S1, S2, S3 및 S4)의 온/오프 상태는 컨트롤 신호(221, 223, 222 및 224)를 통해 디지털 컨트롤 로직(210)에 의해 각각 컨트롤된다. 일실시예에서, 상기 스위치들은 금속 산화막 반도체 전계 효과 트랜지스터(metal oxide semiconductor field effect transistors(MOSFET))로 구현되거나 바이폴라 접합 트랜지스터(bipolar junction transistors(BJT))로 구현된다.
디지털 컨트롤 로직(210)은 컨트롤 신호(225)를 통해 레퍼런스 전압 서플라이(212)에 의해 생산되는 레퍼런스 전압 신호(205)의 전압 레벨을 컨트롤한다. 디지털 컨트롤 로직(210)은 또한 컨트롤 신호(220)를 통해 전류 서플라이(I1)에 의해 생성되는 전류의 양을 컨트롤 할 수 있다.
비교기(CMP)는 그것의 비-반전 입력에서 전압(204)을 상기 반전 입력에서 레퍼런스 전압(205)와 비교하고 전압(204)이 레퍼런스 전압(305) 보다 큰지의 여부를 나타내는 출력 신호(206)을 생성한다. 이를 테면, 전압(204)이 레퍼런스 전압(205) 보다 큰 경우, 비교기(CMP)의 출력(206)은 로직 "1"이 될 수 있다. 전압(204)이 레퍼런스 전압(205) 보다 작은 경우, 비교기(CMP)의 출력(206)은 로직 "0"이 될 수 있다.
구동의 몇몇의 모드 동안, 컨트롤 로직(210)은 상기 비교기의 출력(206)에 기초하여 컨트롤 로직(210)의 파라미터를 구성할 수 있다. 구동의 다른 모드들에서, 컨트롤 로직(210)은 상기 비교기의 출력(206)에 기초하여 상기 파워 컨버터의 파워를 다운할지의 여부를 결정할 수 있다(may determine whether to power down the power converter).
파워 컨버터 컨트롤러(100)가 우선 온으로 파워되는 경우(is first powered on), R1 및 R2의 병렬 저항은 디지털 컨트롤 로직(210)의 작동 파라미터를 설정하는데 사용된다(is used in setting an operational parameter). 특히, 구성 모드(configuration mode) 동안 파워 컨버터 컨트롤러(100)이 우선 온으로 파워되는 경우, 스위치(S1 및 S3)는 닫히고 스위치(S2 및 S4)는 열린다. 전류 소스(I1)는 상기 MULTI 핀에 전류(이를 테면, 100 μA ? 300 μA 전류)를 제공한다. 신호(102)는 구동되지 않고(is not driven) 따라서 상기 NBIAS 와인딩은 사실상 쇼트된다(is virtually shorted). 결과적으로 R1 및 R2는 근본적으로 병렬로 그라운드에 연결된다.
상기 전류는 상기 MULTI 핀에 제공되고 따라서 상기 MULTI 핀에서 R1 및 R2의 병렬 저항에 비례하는 전압을 생성한다(generates a voltage at the MULTI pin that is proportional to the parallel resistance of R1 and R2). 이 전압은 비교기(CMP)의 전압(204)로 양의 입력에 제공되고(is provided to the positive input of the comparator CMP as voltage 204) 레퍼런스 전압(205)에 비교된다. 비교기(CMP)의 출력(206)이 논리 상태를 스위치 하는 경우, 레퍼런스 전압 서플라이(212)에 의해 생성되는 레퍼런스 전압(205)은 전압(204)을 초과할 때까지 증가되는 스탭들로 램프 업된다(is ramped up in incremental steps).
그렇지 않으면, 레퍼런스 전압(205)은 이것이 전압(204) 보다 낮아질 때까지 램프 다운될 수 있다. 레퍼런스 전압(205)가 램프 업 및 램프 다운함으로써, 병렬 레지스터(R1 및 R2)의 레지스턴스 범위는 식별될 수 있고(이를 테면, 비교기(CMP)가 출력(206)을 트립하도록하는 레퍼런스 전압(205) 레벨로부터(from the reference voltage 205 level that causes the comparator CMP output 206 to trip), 디지털 컨트롤 로직(210)은 적절하게 작동 파라미터를 설정하기 위해 이 정보를 사용한다.
일실시예에서, 작동 파라미터는 파워 컨버터 컨트롤러(100)의 파워 컨버터 컨트롤러(200)의 동작에 영향을 미치는 모든 가능한 설정(any configurable setting of the power converter controller)을 나타낸다. 이를 테면 구성 가능한 작동 파라미터는 케이블 드롭 컴펜세이션(cable drop compensation)(CDC), OPT를 위한 셧-다운 온도, OVP를 위한 셧-다운 전압, 상기 파워 컨버터의 최대 스위칭 주파수, 소프트-스타트 시간 및/또는 기법의 길이 및 상기 파워 컨버터의 최소 무-부하 스위칭 주파수(minimum no-load switching frequency) 등등을 포함한다. 이러한 파라미터는 상기 컨트롤러 IC의 상기 파라미터들이 상기 파워 컨버트의 특정한 요구에 알맞도록 허용하는 외부 회로(이를 테면, R1 및 R2)에 따라 설정될 수 있다
CDC는 상기 파워 컨버터와 로드 디바이스의 상기 DC 출력 사이에 연결되는 케이블(미도시)을 통해 전압 드롭에 대하여 보상하는 파라미터이다. 케이블은 일반적으로 특히, 전류가 상기 케이블 증가에 의해 운반되기 때문에, 상기 케이블에서 전압의 적지 않은 양이 드롭하도록 야기하는(causes a non-trivial amount of voltage to drop across the cable, especially as the current carried by the cable increases) 전기적 레지스턴스를 갖는다.
CDC는 로드 디바이스에서 타겟 전압을 유지하도록 출력 DC 전압 레벨이 증가에 의한 이 전압 드롭을 처리한다(CDC accounts for this voltage drop by increasing the output DC voltage level in an attempt to maintain a target voltage at the load device). 다음의 표는 R1과 R2의 결합된 레지스턴스의 방법에 따른 결과인 상기 CDC 파라미터에 대한 다른 설정의 예제를 도시한다:
Figure 112012086152425-pat00001
이 표는 비-보상 DC 출력(non-compensated DC output)이 5.0일 경우의 풀 로드에서의 CDC를 나타낸다. 다른 DC 출력 전압들에 대하여, 상기 보상된 전압은 필요에 따라 스케일 업되거나 스케일 다운될 수 있다(may be scaled up or down). 다른 실시예들에서, 가능한 CDC 설정들의 수 보다 크거나 또는 적을 수 있고(there may be a greater or fewer numbers of possible CDC settings) 각각의 CDC 설정에 대한 레지스턴스 범위는 다를 수 있다.
상기 파워 컨버터의 최대 스위칭 주파수는 TON과 TOFF의 사이에서 출력 컨트롤 신호(102)가 스위치하는 최대 주파수를 나타낸다(refers to the maximum frequency at which the output control signal 102 switches between TON and TOFF). 스위치-모드 파워 서플라이에서 상기 스위칭 주파수는 비용, 사이즈, 효율, 서로 간에 자주 충돌하는 전자파 간섭(cost, size, efficiency, Electromagnetic Interference(EMI), etc, which often conflict between each other) 등등을 포함하는 파워 서플라이의 많은 주요 성능 기준에 관한 중요한 파라미터이다. 외부 회로에 의해 선택 가능하도록 상기 스위칭 주파수를 허용하는 것은 필요에 기초하여 상기 성능 기준 사이에서 트레이드 오프 권한을 부여하기 위한 유연성을 사용자에게 제공한다.
소프트-스타트 시간은 소프트-스타트에 할당한 시간을 나타내고(Soft-start time refers to the time allotted for soft-start), 소프트-스타트 기법은 소프트-스타트 동안 출력 전압을 구축하는 특정한 기법을 나타낸다. 소프트-스타트는 파워 서플라이에 대한 핵심 요구 사항이다. 소프트-스타트 동안, IC 컨트롤러(100)는 스타트업에서 전류의 유입을 제안하고, 출력 전압 오버슈트를 방지하고, 및 하드 스타트에 비해 구성 요소 스트레스를 감소하기 위해(to limit the inrush current at startup, to prevent output voltage overshoot, and to reduce component stress when compared to a hard start) 제어 방식으로 상기 출력 전압을 불러 일으킨다(brings up the output voltage).
위의 요구 사항을 충족하기 위해, 좋은 소프트-스타트 기법은 출력 캐패시터(C7)과 로드(미도시)와 같은, 파워 서플라이의 출력 스테이지에 잘 맞도록 조정되어야 한다. 외부 전기 회로망에 의해 선택 가능하도록 상기 소프트-스타트 시간 및/또는 소프트-스타트 기법을 허용하는 것은 사용자에게 상기 출력 스테이지를 설계하는데 있어서 유연성을 제공한다.
무-부하 스위칭 주파수는 상기 파워 컨버터의 출력이 부하를 구동하지 않는 경우 출력 신호(102)의 상기 스위칭 주파수를 나타낸다. 상기 무-부하 스위칭 주파수는 또한 중요한 파라미터이고 이 파라미터의 설정은 무-부하 대가 파워 소비(no-load standby power consumption)와 동적 과도 응답(dynamic transient response) 사이의 트레이드-오프를 포함한다. 외부 회로망에 의해 선택 가능하도록 상기 무-부하 스위칭 주파수를 허용하는 것은 또한 파워 컨버터를 설계하는데 있어서 유연성을 제공한다.
보호 모드 동안, 상기 외부 레지스터(R1 및 R2)의 레지스턴스는 상기 MULTI 핀을 통해 OVP 보호를 제공하는데 사용된다. 상기 구성 모드가 완료되고 상기 구성 모드로부터 구분된 후에 상기 보호 모드(protection mode)는 발생할 수 있다.
특히, S2 및 S3는 현재 닫혀있고, 상기 보호 모드에서 S1 및 S4는 열려 있다(S2 and S3 are now closed, and S1 and S4 are open in the protection mode). 스위치(Q1)의 오프-타임(TOFF) 동안 에너지가 프라이머리 와인딩(110)으로부터 트랜스포머(T1)의 세컨드리 와인딩(112)에 전송되는 경우, 상기 DC 출력 전압에 상응하는 상기 MULTI 핀에서 상기 전압은 상기 NBIAS 와인딩에 반영되지만 트랜스포머(T1)의 보조 와인딩(NBIAS)과 세컨드리 와인딩(112) 사이의 턴 비율에 의해 스케일 다운되고(scaled down by the turns ratio), 레지스터(R1 및 R2)에 의해 형성되는 전압 디바이더(voltage divider)에 의해 더 스케일 다운된다.
이 전압은 전압(204)과 같이 비교기의(CMP) 비-반전 입력으로 공급되고 레퍼런스 전압(205)과 비교된다. 레퍼런스 전압 신호(205)는 과-전압 상태가 존재하지 않는 한(unless an over-voltage condition is present) 비-반전 입력에서 전압(204)에 의해 초과되지 않는 전압 레벨로 설정된다(이를 테면, 1.0 V-2.0V 범위에서). 상기 비-반전 입력에서 전압(204)이 레퍼런스 전압 신호(205)의 상기 전압 레벨을 초과하는 경우, 비교기(CMP) 출력(206)은 과-전압 상태를 나타내도록 하이로 스위치 하고(switches high) 디지털 컨트롤 로직(210)은 추가 손상을 방지하기 위해 상기 파워 컨버트를 파워다운한다(powers down the power converter).
일실시예에서, 상기 파워 컨버터를 파워 다운하기 위해, IC 컨트롤러(100)는 Q1을 턴 오프하여 트랜스포머(T1)가 에너지를 저장하는 것을 중단한다. 상기 IC 내부의 일부 기능 블록이 여전히 활성화되어 있기 때문에 컨트롤러 IC(100)는 여전히 전류를 소비한다(이를 테면, 몇 mA). 트랜스포머(T1)가 상기 Vcc 핀과 상기 출력 사이드 모두에 에너지를 전송하는 것을 중지하기 때문에 상기 Vcc 핀 전압에서 파워 서플라이 전압(130)은 점차 드롭한다(gradually drops). 서플라이 전압(130)이 특정 전압 레벨(이를 테면, 5.5V) 아래로 드롭하는 경우, IC(100)는 완전히 셧 다운된다(totally shuts down).
그 결과, 서플라이 전압(130)은 이것이 Vcc 스타트업 임계값(이를 테면, 12V)에 다시 도달할 때까지 다시 충전될 수 있고(can be charged up again), 새로운 소프트-스타트 프로세스가 시작한다. 만약 상기 OVP 상태가 지속되는 경우, IC(100)는 다시 셧다운하고 결함이 클리어될 때까지 파워 사이클을 계속한다(the IC 100 will shut down again and continue to power cycle until the fault is cleared). 만약 결함이 클리어되는 경우, IC(100)는 상기 소프트-스타트를 완료하고(completes), 및 IC(100)는 안정된 상태에서 실행된다.
스위치(S1, S2, S3 및 S4)의 상태(state)를 컨트롤하고 및 다른 모드들에서 구동함으로써, 작동 파라미터 및 OVP의 구성과 같은 다양한 기능들(multiple functions)은 싱글 MULTI 핀으로 공유될 수 있다. 다양한 기능들을 지원하기 위한 상기 MULTI 핀을 사용하는 것은 컨트롤러(100)의 제조 비용을 크게 증가시키지 않고 IC 컨트롤러(100)의 기능을 증가시킨다.
게다가, 떠 다른 보호 모드 동안, NTC 의 레지스턴스(R3)는 SD 핀을 통해 초과-온도 보호(over-temperature protection)를 제공하는데 사용된다. 특히, 이 다른 보호 모드 동안 스위치(S2 및 S4)는 닫혀있고 스위치(S1 및 S3)는 열려있다. 전류 소스(I1)에 의해 제공되는 전류는 상기 SD 핀에서 R3의 레지스턴스에 비례하는 전압을 생성한다(generates a voltage at the SD pin that is proportional to the resistance of R3).
온도가 증가할수록, R3는 이것이 NTC 디바이스이기 때문에 레지스턴스가 감소한다. 감소되는 레지스턴스는 또한 상기 SD 핀에서 상기 전압을 감소하도록 한다. 상기 SD 핀에서의 상기 전압은 전압(204)으로 비교기의(CMP) 비-반전 입력으로 공급되고(is fed) 레퍼런스 전압(205)과 비교된다. 레퍼런스 전압(205)은 초과 온도 상태가 존재하지 않는 한 비-반전 입력에서 전압(204) 보다 높은 전압 레벨(이를 테면, 1.0 V-2.0V)로 설정된다.
만약 전압(204)가 레퍼런스 전압(205) 아래로 떨어지는 경우, 비교기(206)의 출력은 초과-온도 상태를 나타내기 위해 로우로 스위치하고(switches low to indicate an over-temperature condition) 및 디지털 컨트롤 로직(210)은 추가 손상을 방지하도록 상기 파워 컨버터의 파워를 다운한다(powers down the power converter).
스위치(S3 및 S4)의 상태를 변경함으로써(By changing), 비교기(CMP)는 상기 MULTI 핀과 상기 SD 핀 모두에 의해 제공되는 상기 기능을 유지하는 동안 상기 MULTI 핀과 상기 SD 핀 사이에서 공유될 수 있다. 비교기(CMP)를 공유하는 것은 컨트롤러(100)의 성능에 영향을 주지 않고 IC 컨트롤러(100)의 비용을 감소시키는데 유용하다.
일실시예에서, 컨트롤러 IC(100)의 상기 OTP는 OTP가 높은 온도(이를 테면, 섭씨 150도(150 degrees Celsius))에서 트리거되고 낮은 온도(이를 테면, 섭씨 100도) 에서 회복되는 것과 같은 히스테리시스(hysteresis)를 갖는다. 즉, 일단 OTP가 트리거되면, IC 컨트롤러(100)는 온도가 허용 가능한 레벨까지 드롭할때까지 다음의 파워 사이클에서 상기 파워컨버터를 셧 다운 하는 것을 계속한다(will continue to shut down the power converter).
몇몇의 실시예들에서, 상기 SD 핀은 일반적인 셧다운 보호를 제공하는데 사용될 수 있고, OTP를 제공하는 것으로 제한되지 않는다(is not just limited to providing OTP). R3는 오래 동안 이상/이하 전압 상태, 과 전류 상태, 소트 회로 상태, 등등과 같은 상기 파워 컨버터의 특정한 바람직한 보호 특성을 나타낼 수 있고 이것의 레지스턴스가 다양할 수 있는 디바이스의 모든 종류가 될 수 있다.
주어진 보호 트리핑 상태에서(Under a given protection tripping condition), R3의 레지스턴스는 상기 SD 전압이 레퍼런스 전압(205) 아래로 드롭하도록하는 레벨로 드롭할 수 있고(can drop to a level), 그렇게 함으로써 트리거링은 상기 파워 컨버터를 손상으로부터 보호하고 셧다운한다(thereby triggering a shutdown and protecting the power converter from damage).
다른 실시예들에서, 오류 상태 동안(during a fault condition) 상기 SD 핀에서 전압의 변화(이를 테면, 상승 또는 드롭(rise or drop))를 야기하는 모든 외부 전기 회로망은 R3를 대신해서 사용될 수 있다(can be used in place of R3).
또 다른 실시예에서, 상기 SD 핀은 또한 스타트업에서 작동 파라미터(이를 테면, CDC)를 구성하는데 사용되는 멀티-기능 핀(a multi-function pin)이다. 스타트업동안, 스위치(S2 및 S4)는 스위치(S1 및 S3)가 열려있는 동안 닫힐 수 있다. 전류 소스(I1)는 캐패시터(C2)를 충전하는 상기 SD 핀에 전류를 제공한다(provides a current to the SD pin, which charges capacitor C2). 캐패시터(C2)를 충전함으로써, 상기 SD 핀에서의 상기 전압은 램프의 시작에서 C2에 반비례하는 기울기를 갖고 램프 업한다(ramps up with a slope).
이 전압은 전압(204)로 비교기의(CMP) 비-반전 입력으로 공급되고 레퍼런스 전압(205)과 비교된다. 상기 비-반전 입력에서의 전압(204)이 초과하기 전에 패스하는 시간의 양은 상기 파라미터를 설정하기 위해 상기 디지털 컨트롤 로직에 의해 사용된다(The amount of time that passes before voltage 204 at the non-inverting input exceeds the reference voltage 205 is used by the digital control logic to set the parameter). 상기 파라미터를 구성하고 난 후에, 상기 SD 핀은 보호 모드 동안 OTP를 위해 사용된다.
도 2b는 또 다른 실시예에 따른, 파워 컨버터 컨트롤러(100)의 MULTI 및 SD 핀에 연결된 전기 회로망을 도시한다. 도 2b에서 컨트롤러(100)는 도 2a에서의 컨트롤러(100)와 유사하지만, 상기 MULTI 핀으로부터 컨트롤 로직(210)으로 피드백 전압을 제공하는 추가적인 피드백 신호(290)를 포함한다.
피드백 신호(290)의 추가는 파라미터 구성 및 OVP 보호뿐만 아니라 VSENSE 기능으로 사용되는 상기 MULTI 핀을 허용한다(allows the MULTI pin to be used for VSENSE functionality in addition to parameter configuration and OVP protection). 따라서, 별도의 VSENSE 핀에 대한 필요성은 제거된다.
특히, 외부 레지스터(R1 및 R2)의 레지스턴스는 OVP 보호를 제공하는데 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 피드백 루프를 제어하고 조절하는데 사용될 수 있는(which can be used for the feedback loop control and regulation) 출력 전압 피드백 정보를 제공할 수 있다. 상기 MULTI 핀에서의 상기 전압이 상기 NBIAS 와인딩에 반영되고 트랜스포머(T1)의 상기 보조 와인딩(NBIAS)과 상기 세컨드리 와인딩(112) 사이에서 턴 비율에 의해 스케일 다운되고, 및 레지스터(R1 및 R2)에 의해 형성되는 전압 디바이더에 의해 더 스케일 다운되는 상기 DC 출력 전압에 대응하기 때문이다(This is because the voltage at the MULTI pin corresponds to the DC output voltage reflected on the NBIAS winding but scaled down by the turns ratio between the auxiliary winding NBIAS and the secondary winding 112 of the transformer T1, and further scaled down by the voltage divider formed by resistors R1 and R2).
컨트롤 로직(210)은 스위치(Q1)의 TON 및 TOFF 타임을 조절하기 위해 피드백 신호(VSENSE)(290)를 사용하고, 그렇게 함으로써 상기 파워 컨버터의 상기 DC 출력 레벨을 조절한다(thereby regulating the DC output level of the power converter).
상기 MULTI 핀은 피드백 컨트롤을 위한 출력 전압 정보를 얻을 수 잇는 능력의 관점에서 도 1의 상기 VSENSE 핀과 유사하다. 그러므로, 상기 MULTI 핀 및 VSENSE 핀은 하나의 핀으로 더 단순화되고 결합될 수 있다. 반면에, 도 1에서 도시된 실시예는 이상 또는 결함 상태(abnormal or fault conditions)에서 상기 전력 컨버터의 신뢰성 및 견고성을 향상 시킬 수 있는 추가의 전압 피드백 및 보호(extra or supplemental voltage feedback and protection)를 별도로 제공하기 위해 상기 MULTI 핀 및 상기 VSENSE 핀을 사용한다. 몇몇의 실시예들에서, 상기 MULTI 핀은 파라미터 구성 및 VSENSE 기능을 위해 사용될 수 있지만 OVP 보호를 위해 사용될 수 없다(may only be used for parameter configuration and VSENSE functionality but not OVP protection).
도 3은 일실시예에 따른 파워 컨버터 컨트롤러(100)의 타이밍 다이어그램이다. 도시된 바와 같이, 컨트롤 로직(210)은 시간적으로 구별되는(이를 테면, 오버랩핑 되지 않은(non-overlapping)) 주기 동안 다른 모드들로 동작한다. 타임(T0)에서, 서플라이 전압(Vcc)은 오프되고 컨트롤 로직(210)은 셧다운 모드(Shutdown Mode)이다. 타임(T1) 이전에, 서플라이 전압(Vcc)는 온으로 된다(is powered on).
서플라이 전압(Vcc)이 충분한 전압 레벨로 상승한 후에, 디지털 컨트롤 로직(210)은 타임(T1)에서 구성 모드(Configuration Mode)로 들어간다. S1 및 S3는 닫히고 S2 및 S4는 열린다(S1 is and S3 are closed and S2 and S4 are open). 상기 구성 모드에서, IC 컨트롤러(100)에 의해 서포트되는 파라미터를 설정하기 위해 상기 MULTI 핀에서의 상기 전압은 감지되고 레퍼런스 전압(205)과 비교된다.
시간(T2)에서, 파라미터 구성은 완료되고 컨트롤 로직(210)은 OTP 모드 및 OVP 모드 사이에서 뒤 및 앞으로 토글링을 시작한다(starts toggling back and forth). OTP 모드 동안, S2 및 S4는 닫히고 S1 및 S3는 열린다. 스위치들의 이 구성은 온도가 매우 높은 경우 OTP를 제공하기 위해, 또는 보호 트리핑 상태가 일치하는 경우 셧다운 보호의 다른 형태를 제공하기 위해 레퍼런스 전압(205)과 비교되는 상기 SD 핀에서 상기 전압을 허용한다.
OVP 모드 동안, S2 및 S3는 닫히고 S1 및 S4는 열린다. 스위치들의 이 구성은 전압이 매우 높은 경우 상기 파워 컨트롤러를 셧다운함으로써 OVP 를 제공하기 위해 레퍼런스 전압(205)과 비교되는 상기 MULTI 핀에서의 전압을 허용한다. 게다가, 상기 MULTI 핀에서의 전압은 컨트롤 및 조정 목적을 위해 출력 전압 피드백으로 사용될 수 있다.
일실시예에서, 상기 OTP 및 OVP 모드들은 파워 컨버터 작동뿐만 아니라 컨트롤 로직(210)의 내부 클럭에 의해 결정됨으로써(as determined by an internal clock of the control logic 210 as well as the power converter operations) 8 내지 32 또는 그 이상과 같은, 각각 긴 사이클의 수가 될 수 있다.
상기 SD 핀은 파라미터를 설정하는데 사용되지만 상기 MULTI 핀은 사용되지 않은 실시예들에서(In embodiments where the SD pin but not the MULTI pin is used to set a parameter), 상기 스위치들의 온/오프 상태(status)는 상기 구성 모드 동안 반전된다(is reversed). 상기 SD 핀으로 주입되는 전류를 허용하도록 S1 및 S3는 열리고 S2 및 S4는 닫힌다.
다른 파라미터들을 설정하는데 상기 SD 핀 및 상기 MULTI 핀이 모두 사용되는 실시예들에서, 두 개의 별도의 구성 모드들이 있을 수 있다. 상기 MULTI 핀에서의 전압에 따른 파라미터를 설정하기 위한 하나의 구성 모드 동안, S1 및 S3는 닫혀진다. 상기 SD 핀에서의 전압에 따른 파라미터를 설정하기 위한 또 다른 구성 모드 동안, S2 및 S4는 닫혀진다.
이 명세서를 읽을 시에, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 명세서의 공개 원칙을 통해 파워 컨버터 컨트롤러 IC를 위한 멀티-기능에 대한 기능적 설계 및 추가적인 대안의 구조를 인식하게 될 것이다. 따라서, 본 명세서의 특정한 실시예들 및 어플리케이션이 설명되고 도시되는 동안, 이것이 여기에 개시된 정확한 구조 및 구성 요소에 국한되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 수정, 변경 및 변형은 첨부된 청구 범위에서 정의된 것의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 여기서 공개된 본 명세서에서의 방법 및 장치의 배열(arrangement), 작동(operation), 및 상세한 내용에서 만들어 질 수 있다.

Claims (30)

  1. 파워 컨버터를 컨트롤하는 컨트롤러 집적 회로(IC)에 있어서,
    상기 컨트롤러 IC는,
    상기 컨트롤러 IC의 외부의 상기 파워 컨버터의 전자 회로망에 연결되는 제1 IC 핀; 및
    제1 모드 또는 제2 모드에서 작동하는 컨트롤 전기 회로망 - 상기 제1 모드 및 제2 모드는 시간 구별되는 주기들(distinct periods of time)에 상응하고, 상기 제1 모드는 상기 컨트롤러 IC가 온으로 파워되는 경우 발생하고, 상기 제2 모드는 상기 제1 모드가 완료된 후에 발생함 -;
    을 포함하고,
    상기 제1 모드에서 상기 컨트롤 전자 회로망은 상기 제1 IC 핀에서의 제1 전압 레벨에 기초하여 상기 컨트롤러 IC의 작동 파라미터를 구성하고, 및
    상기 제2 모드에서 상기 컨트롤 전자 회로망은 상기 제1 IC 핀에서의 제2 전압 레벨에 기초하여 셧다운 보호를 제공하는 컨트롤러 집적 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 모드에서 상기 컨트롤 전자 회로망은 상기 제1 IC 핀에서의 상기 제2 전압 레벨에 기초하여 상기 파워 컨버터의 파워를 다운함으로써 셧다운 보호를 제공하는 컨트롤러 집적 회로.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 모드에서 상기 컨트롤 전기 회로망은 상기 제1 IC 핀에서의 상기 제2 전압 레벨에 기초하여 상기 파워 컨버터의 출력 전압을 조절하는 컨트롤러 집적 회로.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 모드 동안 상기 제1 IC 핀에서의 상기 제1 전압 레벨과 레퍼런스 전압을 비교하고, 및 상기 제2 모드 동안 상기 제1 IC 핀에서의 상기 제2 전압 레벨과 상기 레퍼런스 전압을 비교하도록 구성되는 비교 회로(comparison circuit)를 더 포함하고,
    상기 컨트롤 전기 회로망은 상기 제1 모드 동안 상기 비교 회로의 출력에 기초하여 상기 컨트롤러 IC의 작동 파라미터를 구성하고 상기 제2 모드 동안 상기 비교 회로의 상기 출력에 기초하여 셧다운 보호를 제공하는 컨트롤러 집적 회로.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 컨트롤 전기 회로망의 컨트롤하에서 상기 레퍼런스 전압을 생성하도록 구성되는 레퍼런스 전압 서플라이를 더 포함하고,
    상기 레퍼런스 전압 신호는 상기 제1 모드 동안 점차적으로 램프하는 전압 레벨과 상기 제2 모드 동안 픽스된 전압 레벨을 포함하는 컨트롤러 집적 회로.
  6. 제1항에 있어서,
    전기적인 전류를 생성하도록 구성되는 전류 소스; 및
    상기 전류 소스와 상기 제1 IC 핀 사이에 결합되는 스위치 - 상기 스위치는 제1 모드 동안 닫혀서 상기 전류 소스와 상기 제1 IC 핀 사이의 전류 경로를 제공하고 상기 제2 모드 동안 열려서 상기 전류 소스와 상기 제1 IC 핀 사이의 상기 전류 경로를 차단함 -
    를 더 포함하는 컨트롤러 집적 회로.
  7. 제1항에 있어서,
    전기적인 전류를 생성하도록 구성되는 전류 소스; 및
    상기 전류 소스와 상기 제1 IC 핀 사이에 결합되는 스위치 - 상기 스위치는 상기 제1 모드 및 상기 제2 모드 동안 닫혀져서 상기 전류 소스와 상기 제1 IC 핀 사이의 전류 경로를 제공함 -
    를 더 포함하는 컨트롤러 집적 회로.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 모드에서 상기 컨트롤 전기 회로망은 상기 파워 컨버터의 출력에 연결되는 케이블을 통해 전압 드롭을 보상하는 상기 컨트롤러 IC의 작동 파라미터를 구성하는 컨트롤러 집적 회로.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 모드에서 상기 컨트롤 전기 회로망은 상기 제1 IC 핀에서의 상기 제1 전압 레벨에 기초하여 상기 파워 컨버터의 스위칭 주파수를 컨트롤하는 상기 컨트롤러 IC의 작동 파라미터를 구성하는 컨트롤러 집적 회로.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 모드에서 상기 컨트롤 전기 회로 망은 상기 제1 IC 핀에서의 상기 제1 전압 레벨에 기초하여 상기 파워 컨버터의 소프트-스타트업 시간 및/또는 기법을 컨트롤하는 상기 컨트롤러 IC의 작동 파라미터를 구성하는 컨트롤러 집적 회로.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제2 모드에서 상기 컨트롤 전기 회로망은 상기 제1 IC 핀에서의 상기 제2 전압 레벨에 기초하여 과-전압 상태에 대해 셧다운 보호를 제공하는 컨트롤러 집적 회로.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제2 모드에서 상기 컨트롤 전기 회로망은 상기 제1 IC 핀에서의 상기 제2 전압 레벨에 기초하여 초과-온도 상태에 대해 셧다운 보호를 제공하는 컨트롤러 집적 회로.
  13. 삭제
  14. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러 IC 외부에 있는 상기 파워 컨버터의 추가적인 전기 회로망에 연결되는 제2 IC 핀을 더 포함하고,
    제3 모드에서 상기 컨트롤 전기 회로망은 상기 제2 IC 핀에서의 전압 레벨에 기초하여 셧다운 보호를 제공하는 컨트롤러 집적 회로.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제1 모드 동안 상기 제1 IC 핀에서의 상기 제1 전압 레벨과 레퍼런스 전압 신호를 비교하고, 상기 제2 모드 동안 상기 제1 IC 핀에서의 상기 제2 전압 레벨과 상기 레퍼런스 전압 신호를 비교하고, 및 제3 모드 동안 상기 제2 IC 핀에서의 전압 레벨과 상기 레퍼런스 전압을 비교하도록 구성되는 비교 회로를 더 포함하고, 및
    상기 컨트롤 전기 회로망은 상기 제1 모드 동안 상기 비교 회로의 출력에 기초하여 상기 IC 컨트롤러의 파라미터를 구성하고 상기 제2 및 제3 모드 동안 상기 비교 회로의 상기 출력에 기초하여 셧다운 보호를 제공하는 컨트롤러 집적 회로.
  16. 제15항에 있어서,
    전기적인 전류를 생성하도록 구성되는 전류 소스;
    상기 전류 소스와 상기 제1 IC 핀 사이에 연결되는 제1 스위치 - 상기 제1 스위치는 제1 모드 동안 닫혀서 상기 제1 스위치와 상기 제1 IC 핀 사이에서 전류 경로를 제공하고 제2 및 제3 모드 동안 열려서 상기 제1 스위치와 상기 제1 IC 핀 사이에서 상기 전류 경로를 차단함 -; 및
    상기 전류 소스와 상기 제2 IC 핀 사이에 연결되는 제2 스위치 - 상기 제2 스위치는 상기 제2 모드 및 제3 모드 동안 닫힘으로써 상기 전류 소스와 상기 제2 IC 핀 사이에서 전류 경로를 제공하고 상기 제1 모드 동안 열림으로써 상기 전류 소스와 상기 제2 IC 핀 사이에서 상기 전류 경로를 차단함 -
    를 더 포함하는 컨트롤러 집적 회로.
  17. 입력 전압을 출력 전압으로 컨버트하는 파워 컨버터에 있어서,
    상기 파워 컨버터는,
    상기 파워 컨버터의 상기 입력 전압과 상기 출력 전압 사이에 연결되는 트랜스포머;
    상기 트랜스포머를 통하는 전류를 컨트롤하는 스위치 -상기 스위치는 상기 스위치의 온 및 오프 타임에 따라 상기 트랜스포머를 통하는 전류를 컨트롤함-;
    상기 스위치의 상기 온 및 오프 타임을 컨트롤하도록 구성되는 컨트롤러 집적 회로(IC) - 상기 컨트롤러 IC는 시간 구별되는 주기들에 상응하는 제1 모드 또는 제2 모드에서 작동하고, 상기 제1 모드는 상기 컨트롤러 IC가 온으로 파워되는 경우 발생하고, 상기 제2 모드는 상기 제1 모드가 완료된 후에 발생함 -; 및
    상기 컨트롤러 IC의 외부에 있고 상기 컨트롤러 IC의 제1 IC 핀에 연결되는 제1 전기 회로망
    을 포함하고,
    상기 제1 모드에서 상기 파워 컨트롤러 IC는 상기 제1 IC 핀에서의 제1 전압 레벨에 기초하여 상기 컨트롤러 IC의 파라미터를 구성하고,
    상기 제2 모드에서 상기 파워 컨트롤러 IC는 상기 제1 IC 핀에서의 제2 전압 레벨에 기초하여 셧다운 보호를 제공하는 파워 컨버터.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제2 모드에서 상기 컨트롤러 IC는 상기 제1 IC 핀에서의 상기 제2 전압 레벨에 기초하여 상기 파워 컨버터를 파워 다운함으로써 셧다운 보호를 제공하는 파워 컨버터.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 제2 모드에서 상기 컨트롤러 IC는 상기 제1 IC 핀에서의 상기 제2 전압 레벨에 기초하여 상기 파워 컨버터의 출력 전압을 조절하는 파워 컨버터.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 제1 전기 회로망은 상기 트랜스포머의 보조 와인딩과 직렬인 제1 레지스터 및 상기 제1 레지스터 및 보조 와인딩과 병렬인 제2 레지스터를 포함하는 파워 컨버터.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 제1 전기 회로망은 캐패시터와 병렬로 부 온도 계수 레지스터(negative temperature coefficient resistor)를 포함하는 파워 컨버터.
  22. 제17항에 있어서,
    상기 컨트롤러 IC의 외부에 있고 상기 컨트롤러 IC의 제2 IC 핀에 연결되는 제2 전기 회로망을 더 포함하고,
    상기 파워 컨트롤러 IC는 상기 제1 모드 및 제2 모드와 시간적으로 구별되는(distinct in time) 제3 모드에서 더 작동하고, 및
    상기 제3 모드에서 상기 파워 컨트롤러 IC는 상기 제2 IC 핀에서의 전압 레벨에 기초하여 셧다운 보호를 제공하는 파워 컨버터.
  23. 파워 컨버터의 출력 전압을 조절하는 컨트롤러 집적 회로(IC)에서의 동작 방법에 있어서 - 상기 컨트롤러 IC는 시간적으로 구별되는 주기들 동안 제1 모드 또는 제2 모드에서 동작함 -, 상기 방법은,
    상기 제1 모드에서, 상기 컨트롤러 IC의 제1 IC 핀에서의 제1 전압 레벨에 기초하여 상기 컨트롤러 IC의 파라미터를 구성하는 단계 - 상기 제1 IC 핀은 상기 컨트롤러 IC의 외부에 있는 상기 파워 컨버터의 제1 전기 회로망에 연결되고, 상기 제1 모드는 상기 컨트롤러 IC가 온으로 파워되는 경우 발생함 -; 및
    상기 제2 모드에서, 상기 제1 IC 핀에서의 제2 전압 레벨에 기초하여 셧다운 보호를 제공하는 단계 -상기 제2 모드는 상기 제1 모드가 완료된 후에 발생함-
    를 포함하는 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    셧다운 보호를 제공하는 단계는 상기 제1 IC 핀에서의 상기 제2 전압 레벨에 기초하여 상기 파워 컨버터의 파워를 다운하는 단계를 포함하는 방법.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 제2 모드에서 상기 제1 IC 핀에서의 상기 제2 전압 레벨에 기초하여 상기 파워 컨버터의 출력 전압을 조절하는 단계를 더 포함하는 방법.
  26. 제23항에 있어서,
    상기 제1 모드에서, 상기 IC 컨트롤러의 파라미터를 구성하는 단계는 상기 제1 IC 핀에서의 상기 제1 전압 레벨과 레퍼런스 전압을 비교하여 출력 신호를 생성하는 단계 및 상기 출력 신호에 기초하여 상기 컨트롤러 IC의 파라미터를 구성하는 단계를 더 포함하고, 및
    상기 제2 모드에서, 셧다운 보호를 제공하는 단계는 상기 제1 IC 핀에서의 상기 제2 전압 레벨과 상기 레퍼런스 전압을 비교하여 상기 출력 신호를 생성하는 단계 및 상기 출력 신호에 기초하여 셧다운 보호를 제공하는 단계를 더 포함하는 방법.
  27. 제23항에 있어서,
    전기적인 전류를 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제1 모드에서, 상기 IC 컨트롤러의 파라미터를 구성하는 단계는 상기 제1 IC 핀에 전류를 스위칭하여 상기 IC 핀에서의 상기 제1 전압 레벨을 생성하는 단계를 더 포함하고, 및
    상기 제2 모드에서, 셧다운 보호를 제공하는 단계는 상기 제1 IC 핀에 상기 전류를 스위칭하지 않는 단계를 더 포함하는 방법.
  28. 제23항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 모드와 구분되는 제3 모드에서, 상기 IC 컨트롤러의 제2 IC 핀에서의 전압 레벨에 기초하여 상기 파워 컨버터의 파워를 다운할지의 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 제1 모드에서, 상기 IC 컨트롤러의 파라미터를 구성하는 단계는 상기 제1 IC 핀에서의 상기 제1 전압 레벨과 레퍼런스 전압을 비교하여 출력 신호를 생성하는 단계 및 상기 출력 신호에 기초하여 상기 컨트롤러 IC의 파라미터를 구성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제2 모드에서, 셧다운 보호를 제공하는 단계는 상기 제1 IC 핀에서의 상기 제2 전압 레벨과 상기 레퍼런스 전압을 비교하여 상기 출력 신호를 생성하는 단계 및 상기 출력 신호에 기초하여 상기 파워 컨버터의 파워를 다운할지의 여부를 결정하는 단계를 더 포함하고, 및
    상기 제3 모드에서, 셧다운 보호를 제공하는 단계는 상기 제2 IC 핀에서의 상기 전압과 상기 레퍼런스 전압을 비교하여 상기 출력 신호를 생성하는 단계 및 상기 출력 신호에 기초하여 상기 파워 컨버터의 파워를 다운할지의 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  30. 제28항에 있어서,
    전기적인 전류를 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제1 모드에서, 상기 IC 컨트롤러의 파라미터를 구성하는 단계는 상기 제1 IC 핀에 상기 전류를 스위칭하여 상기 제1 IC 핀에서의 상기 제1 전압 레벨을 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제2 모드에서, 셧다운 보호를 제공하는 단계는 상기 제1 IC 핀에 상기 전류를 스위칭하지 않는 단계를 더 포함하고, 및
    상기 제3 모드에서, 셧다운 보호를 제공하는 단계는 상기 제2 IC 핀에 상기 전류를 스위칭하여 상기 제2 IC 핀에서의 상기 전압을 생성하는 단계를 더 포함하는 방법.
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