KR101869408B1 - 싱글인덕터 멀티아웃풋 컨버터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 차지펌프부, 전류공급부, 제1출력부 및 제2출력부를 포함하는 싱글인덕터 멀티아웃풋 컨버터를 제공한다. 차지펌프부는 제1노드 및 제2노드 사이에 위치하고 제1캐패시터를 통해 제1노드 및 제2노드로 유입되는 전하를 저장하거나 제2노드로 전하를 공급할 수 있다. 그리고, 전류공급부는 입력노드와 제1노드 사이에 위치하는 인덕터를 포함하고 제1시구간에서 인덕터에 전류를 빌드업(build-up)하고 제2시구간에서 인덕터의 전류를 차지펌프부로 전달할 수 있다. 그리고, 제1출력부는 제1출력노드와 연결되는 제2캐패시터를 포함하고 제1시구간에서 제2캐패시터에서 제1캐패시터로 전하를 이동시킬 수 있고, 제2출력부는 제2출력노드와 연결되는 제3캐패시터를 포함하고 제2시구간에서 제1캐패시터에서 제3캐패시터로 전하를 이동시킬 수 있다.

Description

싱글인덕터 멀티아웃풋 컨버터{SINGLE INDUCTOR MULTI-OUTPUT CONVERTER}
본 발명은 둘 이상의 전압을 출력하는 멀티아웃풋 컨버터에 관한 것이다.
스위치(예를 들어, 전력반도체)를 이용하여 전력을 변환하는 장치를 스위치-모드 컨버터(switched-mode converter)라고 한다.
스위치-모드 컨버터로서 벅(buck) 컨버터, 부스트(boost) 컨버터 등이 널리 알려져 있다. 벅 컨버터 및 부스트 컨버터는 스위치의 온(ON)구간에서 인덕터에 전류를 빌드업(build-up)하고 스위치의 오프(OFF)구간에서 빌드업된 전류를 출력하는 방식으로 작동된다.
다른 스위치-모드 컨버터(예를 들어, 쿡(cuk) 컨버터, 플라이백(flyback) 컨버터 등)도 이와 유사하게 인덕터에 전류를 빌드업하고 빌드업된 전류를 캐패시터 등에 저장하는 방식으로 작동된다.
이와 같이, 스위치-모드 컨버터는 인덕터에 빌드업된 전류를 이용하기 때문에 최소한 하나 이상의 인덕터를 포함하게 된다.
한편, 종래 스위치-모드 컨버터가 하나의 전압을 출력하는 경우, 하나의 인덕터만으로 원하는 전압을 형성할 수 있지만, 둘 이상의 전압을 출력하는 경우(멀티 출력의 경우), 하나의 인덕터 이외에 추가적인 구성이 더 필요하게 된다.
예를 들어, 종래 스위치-모드 컨버터는 둘 이상의 인덕터를 포함하고 있으면서 각각의 인덕터에 서로 다른 형태의 전류를 빌드업함으로써 서로 다른 둘 이상의 전압을 형성하였다. 혹은 종래 스위치-모드 컨버터는 하나의 인덕터를 이용하여 하나의 전압을 형성하고 둘 이상의 출력을 가지는 변압기를 이용하여 서로 다른 둘 이상의 전압을 형성하였다.
그런데, 인덕터 및 변압기는 코어에 와이어를 감는 방식으로 제작되기 때문에, 다른 부품에 비해 부피가 크고 단가가 높다. 이에 따라, 멀티 출력을 위해, 인덕터 혹은 변압기를 더 추가한 종래의 스위치-모드 컨버터는 부피가 크고 단가가 높다는 문제가 있었다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 하나의 인덕터로 둘 이상의 전압을 출력하는 컨버터 기술을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 차지펌프부, 전류공급부, 제1출력부 및 제2출력부를 포함하는 싱글인덕터 멀티아웃풋 컨버터를 제공한다.
이러한 컨버터에서, 차지펌프부는 제1노드 및 제2노드 사이에 위치하고 제1캐패시터를 통해 제1노드 및 제2노드로 유입되는 전하를 저장하거나 제2노드로 전하를 공급할 수 있다. 그리고, 전류공급부는 입력노드와 제1노드 사이에 위치하는 인덕터를 포함하고 제1시구간에서 인덕터에 전류를 빌드업(build-up)하고 제2시구간에서 인덕터의 전류를 차지펌프부로 전달할 수 있다. 그리고, 제1출력부는 제1출력노드와 연결되는 제2캐패시터를 포함하고 제1시구간에서 제2캐패시터에서 제1캐패시터로 전하를 이동시킬 수 있고, 제2출력부는 제2출력노드와 연결되는 제3캐패시터를 포함하고 제2시구간에서 제1캐패시터에서 제3캐패시터로 전하를 이동시킬 수 있다.
이러한 컨버터에서, 제1시구간에서 제1노드는 저전압부와 연결되고 제2노드는 제1출력부와 연결되며, 제2시구간에서 제2노드는 제2출력부와 연결될 수 있다. 그리고, 컨버터는 제1시구간에 의한 작동과 제2시구간에 의한 작동을 반복해서 수행할 수 있다. 여기서, 저전압부는 그라운드일 수 있다.
이러한 컨버터에서, 제1노드의 전압이 제2노드의 전압보다 높고, 제1출력부는 음의 전압을 출력하고, 제2출력부는 양의 전압을 출력할 수 있다. 다른 측면에서 보면, 컨버터는 서로 다른 극성의 전압을 제1출력부 및 제2출력부를 통해 출력할 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명은, 인덕터, 제1스위치, 제1캐패시터, 제2캐패시터, 제3캐패시터, 제2스위치 및 제3스위치를 포함하는 싱글인덕터 멀티아웃풋 컨버터를 제공한다.
이러한 컨버터에서, 인덕터는 일측이 입력노드와 연결되고 타측은 제1노드와 연결될 수 있다. 그리고, 제1스위치는 일측이 제1노드와 연결되고 타측은 저전압부와 연결될 수 있다. 그리고, 제1캐패시터는 일측이 제1노드와 연결되고 타측은 제2노드와 연결될 수 있다. 그리고, 제2캐패시터는 제1출력노드로 제1전압을 공급할 수 있고, 제3캐패시터는 제2출력노드로 제2전압을 공급할 수 있다. 그리고, 제2스위치는 일측이 제2노드와 연결되고 타측은 제2캐패시터와 연결될 수 있고, 제3스위치는 일측이 제2노드와 연결되고 타측은 제3캐패시터와 연결될 수 있다.
이러한 컨버터에서, 제1스위치의 온(ON)구간과 제2스위치의 온(ON)구간의 중첩 구간에서 제2캐패시터의 전하가 제1캐패시터로 이동할 수 있다.
이러한 컨버터에서, 제1스위치의 오프(OFF)구간과 제3스위치의 온(ON)구간의 중첩 구간에서 제1캐패시터의 전하가 제3캐패시터로 이동할 수 있다.
이러한 컨버터에서, 제1시구간에서 제1스위치가 턴온되고 인덕터의 전류가 증가하며, 제2시구간에서 제1스위치가 턴오프되고 제3스위치가 턴온되며 인덕터의 전류가 제3스위치를 통해 흐르고, 제1시구간과 제2시구간이 반복될 수 있다. 그리고, 제1시구간에서 제2스위치가 턴온될 수 있다.
이러한 컨버터에서, 제1노드의 전압이 제2노드의 전압보다 높을 수 있다. 그리고, 이러한 컨버터에서, 제1전압은 음의 전압이고 제2전압은 양의 전압일 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 컨버터가 하나의 인덕터로 둘 이상의 전압을 출력하는 효과가 있다. 이에 따라, 컨버터의 부피가 작아지고 단가가 낮아지는 장점이 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 컨버터의 구성도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 컨버터의 작동을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 제1시구간에서 컨버터 각 구성의 회로 연결도이다.
도 4는 도 3을 블럭별로 나누어서 모델링한 도면이다.
도 5는 제2시구간에서 컨버터 각 구성의 회로 연결도이다.
도 6은 도 5를 블럭별로 나누어서 모델링한 도면이다.
도 7은 주요 부분의 전류 혹은 전압 파형도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 컨버터의 구성도이다.
일 실시예에 따른 컨버터(100)는 하나의 인덕터를 이용하여 둘 이상의 전압을 출력한다는 측면에서 싱글인덕터 멀티아웃풋 컨버터(Single Inductor Multi-Output Converter)로 불리울 수 있으나 본 발명이 이로 제한되는 것은 아니다. 컨버터(100)는 추가적인 기능을 구현하기 위해, 둘 이상의 인덕터를 포함할 수도 있다.
도 1을 참조하면, 컨버터(100)는 차지펌프부(110), 전류공급부(120), 제1출력부(130), 제2출력부(140) 등을 포함할 수 있다. 그리고, 차지펌프부(110)와 전류공급부(120) 사이에는 제1노드(N1)이 형성될 수 있다. 그리고, 차지펌프부(110), 제1출력부(130) 및 제2출력부(140) 사이에는 제2노드(N2)가 형성될 수 있다.
차지펌프부(110)는 제1노드(N1)와 제2노드(N2) 사이에 위치하고 제1캐패시터(C1)를 통해 제1노드(N1) 및 제2노드(N2)로 유입되는 전하를 저장하거나 제2노드(N2)로 전하를 공급할 수 있다. 전하의 유출입이 이루어진다는 측면에서 차지펌프부라 호칭되고 있으나 해당 구성(110)이 이러한 호칭으로 제한되어 해석되어서는 안 된다.
전류공급부(120)는 입력노드(Nin)와 제1노드(N1) 사이에 위치하고 내부적으로 인덕터(L1)를 포함할 수 있다. 그리고, 제1시구간에서 인덕터(L1)에 전류를 빌드업(build-up)하고 제2시구간에서 인덕터(L1)의 전류를 차지펌프부(110)로 전달할 수 있다.
컨버터(100)는 특정 주파수에 따라 둘 이상의 모드를 반복적으로 작동시킬 수 있다. 이러한 둘 이상의 모드 중 하나의 모드가 작동되는 시간이 제1시구간이고, 다른 하나의 모드가 작동되는 시간이 제2시구간이다. 전류공급부(120)는 제1시구간에서 인덕터(L1)에 전류를 빌드업하고-다른 측면에서 에너지를 저장하고-, 제2시구간에서 인덕터(L1)의 전류를 차지펌프부(110)로 전달할 수 있다.
전류공급부(120)는 제1시구간과 제2시구간에서 서로 다른 모드로 작동하기 위해 제1스위치(SW1)를 더 포함할 수 있다.
전류공급부(120)는 제1시구간에서 제1스위치(SW1)를 턴온하고 입력전압(Vin)을 이용하여 인덕터(L1)에 전류를 빌드업하고, 제2시구간에서 제1스위치(SW2)를 턴오프하여 인덕터(L1)를 차지펌프부(110)로 전달할 수 있다.
제1출력부(130)는 제1출력노드(Nout1)와 연결되는 제2캐패시터(C2)를 포함하고, 제1시구간에서 제2캐패시터(C2)에서 제1캐패시터(C1)로 전하를 이동시킬 수 있다. 그리고, 제1출력부(130)는 제1출력노드(Nout1)에 연결되는 부하로 제1전압(Vout1)을 출력할 수 있다.
제1출력부(130)는 제2스위치(SW2)를 더 포함할 수 있는데, 제2스위치(SW2)는 제1시구간에서 턴온되고 제2시구간에서 턴오프될 수 있다.
제1출력부(130)는 제1시구간에서 제2스위치(SW2)를 턴온하여 제2캐패시터(C2)를 차지펌프부(110)로 연결시킬 수 있다. 이때, 제2캐패시터(C2)로부터 제1캐패시터(C1)로 전하가 이동할 수 있다.
제2출력부(140)는 제2출력노드(Nout2)와 연결되는 제3캐패시터(C3)를 포함하고, 제2시구간에서 제1캐패시터(C1)에서 제3캐패시터(C3)로 전하를 이동시킬 수 있다. 그리고, 제2출력부(140)는 제2출력노드(Nout2)에 연결되는 부하로 제2전압(Vout2)을 출력할 수 있다.
제2출력부(140)는 제3스위치(SW3)를 더 포함할 수 있는데, 제3스위치(SW3)는 제1시구간에서 턴오프되고 제2시구간에서 턴온될 수 있다.
제2출력부(140)는 제2시구간에서 제3스위치(SW3)를 턴온하여 제3캐패시터(C3)를 차지펌프부(110)로 연결시킬 수 있다. 이때, 제1캐패시터(C1)로부터 제3캐패시터(C3)로 전하가 이동할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 컨버터의 작동을 설명하기 위한 개념도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 전류공급부(120)는 컨버터(110)로 전류(Iin)를 공급하는 전류소스(current source)로 기능하고, 제1출력부(130)는 부하의 전류(Iout1)를 흡수하는 전류싱크(current sink)로 기능하고, 제2출력부(140)는 부하로 전류(Iout2)를 공급하는 전류소스로 기능할 수 있다.
전류공급부(120)는 인덕터(L1)에 전류를 빌드업했다가 출력하는 방식으로 입력전류(Iin)를 셰이핑(shaping)할 수 있는데, 이때, 입력전류(Iin)는 주기적인 빌드업에 따라 리플을 포함하고 있을 수는 있으나 일정한 평균 전류를 가질 수 있다.
제1출력부(130)는 제2캐패시터(C2)를 통해 부하로 일정 수준의 전압-리플을 포함할 수 있음-을 공급할 수 있다. 이때, 제1출력부(130)는 부하로부터 전류(Iout1)를 흡수하여 제2캐패시터(C2)에 저장할 수 있는데, 제2캐패시터(C2)에 저장된 전류(실질적으로 전하)는 제1캐패시터(C1)로 이동함으로써 일정 수준의 전압(Vout1)을 유지할 수 있다.
제2출력부(140)는 제3캐패시터(C3)를 통해 부하로 일정 수준의 전압-리플을 포함할 수 있음-을 공급할 수 있다. 이때, 제2출력부(140)는 제3캐패시터(C3)에 저장된 전하를 이용하여 부하로 전류(Iout2)를 공급할 수 있다. 제3캐패시터(C3)에서 소비된 전하는 다시 제1캐패시터(C1)에 의해 공급됨으로써 제2출력부(140)는 일정 수준의 전압(Vout2)을 상시적으로 유지할 수 있다.
컨버터(110)의 각 구성은 스위치 온오프에 따라 각 모드에서 서로 다른 연결 관계를 가질 수 있다.
도 3은 제1시구간에서 컨버터 각 구성의 회로 연결도이고, 도 4는 도 3을 블럭별로 나누어서 모델링한 도면이다. 그리고, 도 5는 제2시구간에서 컨버터 각 구성의 회로 연결도이고, 도 6은 도 5를 블럭별로 나누어서 모델링한 도면이다. 그리고, 도 7은 주요 부분의 전류 혹은 전압 파형도이다.
인덕터(L1)의 일측은 입력전드(Nin)와 연결되고 타측은 제1노드(N1) 및 제1스위치(SW1)와 연결될 수 있다. 그리고, 제1스위치(SW1)는 일측이 제1노드(N1)와 연결되고 타측이 저전압부(예를 들어, 그라운드)와 연결될 수 있다.
제1스위치(SW1)는 제1시구간(T1)에서 턴온되고 제2시구간(T2)에서 턴오프될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 제1시구간(T1)에서 인덕터(L1)의 일측으로는 입력전압(Vin)이 연결되고 타측으로는 저전압(예를 들어, 그라운드)이 연결될 수 있다. 이에 따라, 인덕터(L1)에 인덕터전류(IL1)가 빌드업되고, 도 7에 도시된 것과 같이 인덕터전류(IL1)의 크기가 일정한 기울기로 증가하게 된다. 제1시구간(T1)에서 인덕터전류(IL1)는 제1스위치(SW1)로 흘러 나간다.
한편, 제1캐패시터(C1)의 일측은 제1노드(N1)와 연결되고 타측은 제2노드(N2)와 연결될 수 있다.
그리고, 제1스위치(SW1)가 턴온되는 제1시구간(T1)에서 제1노드(N1)는 저전압부와 연결되기 때문에 제1캐패시터(C1)의 일측은 저전압부(예를 들어, 그라운드) 전압으로 고정될 수 있다.
제1캐패시터(C1)의 양단에는 일정 수준의 제1캐패시터전압(Vc1)이 형성될 수 있다. 컨버터(100)의 작동에 따라 제1캐패시터(C1)로 전류가 유출입되기는 하나, 유출입전류에 비해 제1캐패시터(C1)의 용량이 충분히 큰 경우, 제1캐패시터(C1)의 양단에는 일정 수준의 제1캐패시터전압(Vc1)이 유지될 수 있다.
제1캐패시터(C1)의 일측이 저전압부와 연결되고 양단으로 제1캐패시터전압(Vc1)이 형성되기 때문에 제2노드(N2)의 전압은 제1캐패시터전압(Vc1)으로 결정될 수 있다. 제1캐패시터(C1)의 양단에서, 제2노드(N2)의 전압(Vn2)이 제1노드(N1)의 전압(Vn1)보다 낮기 때문에, 제1노드(N1)가 저전압부와 연결되는 제1시구간(T1)에서 제2노드(N2)의 전압(Vn2)은 음의 전압을 가질 수 있다. 그리고, 제2노드(N2)에 형성되는 음의 전압의 크기는 제1캐패시터전압(Vc1)과 같을 수 있다.
한편, 제2스위치(SW2)는 일측이 제2노드(N2)와 연결되고 타측은 제2캐패시터(C2)와 연결되며, 제1시구간(T1)에서 턴온되고 제2시구간(T2)에서 턴오프될 수 있다.
제2스위치(SW2)가 턴온되는 제1시구간(T1)에서 제2캐패시터(C2)는 제1캐패시터(C1)와 연결될 수 있다. 제2캐패시터(C2)의 일측은 저전압부와 연결되고 타측은 제1출력노드(Nout1)와 연결된다. 이때, 제1시구간(T1)에서 제2스위치(SW2)에 의해 제2노드(N2)와 제1출력노드(Nout1)가 연결되기 때문에 제2노드(N2)의 전압(Vn2)과 제1출력노드(Nout1)의 전압(Vout1)이 같아지는 방향으로 전하(Q1)가 이동하게 된다. 다른 측면에서 보면, 제1스위치(SW1)의 온(ON)구간과 제2스위치(SW2)의 온(ON)구간의 중첩 구간에서 제2캐패시터(C2)의 전하(Q1)가 제1캐패시터(C1)로 이동하게 된다.
제1캐패시터전압(Vc1)과 제1전압(Vout1)은 유사한 수준으로 유지될 수 있으나, 제2캐패시터(C2)에서 부하전류를 흡수하기 때문에 제2캐패시터(C2)의 전압(제1전압(Vout1))이 제1캐패시터전압(Vc1)보다 다소 높다. 이에 따라, 제1시구간에서 제2캐패시터(C2)의 전하가 제1캐패시터(C1)로 이동하게 된다.
제2캐패시터(C2)에서 제1캐패시터(C1)로 전하(Q1)가 이동할 때, 기생임피던스(Rp)가 전하(Q1)의 이동 속도를 제한할 수 있다.
도 7을 참조하면, 제2스위치(SW)의 도통 전류(Isw2)는 제1전압(Vout1) 및 제2노드전압(Vn2)의 차이와 기생임피던스(Rp)에 의해 제한되고 시간의 경과에 따라 크기가 감소하는 형태를 나타낸다. 크기의 감소는 제1전압(Vout1) 및 제2노드전압(Vn2)의 차이가 줄어들기 때문이다.
한편, 제3스위치(SW3)는 일측이 제2노드(N2)와 연결되고 타측은 제3캐패시터(C3)와 연결되며, 제1시구간(T1)에서 턴오프되고 제2시구간(T2)에서 턴온될 수 있다.
제3스위치(SW3)가 턴오프되는 제1시구간(T1)에서 제3캐패시터(C3)는 제2출력노드(Nout2)를 통해 제2전압(Vout2)을 부하로 공급할 수 있다. 이때, 제3스위치(SW3)는 턴오프되어 있기 때문에 제3스위치(SW3)로 흐르는 전류(Isw3)는 0A이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 제2시구간(T2)에서 제1스위치(SW1)는 턴오프되고, 제2스위치(SW2)는 턴오프되며, 제3스위치(SW3)는 턴온될 수 있다.
이에 따라, 제2시구간(T2)에서 도 6에 도시된 것과 같이 입력전압(Vin), 인덕터(L1), 제1캐패시터(C1) 및 제2캐패시터(C2)가 직렬로 연결되게 된다.
제2시구간(T2)에서 제2노드(N2)는 제3캐패시터(C3)와 연결되기 때문에 제2노드전압(Vn2)은 제2전압(Vout2)과 같게 되고, 제1캐패시터전압(Vc1)이 일정한 수준을 유지하기 때문에 제1노드전압(Vn1)은 제2전압(Vout2)과 제1캐패시터전압(Vc1)을 합친 전압(Vout2 + Vc1)이 된다.
제2시구간(T2)에서 제1노드전압(Vn1)이 입력전압(Vin)보다 높기 때문에 인덕터전류(IL1)는 감소하게 된다. 다만, 인덕터전류(IL1)는 감소하더라도 그 크기가 0A보다 클 수 있기 때문에 인덕터전류(IL1)로 제3캐패시터(C3)가 충전되게 된다. 전하의 이동 측면에서 보면, 제1스위치(SW1)의 오프(OFF)구간과 제3스위치(SW3)의 온(ON)구간의 중첩구간(제2시구간(T2))에서 제1캐패시터(C1)의 전하가 제3캐패시터(C3)로 이동하게 된다.
제1시구간(T1)과 제2시구간(T2)을 종합해서 보면, 제1시구간(T1)에서 제1스위치(SW1)가 턴온되고, 인덕터의 전류(IL1)가 증가한다. 그리고, 제2시구간(T2)에서 제1스위치(SW1)가 턴오프되고 제3스위치(SW3)가 턴온되며, 인덕터의 전류(IL1)가 제3스위치(SW3)를 통해 흐르면서 제3캐패시터(C3)로 전하를 공급하게 된다.
도 7에 도시된 것과 같이 컨버터(100)는 제1시구간(T1)과 제2시구간(T2)을 반복하면서 정상 상태를 유지할 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대해 설명하였다. 제안된 실시예는 단일 입력전압을 받아서 두 개의 전압을 출력하는 어플리케이션에 적용될 수 있다. 일 예로서, 일 실시예에 따른 컨버터는 음의 전압과 양의 전압을 형성하고, 단일 부하의 일측으로 양의 전압을 출력하고 단일 부하의 타측으로 음의 전압을 출력할 수 있다. 다른 예로서, 일 실시예에 따른 컨버터는 음의 전압과 양의 전압을 형성하고, 대칭적인 로드에 대하여 일 로드로 양의 전압을 출력하고 다른 일 로드로 음의 전압을 출력할 수 있다.
한편, 일 실시예에서 제1출력노드와 제2출력노드를 출력단자로만 설명하였는데, 실시예에 따라서는 제1출력노드 혹은 제2출력노드가 입력단자로 사용될 수도 있다. 예를 들어, 제1출력노드에 음의 전압을 가지는 전압원이 연결될 수 있고, 제2출력노드에 양의 전압을 가지는 전압원이 연결될 수 있다. 이런 경우, 제1출력노드 및 제2출력노드 중 하나의 노드만 출력노드로 사용될 수 있다.
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 일측은 입력노드와 연결되고 타측은 제1노드와 연결되는 인덕터;
    일측은 상기 제1노드와 연결되고 타측은 저전압부와 연결되는 제1스위치;
    일측은 상기 제1노드와 연결되고 타측은 제2노드와 연결되는 제1캐패시터;
    제1출력노드로 제1전압을 공급하는 제2캐패시터;
    제2출력노드로 제2전압을 공급하는 제3캐패시터;
    일측은 상기 제2노드와 연결되고 타측은 상기 제2캐패시터와 연결되는 제2스위치; 및
    일측은 상기 제2노드와 연결되고 타측은 상기 제3캐패시터와 연결되는 제3스위치
    를 포함하는 싱글인덕터 멀티아웃풋 컨버터(Single-Inductor Multi-Output Converter).
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1스위치의 온(ON)구간과 상기 제2스위치의 온(ON)구간의 중첩 구간에서 상기 제2캐패시터의 전하가 상기 제1캐패시터로 이동하는 싱글인덕터 멀티아웃풋 컨버터.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1스위치의 오프(OFF)구간과 상기 제3스위치의 온(ON)구간의 중첩 구간에서 상기 제1캐패시터의 전하가 상기 제3캐패시터로 이동하는 싱글인덕터 멀티아웃풋 컨버터.
  7. 제4항에 있어서,
    제1시구간에서 상기 제1스위치가 턴온되고 상기 인덕터의 전류가 증가하며, 제2시구간에서 상기 제1스위치가 턴오프되고 상기 제3스위치가 턴온되며 상기 인덕터의 전류가 상기 제3스위치를 통해 흐르고, 상기 제1시구간과 상기 제2시구간이 반복되는 싱글인덕터 멀티아웃풋 컨버터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1시구간에서 상기 제2스위치가 턴온되는 싱글인덕터 멀티아웃풋 컨버터.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 제1노드의 전압이 상기 제2노드의 전압보다 높은 싱글인덕터 멀티아웃풋 컨버터.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 제1전압은 음의 전압이고 상기 제2전압은 양의 전압인 싱글인덕터 멀티아웃풋 컨버터.
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