KR101381631B1 - 직류-직류 변환기의 출력전압 안정화 회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 직류-직류 변환기에서 무부하나 경부하 상태에서 출력전압이 상승될 때 인덕터 구동용 스위치의 턴온저항값을 상승시켜 출력전압이 안정된 상태를 유지될 수 있도록 한 기술에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 입력전압원의 전압 레벨과 부하에 출력되는 출력전압의 레벨을 비교하여 그에 따른 레벨의 입출력전압비교신호를 출력하는 입출력전압 비교부; 및 노멀모드에서 상기 입출력전압 비교부로부터 공급되는 입출력전압비교신호를 근거로 하여 스위칭 제어부의 제1출력단자로부터 공급되는 펄스폭변조신호의 전압 레벨을 변화시키지 않고 그대로 충전스위치의 게이트단자에 전달하고, 무부하 또는 경부하모드에서는 상기 입출력전압비교신호에 따라 상기 스위칭 제어부의 제1출력단자로부터 공급되는 펄스폭변조신호의 전압 레벨을 가변하여 상기 충전스위치의 게이트단자에 전달하는 게이트전압 가변부;를 포함한다.

Description

직류-직류 변환기의 출력전압 안정화 회로{OUTPUT VOLTAGE STABILITY CIRCUIT OF DC-DC CONVERTER}
본 발명은 직류-직류 변환기에서 인덕터 구동용 스위치의 턴온저항을 가변하여 출력전압을 안정화시키는 기술에 관한 것으로, 특히 무부하나 경부하 상태에서 출력전압이 상승될 때 인덕터 구동용 스위치의 턴온저항값을 상승시켜 출력전압이 안정된 상태를 유지될 수 있도록 한 직류-직류 변환기의 출력전압 안정화 회로에 관한 것이다.
도 1은 종래 기술에 의한 부스트 컨버터형 직류-직류 변환의 회로도로서 이에 도시한 바와 같이, 인덕터(L11), 충전스위치(SW11), 출력스위치(SW12) 및 스위칭 제어부(11)를 포함한다. 여기서, 미설명부호 "10"은 직류-직류 변환기이다.
충전스위치(SW11)는 스위칭 제어부(11)로부터 공급되는 펄스폭변조신호(PWM)에 의해 스위칭 동작하고, 이에 의해 인덕터(L11)에 입력전압원(VIN)의 전기에너지가 충전된다.
출력스위치(SW12)는 스위칭 제어부(11)로부터 공급되는 펄스폭변조신호에 의해 스위칭 동작하고, 이에 의해 인덕터(L11)에 충전된 전기에너지가 부하(RL11)에 출력된다.
부하(RL11)의 값이 미리 설정된 기준치 이상인 노멀모드에서 스위칭 제어부(11)는 설정된 고정 주파수의 펄스폭변조신호를 출력한다. 따라서, 노멀모드에서는 충전스위치(SW11)가 고정된 주파수로 스위칭 동작한다.
그런데, 펄스폭변조신호에 의해 동작하는 직류-직류 변환기는 부하(RL11)의 값(부하량)이 미리 설정된 기준치 이하로 떨어져 무부하 모드 또는 경부하 모드로 되는 경우, 연속 전류모드에서 불연속 전류모드로 동작하게 된다. 상기 불연속 전류모드에서는 부하량에 따라 충전스위치(SW11)의 턴온시간이 변화된다.
하지만, 상기 충전스위치(SW11)는 미리 설정된 최소 턴온시간이 존재하므로 부하량이 계속 떨어질 경우 부하(RL11)에 전달되는 전기에너지의 량이 부하(RL11)에서 요구되는 전기에너지의 량보다 많게 되어 부하(RL11)에 공급되는 출력전압(VO)이 상승하게 된다. 이를 해결하기 위하여, 부하량이 계속 감소될 경우 충전스위치를 오프시키는 것을 고려할 수 있지만, 이와 같은 경우 충전스위치의 턴온시간의 주기가 일정하지 않게 되어 출력전압의 리플이 커지게 된다.
도 2의 (a)는 무부하 모드 또는 경부하 모드에서 충전스위치(SW11)의 최소 턴온시간동안 인덕터(L11)에 흐르는 전류량(IL)을 나타낸 파형도이다. 도 2의 (b)는 무부하 모드 또는 경부하 모드에서 충전스위치(SW11)의 턴오프시간 동안 출력스위치(SW12)를 통해 인덕터(L11)로부터 부하(RL11)에 공급되는 출력전압(VO)을 나타낸 파형도이다. 여기서, 출력전압(VO)의 최대레벨(VO_max)은 최소 턴온시간동안 인덕터(L11)에 저장되는 전기에너지의 량에 의해 결정된다.
이상의 설명에서와 같이, 종래의 직류-직류 변환기는 무부하 또는 경부하 상태가 되어 불연속 전류모드로 동작될 때 부하량이 계속 줄어드는 경우 부하에 전달되는 전기에너지의 량이 부하에서 요구되는 전기에너지의 량보다 많게 되어 부하에 공급되는 출력전압이 상승하게 되는 문제점이 발생된다. 이 문제를 해결하기 위하여, 부하량이 계속 감소될 경우 충전스위치를 오프시키는 것을 고려할 수 있지만, 이와 같은 경우 충전스위치의 턴온시간의 주기가 일정하지 않게 되어 출력전압의 리플이 커지게 되는 문제점이 발생된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 직류-직류 변환기에서 부하가 무부하 또는 경부하 상태로 될 때 충전스위치의 턴온제어신호를 이용하여 충전스위치의 턴온저항값을 증가시켜 출력전압이 상승되는 것을 방지할 수 있도록 하는데 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 직류-직류 변환기의 출력전압 안정화 회로는, 입력전압원의 전기 에너지를 충전하는 인덕터; 상기 인덕터의 전기에너지 충전을 위해 상기 인덕터를 스위칭 구동하는 충전스위치; 상기 인덕터에 충전된 전기에너지를 부하에 전달하는 출력스위치; 상기 충전스위치의 스위칭 동작을 위해 제1출력단자에 펄스폭변조신호를 출력하고, 상기 출력스위치의 스위칭 동작을 위해 제2출력단자에 상기 펄스폭변조신호의 위상과 다른 위상의 펄스폭변조신호를 출력하는 스위칭 제어부; 상기 입력전압원의 전압 레벨과 상기 부하에 출력되는 출력전압의 레벨을 비교하여 그에 따른 레벨의 입출력전압비교신호를 출력하는 입출력전압 비교부; 및 노멀모드에서 상기 입출력전압 비교부로부터 공급되는 입출력전압비교신호를 근거로 하여 상기 스위칭 제어부의 제1출력단자로부터 공급되는 펄스폭변조신호의 전압 레벨을 변화시키지 않고 그대로 상기 충전스위치의 게이트단자에 전달하고, 무부하 또는 경부하모드에서는 상기 입출력전압비교신호에 따라 상기 스위칭 제어부의 제1출력단자로부터 공급되는 펄스폭변조신호의 전압 레벨을 가변하여 상기 충전스위치의 게이트단자에 전달하는 게이트전압 가변부;를 포함한다.
본 발명은 입력과 출력 전압의 차이가 작은 컨버터에 사용되는 충전스위치의 턴온 저항값을 입출력전압의 차이에 따라 가변하여 출력전압을 레귤레이션시킴으로써, 부하와 입력전압의 변동에 따른 모드 변환이나 출력 전압의 2차 상승을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 입력전압과 출력전압의 차이가 작은 컨버터에 사용되는 충전스위치의 턴온 저항을 입출력의 차이에 따라 가변하여 출력전압을 레귤레이션시킴으로써, 고정된 주파수로 스위칭 가능하며 EMI특성이 좋은 출력 레귤레이션을 달성할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 직류-직류 변환기의 블록도이다.
도 2의 (a)는 인덕터의 전류 파형도이고, (b)는 출력스위치의 출력전압 파형도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 직류-직류 변환기의 출력전압 안정화 회로도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 직류-직류 변환기의 출력전압 안정화 회로도이다.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 직류-직류 변환기의 출력전압 안정화 회로도이다.
도 6의 (a)는 본 발명에 의한 인덕터의 전류량을 종래 기술에 의한 인덕터의 전류량과 비교 설명한 파형도이고, (b)는 본 발명에 의한 출력전압을 종래 기술에 의한 출력전압과 비교 설명한 파형도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 직류-직류 변환기의 출력전압 안정화 회로도로서 이에 도시한 바와 같이, 인덕터(L31), 충전스위치(SW31), 출력스위치(SW32), 스위칭 제어부(31), 입출력전압 비교부(32) 및 게이트전압 가변부(33)를 포함한다. 여기서, 직류-직류 변환기(30)는 부스트(boost) 컨버터형인 것을 예로 하여 설명한다.
인덕터(L31)는 일측 단자가 입력전압원(VIN)의 일측 단자에 접속되고, 타측 단자는 충전스위치(SW31)의 일측단자 및 출력스위치(SW32)의 일측 단자에 접속된다. 이와 같은 인덕터(L31)는 충전스위치(SW31)의 스위칭 동작에 의해 입력전압원(VIN)의 전기 에너지를 충전한다.
충전스위치(SW31)는 게이트전압 가변부(33)를 통해 스위칭 제어부(31)의 제1출력단자로부터 제어단자(예: 게이트 단자)에 공급되는 펄스폭변조신호에 의해 스위칭 동작하여 입력전압원(VIN)으로부터 공급되는 전기에너지를 인덕터(L31)에 충전시키는 역할을 한다. 상기 충전스위치(SW31)의 스위칭 동작이란 상기 펄스폭변조신호의 "하이", "로우"구간에 의해 온,오프되거나 반대로 오프,온 동작하는 것을 의미한다. 이하, 충전스위치(SW31)는 모스트랜지스터인 것을 예로 하여 설명한다. 충전스위치(SW31)가 모스트랜지스터인 경우, 일측단자는 인덕터(L31)의 타측 단자에 접속되고, 타측 단자는 접지단자에 접속되며, 게이트는 상기 게이트전압 가변부(33)의 출력단자에 접속된다.
출력스위치(SW32)는 상기 스위칭 제어부(31)의 제2출력단자로부터 공급되는 펄스폭변조신호에 의해 스위칭 동작하여, 상기 인덕터(L31)에 충전된 전기에너지를 부하(RL31)에 전달하는 역할을 한다. 상기 스위칭 제어부(31)의 제1출력단자와 제2출력단자로부터 공급되는 펄스폭변조신호의 위상은 서로 상이하다. 이하, 출력스위치(SW32)는 모스트랜지스터인 것을 예로 하여 설명한다. 출력스위치(SW32)가 모스트랜지스터인 경우, 일측 단자는 인덕터(L31)의 타측 단자에 접속되고, 타측 단자는 부하(RL31)의 일측 단자에 접속되며, 게이트는 스위칭 제어부(31)의 제2출력단자에 접속된다. 충전스위치(SW31)가 턴오프되고, 출력스위치(SW32)가 턴온될 때 인덕터(L31)에 발생된 역기전력의 방향은 입력전압원(VIN)의 방향과 동일하므로, 인덕터(L31)의 역기전력은 입력전압원(VIN)의 전압과 함께 출력스위치(SW32)를 통해 부하(RL31)에 전달된다.
스위칭 제어부(31)는 미리 설정된 주파수의 펄스폭변조신호를 상기 제1출력단자 및 제2출력단자에 출력한다.
입출력전압 비교부(32)는 상기 입력전압원(VIN)의 전압 레벨과 출력전압(VO)의 레벨을 비교하여 그에 따른 레벨의 입출력전압비교신호를 출력한다. 예를 들어, 노멀 모드에서는 상기 입력전압원(VIN)의 전압 레벨과 출력전압(VO)의 레벨차가 일정치 이하이므로 상기 입출력전압 비교부(32)는 상기 입출력전압비교신호를 일정치 이하의 레벨로 출력한다. 그러나, 무부하 모드 또는 경부하 모드에서는 상기 입력전압원(VIN)의 전압 레벨과 출력전압(VO)의 레벨차가 상기 노멀모드에 비하여 크게 나타나므로 상기 입출력전압 비교부(32)는 상기 입출력전압비교신호를 그에 상응되는 높은 레벨의 입출력전압비교신호로 출력한다.
게이트전압 가변부(33)는 노멀모드에서, 상기 입출력전압 비교부(32)로부터 일정 레벨 이하의 상기 입출력전압비교신호를 공급받게 되는데, 이때 상기 스위칭 제어부(31)의 제1출력단자로부터 공급되는 펄스폭변조신호의 전압 레벨을 변화시키지 않고 그대로 상기 충전스위치(SW31)의 게이트에 전달한다.
따라서, 노멀모드에서는 충전스위치(SW31)의 일측 단자(예:소스)-타측단자(예: 드레인) 간의 채널저항이 일정치 이하로 설정된다. 이로 인하여, 노멀모드에서 인덕터(L31)의 타측 단자와 접지단자 사이의 충전스위치(SW31)의 턴온저항값은 무부하 모드 또는 경부하 모드에서의 턴온저항값에 비하여 작다. 이에 따라, 노멀모드에서 인덕터(L31)에 흐르는 전류량 및 출력스위치(SW32)를 통해 부하(RL31)에 공급되는 출력전압(VO)의 레벨은 무부하 모드 또는 경부하 모드에서의 전류량 및 출력전압(VO)의 레벨보다 훨씬 높다.
게이트전압 가변부(33)는 무부하 또는 경부하모드에서, 상기 입출력전압 비교부(32)로부터 일정 레벨 이상의 상기 입출력전압비교신호를 공급받게 되는데, 이때 상기 스위칭 제어부(31)의 제1출력단자로부터 공급되는 펄스폭변조신호의 전압 레벨을 상기 일정 레벨 이상의 상기 입출력전압비교신호에 상응되게 가변하여 상기 충전스위치(SW31)의 게이트에 전달한다.
따라서, 무부하 또는 경부하모드에서는 충전스위치(SW31)의 양측 단자 간(예: 소스-드레인 단자 간)의 채널저항이 일정치 이상으로 설정된다. 이로 인하여, 노멀 모드에서 인덕터(L31)의 타측 단자와 접지단자 사이의 충전스위치(SW31)의 턴온저항값은 노멀모드에서 형성되는 턴온저항값에 비하여 훨씬 크다. 이에 따라, 무부하 또는 경부모드에서 인덕터(L31)에 흐르는 전류량 및 출력스위치(SW32)를 통해 부하(RL31)에 공급되는 출력전압(VO)의 레벨은 노멀모드에서의 전류량 및 출력전압(VO)의 레벨보다 훨씬 작다.
결과적으로, 상기 게이트전압 가변부(33)는 무부하 또는 경부하 모드에서 상기 펄스폭변조신호의 전압 레벨을 변조시키는 방식으로 상기 충전스위치(SW31)의 양측 단자 간의 저항값을 가변시키는 역할을 한다. 이에 의해 무부하 또는 경부하 모드에서 상기 인덕터(L31)에 흐르는 전류량 및 출력스위치(SW32)를 통해 부하(RL31)에 공급되는 출력전압(VO)의 레벨은 노멀모드에서의 전류량 및 출력전압(VO)의 레벨보다 훨씬 작게 된다.
도 6의 (a)는 무부하 모드 또는 경부하 모드에서 인덕터(L31)에 흐르는 전류량을 종래 기술에 의한 전류량과 비교 설명한 파형도이고, 도 6의 (b)는 무부하 모드 또는 경부하 모드에서 부하(RL31)에 공급되는 출력전압을 종래 기술에 의한 출력전압과 비교 설명한 파형도이다. 도 6의 (a)에서와 같이, 무부하 모드 또는 경부하 모드에서 본 발명에 의해 인덕터(L31)에 흐르는 전류량(IL')은 종래 기술에 의해 해당 인덕터에 흐르는 전류량(IL)보다 훨씬 적은 것을 알 수 있다. 또한, 도 6의 (b)에서와 같이, 무부하 모드 또는 경부하 모드에서 인덕터(L31)로부터 부하(RL31)에 공급되는 출력전압(VO)의 최대레벨(VO_max')은 종래 기술에 의해 해당 부하에 공급되는 출력전압(VO)의 최대레벨(VO_max)보다 훨씬 낮을 뿐만 아니라 출력전압(Vo)이 상승되지 않고 유지됨을 알 수 있다.
참고로, 부하(RL31)에 병렬접속된 커패시터(C31)는 부하(RL31)에 공급되는 출력전압(VO1)의 리플을 제거하기 위한 것이다.
한편, 도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 직류-직류 변환기의 출력전압 안정화 회로도로서 이에 도시한 바와 같이, 인덕터(L41), 충전스위치(SW41), 출력스위치(SW42), 스위칭 제어부(41), 입출력전압 비교부(42) 및 게이트전압 가변부(43)를 포함한다. 여기서, 직류-직류 변환기(40)는 벅(buck) 컨버터형인 것을 예로 하여 설명한다.
스위칭 제어부(41), 입출력전압 비교부(42) 및 게이트전압 가변부(43)의 동작 원리는 상기 도 3에서 스위칭 제어부(31), 입출력전압 비교부(32) 및 게이트전압 가변부(33)의 동작 원리와 각기 동일하다.
이에 따라, 무부하 모드 또는 경부하 모드에서 인덕터(L41)에 흐르는 전류량은 도 6의 (a)와 같고, 무부하 모드 또는 경부하 모드에서 부하(RL31)에 공급되는 출력전압은 도 6의 (b)와 같다.
단지, 직류-직류 변환기가 벅 컨버터형이므로, 충전스위치(SW41)의 일측 단자는 입력전압원(VIN)의 일측 단자에 접속되고, 타측 단자는 인덕터(L41)의 일측단자에 접속되는 것이 다른 점이다. 또한, 출력스위치(SW42)의 일측 단자는 상기 충전스위치(SW41) 및 인덕터(L41)의 일측단자의 공통접속점에 접속되고, 타측단자는 접지단자에 접속된 것이 다른 점이다.
한편, 도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 직류-직류 변환기의 출력전압 안정화 회로도로서 이에 도시한 바와 같이, 인덕터(L51), 충전스위치(SW51), 출력스위치(SW52), 스위칭 제어부(51), 입출력전압 비교부(52) 및 게이트전압 가변부(53)를 포함한다. 여기서, 직류-직류 변환기(50)는 벅-부스트 컨버터형인 것을 예로 하여 설명한다.
스위칭 제어부(51), 입출력전압 비교부(52) 및 게이트전압 가변부(53)의 동작 원리는 상기 도 3에서 스위칭 제어부(31), 입출력전압 비교부(32) 및 게이트전압 가변부(33)의 동작 원리와 각기 동일하다.
이에 따라, 무부하 모드 또는 경부하 모드에서 인덕터(L41)에 흐르는 전류량은 도 6의 (a)와 같고, 무부하 모드 또는 경부하 모드에서 부하(RL31)에 공급되는 출력전압은 도 6의 (b)와 같다.
단지, 직류-직류 변환기가 벅-스트 컨버터형이므로, 충전스위치(SW51)의 일측 단자는 입력전압원(VIN)의 일측 단자에 접속되고, 타측 단자는 출력스위치(SW52)의 일측 단자에 접속되는 것이 다른 점이다. 또한, 인덕터(L51)의 일측 단자는 상기 충전스위치(SW51)의 타측 단자 및 출력스위치(SW52)의 일측 단자의 공통접속점에 접속되고, 타측단자는 접지단자에 접속된 것이 다른 점이다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것이 아니라 다음의 청구범위에서 정의하는 본 발명의 기본 개념을 바탕으로 보다 다양한 실시예로 구현될 수 있으며, 이러한 실시예들 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
30,40,50 : 직류-직류 변환기 31 : 스위칭 제어부
32 : 입출력전압 비교부 33 : 게이트전압 가변부

Claims (9)

  1. 입력전압원의 전기 에너지를 충전하는 인덕터;
    상기 인덕터의 전기에너지 충전을 위해 상기 인덕터를 스위칭 구동하는 충전스위치;
    상기 인덕터에 충전된 전기에너지를 부하에 전달하는 출력스위치;
    상기 충전스위치의 스위칭 동작을 위해 제1출력단자에 펄스폭변조신호를 출력하고, 상기 출력스위치의 스위칭 동작을 위해 제2출력단자에 상기 펄스폭변조신호의 위상과 다른 위상의 펄스폭변조신호를 출력하는 스위칭 제어부;
    상기 입력전압원의 전압 레벨과 상기 부하에 출력되는 출력전압의 레벨을 비교하여 그에 따른 레벨의 입출력전압비교신호를 출력하는 입출력전압 비교부; 및
    노멀모드에서 상기 입출력전압 비교부로부터 공급되는 입출력전압비교신호를 근거로 하여 상기 스위칭 제어부의 제1출력단자로부터 공급되는 펄스폭변조신호의 전압 레벨을 변화시키지 않고 그대로 상기 충전스위치의 게이트단자에 전달하고, 무부하 또는 경부하모드에서는 상기 입출력전압비교신호에 따라 상기 스위칭 제어부의 제1출력단자로부터 공급되는 펄스폭변조신호의 전압 레벨을 가변하여 상기 충전스위치의 게이트단자에 전달하는 게이트전압 가변부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 직류-직류 변환기의 출력전압 안정화 회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 충전스위치는 상기 게이트전압 가변부로부터 게이트에 공급되는 상기 펄스폭변조신호의 전압 레벨에 상응되는 턴온저항값을 형성하는 것을 특징으로 하는 직류-직류 변환기의 출력전압 안정화 회로.
  3. 제1항에 있어서, 상기 충전스위치 및 출력스위치는 각각 모스트랜지스터인 것을 특징으로 하는 직류-직류 변환기의 출력전압 안정화 회로.
  4. 제1항에 있어서, 상기 인덕터, 충전스위치 및 출력스위치는 부스트(boost)형 컨버터의 구성요소인 것을 특징으로 하는 직류-직류 변환기의 출력전압 안정화 회로.
  5. 제4항에 있어서, 상기 인덕터는 일측 단자가 상기 입력전압원의 일측 단자에 접속되고 타측 단자는 상기 충전스위치의 일측단자 및 출력스위치의 일측 단자에 접속되고,
    상기 충전스위치는 일측단자가 상기 인덕터의 타측 단자에 접속되고, 타측 단자는 접지단자에 접속되며, 게이트단자는 상기 게이트전압 가변부의 출력단자에 접속되고,
    상기 출력스위치는 일측 단자가 상기 인덕터의 타측 단자에 접속되고, 타측 단자는 상기 부하의 일측 단자에 접속되며, 게이트단자는 상기 스위칭 제어부의 제2출력단자에 접속된 것을 특징으로 하는 직류-직류 변환기의 출력전압 안정화 회로.
  6. 제1항에 있어서, 상기 인덕터, 충전스위치 및 출력스위치는 벅(buck)형 컨버터의 구성요소인 것을 특징으로 하는 직류-직류 변환기의 출력전압 안정화 회로.
  7. 제6항에 있어서, 상기 충전스위치는 일측단자가 상기 입력전압원의 일측 단자에 접속되고, 타측 단자는 상기 인덕터의 일측 단자에 접속되며, 게이트단자는 상기 게이트전압 가변부의 출력단자에 접속되고,
    상기 인덕터는 일측 단자가 상기 충전스위치의 타측 단자에 접속되고, 타측 단자는 상기 부하의 일측 단자에 접속되고,
    상기 출력스위치는 일측 단자가 상기 충전스위치의 타측 단자 및 상기 인덕터의 일측 단자의 공통 접속점에 접속되고, 타측 단자는 접지단자에 접속되며, 게이트단자는 상기 스위칭 제어부의 제2출력단자에 접속된 것을 특징으로 하는 직류-직류 변환기의 출력전압 안정화 회로.
  8. 제1항에 있어서, 상기 인덕터, 충전스위치 및 출력스위치는 벅(buck)-부스트(boost)형 컨버터의 구성요소인 것을 특징으로 하는 직류-직류 변환기의 출력전압 안정화 회로.
  9. 제8항에 있어서, 상기 충전스위치는 일측단자가 상기 입력전압원의 일측 단자에 접속되고, 타측 단자는 상기 출력스위치의 일측 단자에 접속되며, 게이트단자는 상기 게이트전압 가변부의 출력단자에 접속되고,
    상기 출력스위치는 일측 단자가 상기 충전스위치의 타측 단자에 접속되고, 타측 단자는 상기 부하의 일측 단자에 접속되며, 게이트단자는 상기 스위칭 제어부의 제2출력단자에 접속되고,
    상기 인덕터는 일측 단자가 상기 충전스위치의 타측단자 및 상기 출력스위치의 일측단자의 공통접속점에 접속되고, 타측 단자는 접지단자에 접속된 것을 특징으로 하는 직류-직류 변환기의 출력전압 안정화 회로.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090011715A (ko) * 2007-07-27 2009-02-02 페어차일드코리아반도체 주식회사 컨버터 및 그 구동 방법
KR20100088527A (ko) * 2009-01-30 2010-08-09 미쓰미덴기가부시기가이샤 Ｄｃ­ｄｃ 컨버터 및 스위칭 제어 회로
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090011715A (ko) * 2007-07-27 2009-02-02 페어차일드코리아반도체 주식회사 컨버터 및 그 구동 방법
KR20100088527A (ko) * 2009-01-30 2010-08-09 미쓰미덴기가부시기가이샤 Ｄｃ­ｄｃ 컨버터 및 스위칭 제어 회로
KR20110056329A (ko) * 2009-02-02 2011-05-26 산켄덴키 가부시키가이샤 스위칭 전원장치

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