KR101877381B1 - 병렬 구조 직류-직류 컨버터 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

병렬 구조 직류-직류 컨버터 제어 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 병렬 구조의 직류-직류 컨버터를 제어하기 위한 시스템은 직류 전압을 입력 받아 제1 직류 출력 전압을 생성하는 제1 DC-DC 컨버터, 제1 DC-DC 컨버터와 병렬로 연결되어, 직류 전압을 입력 받아 제2 직류 출력 전압을 생성하는 제2 DC-DC 컨버터, 제1 직류 출력 전압을 인가받고, 제1 제어 신호에 응답하여, 제1 직류 출력 전압을 부하로 전달하는 제1 스위칭부, 제2 직류 출력 전압을 인가받고, 제2 제어 신호에 응답하여, 제2 직류 출력 전압을 부하로 전달하는 제2 스위칭부, 부하로 전달되는 출력 전압과 제1 직류 출력 전압의 차가 기설정된 제1 기준 전압보다 크면, 제1 제어 신호를 제1 스위칭부로 전달하는 제1 제어부, 및 출력 전압과 제2 직류 출력 전압의 차이가 기설정된 제2 기준 전압보다 크면, 제2 제어 신호를 제2 스위칭부로 전달하는 제2 제어부를 포함한다.

Description

병렬 구조 직류-직류 컨버터 제어 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING PARRALLEL STRUCTURE DC-DC CONVERTER}
본 발명은 직류-직류 컨버터(DC-DC Converter) 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 병렬 구조의 직류-직류 컨버터 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 직류-직류 컨버터(DC-DC Converter)는 외부로부터 입력되는 직류 전원을 부하가 요구하는 소정의 직류 전원으로 변환하는 장치이다. DC-DC 컨버터는 대표적으로, 벅 컨버터(buck converter), 부스트 컨버터(boost converter), 포워드 컨버터(forward converter), 플라이백 컨버터(flyback converter) 등이 있다.
최근에는 방산용 전자 부품 등에서 요구되는 소모 전류가 지속적으로 증가하고 있다. 이에 따라 출력 전류가 높아야 하는 전원 장치 분야에서 DC-DC 컨버터를 통해 전원 변환 회로를 구성하게 되는 경우가 많다. 대표적으로 유도 무기용 탐색기의 경우에는 서보 모터와 많은 센서를 사용함에 따라 소요 전류가 매우 크며, 레이더의 경우에도 송신 출력 증폭을 위해 소요 전류가 매우 많다. 시스템의 크기가 소형화되는 반면, 소요 전류가 커짐에 따라 이러한 전원 변화 회로의 필요성은 계속 증가되는 상황이다.
DC-DC 컨버터를 통해 전원 변환 회로를 구성할 시, 높은 출력 전류를 만족시키기 위해서 여러 개의 DC-DC 컨버터들을 병렬로 구성하는 경우가 많으나, 병렬로 구성할 시, 복수개의 DC-DC 컨버터 각각의 출력 전원 간의 전압 차이로 인해 발생하는 역전류 경로로 인한 회로의 손상을 방지하기 위한 보호 회로가 필요한 실정이다.
종래에는 DC-DC 컨버터를 병렬로 구성할 시에는 회로 간의 손상을 방지하기 위해 다이오드를 구성하는 경우가 대부분이었으나, 다이오드를 사용하여 구성할 경우에는 전원 변환 회로 간에 역전류로 인한 손상을 방지할 수 있지만, 전류량에 따라 다이오드의 크기가 크게 증대되어 부피의 문제가 발생하게 된다.
한국 등록 특허 제10-1460944호 (2014.11.05 등록)
본 발명은 상술한 필요성에 따라 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 병렬구조의 DC-DC 컨버터들 간의 출력 전압 차로 인한 회로 손상을 방지하기 위한 병렬구조의 DC-DC 컨버터의 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 예에 따른 병렬 구조의 직류-직류 컨버터의 제어 시스템은 직류 전압을 입력 받아 제1 직류 출력 전압을 생성하는 제1 DC-DC 컨버터; 상기 제1 DC-DC 컨버터와 병렬로 연결되어, 상기 직류 전압을 입력 받아 제2 직류 출력 전압을 생성하는 제2 DC-DC 컨버터; 상기 제1 직류 출력 전압을 인가받고, 제1 제어 신호에 응답하여, 상기 제1 직류 출력 전압을 부하로 전달하는 제1 스위칭부; 상기 제2 직류 출력 전압을 인가받고, 제2 제어 신호에 응답하여, 상기 제2 직류 출력 전압을 부하로 전달하는 제2 스위칭부; 상기 부하로 전달되는 출력 전압과 상기 제1 직류 출력 전압의 차가 기설정된 제1 기준 전압보다 크면, 상기 제1 제어 신호를 상기 제1 스위칭부로 전달하는 제1 제어부; 및 상기 출력 전압과 상기 제2 직류 출력 전압의 차이가 기설정된 제2 기준 전압보다 크면, 상기 제2 제어 신호를 상기 제2 스위칭부로 전달하는 제2 제어부를 포함한다.
상기 제1 스위칭부는, 제1 P 채널 MOSFET, 제1 저항 및 제2저항을 포함하고, 상기 제1 P채널 MOSFET의 게이트(G)와 상기 제1 저항의 타단과 상기 제2 저항의 일단이 접속되고, 상기 제1 제어 신호에 따라 스위칭 동작을 수행하고, 드레인(D)이 상기 제1 직류 출력 전압에 접속되고, 소스(S)에 상기 제1저항의 일단과 상기 부하가 연결되고, 상기 제2 저항의 타단이 상기 제1 제어부에 연결됨을 특징으로 한다.
상기 제1 제어부는, 부측 전원 단자가 접지에 연결되고, 상기 제1 P채널 MOSFET의 드레인(D)에 연결된 비반전 입력단(+IN)의 입력 전압과 상기 제1 P채널 MOSFET의 소스(S)에 연결된 반전 입력단(-IN)의 입력 전압의 차이를 증폭하는 제1 차동 증폭기; 부측 전원 단자가 상기 접지에 연결되고, 상기 제1 차동 증폭기에 의해 증폭된 전압과 상기 제1 기준 전압을 비교하여 하이(High) 신호 또는 로우(Low) 신호를 출력하는 제1 비교기; 및 상기 제1 비교기의 출력단에 베이스(B)가 연결되고, 이미터(E)가 상기 제2 저항의 타단에 연결되고, 컬렉터(C)가 상기 접지에 연결되며, 상기 제1 비교기에서 하이 신호가 출력되면, 상기 제1스위칭부로 상기 제1 제어 신호를 출력하는 제3 스위칭부를 포함함을 특징으로 한다.
제1항에 있어서, 상기 제2 스위칭부는 제2 P 채널 MOSFET, 제3 저항 및 제4저항을 포함하고, 상기 제2 P채널 MOSFET의 게이트(G)와 상기 제3저항의 타단과 상기 제4 저항의 일단이 접속되고, 상기 제2 제어 신호에 따라 스위칭 동작을 수행하고, 드레인(D)이 상기 제2 직류 출력 전압에 접속되고, 소스(S)에 상기 제3저항의 일단과 상기 부하가 연결되고, 상기 제4 저항의 타단이 상기 제2 제어부에 연결됨을 특징으로 한다.
상기 제2 제어부는, 부측 전원 단자가 접지에 연결되고, 상기 제2 P채널 MOSFET의 드레인(D)에 연결된 비반전 입력단(+IN)의 입력 전압과 상기 제2 P채널 MOSFET의 소스(S)에 연결된 반전 입력단(-IN)의 입력 전압의 차이를 증폭하는 제2 차동 증폭기; 부측 전원 단자가 상기 접지에 연결되고, 상기 제2 차동 증폭기에 의해 증폭된 전압과 상기 제2 기준 전압을 비교하여 하이(High) 신호 또는 로우(Low) 신호를 출력하는 제2 비교기; 및 상기 제2 비교기의 출력단에 베이스(B)가 연결되고, 이미터(E)가 상기 제4저항의 타단에 연결되고, 컬렉터(C)가 상기 접지에 연결되며, 상기 제2비교기에서 하이 신호가 출력되면, 상기 제2스위칭부로 상기 제2제어 신호를 출력하는 제4스위칭부를 포함함을 특징으로 한다.
병렬로 연결된 제1 및 제2 DC-DC 컨버터를 구비하는 병렬 구조의 직류-직류 컨버터(DC-DC Converter)를 제어하는 방법에 있어서,본 발명의 일 예에 따른 병렬로 연결된 제1 및 제2 DC-DC 컨버터를 구비하는 병렬 구조의 직류-직류 컨버터(DC-DC Converter)를 제어하는 방법에 있어서, 상기 제1 및 제2 DC-DC 컨버터 각각이 직류 전압을 입력 받아 제1 및 제제2 직류 출력 전압을 출력하는 단계; 제1 및 제2 스위칭부가 상기 제1 및 제2 직류 출력 전압을 인가받아 부하로 전달하는 단계; 제1 제어부가 상기 제1 스위칭부로 인가되는 상기 제1 직류 출력 전압과 상기 부하로 공급되는 상기 출력 전압의 차를 기설정된 제1 기준 전압과 비교하여 상기 제1 제어 신호를 활성화하여 출력하는 단계; 제2 제어부가 상기 제2 스위칭부로 인가되는 상기 제2 직류 출력 전압과 상기 부하로 공급되는 상기 출력 전압의 차를 기설정된 제2 기준 전압과 비교하여 상기 제2 제어 신호를 활성화 하여 출력하는 단계; 및 상기 제1 및 제2 스위칭부가 각각 제1 및 제2 제어 신호에 응답하여, 상기 부하로 전달되는 상기 제1 직류 출력 전압 또는 제2 직류 출력 전압을 차단하는 단계; 를 포함한다.
상기 제1 제어 신호를 활성화하여 출력하는 단계는, 상기 제1 제어부의 제1 차동 증폭기가 상기 제1 직류 출력 전압과 상기 출력 전압을 인가받아 전압 차를 증폭하는 단계; 상기 제1 제어부의 제1 비교기가 상기 제1 차동 증폭부에서 출력된 상기 전압 차를 기설정된 제1 기준 전압과 비교하여, 상기 전압 차가 상기 제1 기준 전압 이상이면, 하이 신호를 출력하는 단계; 및 상기 제1 제어부의 제3 스위칭부가 상기 제1 비교기에서 출력되는 상기 하이 신호 응답하여, 상기 제1 제어 신호를 활성화 하는 단계; 를 포함함을 특징으로 한다.
상기 제2 제어 신호를 활성화하여 출력하는 단계는, 상기 제2 제어부의 제2 차동 증폭기가 상기 제2 직류 출력 전압과 상기 출력 전압을 인가받아 전압 차를 증폭하는 단계; 상기 제2 제어부의 제2 비교기가 상기 제2 차동 증폭부에서 출력된 상기 전압 차를 기설정된 제2 기준 전압과 비교하여, 상기 전압 차가 상기 제2 기준 전압 이상이면, 하이 신호를 출력하는 단계; 및 상기 제2 제어부의 제4 스위칭부가 상기 제2 비교기에서 출력되는 상기 하이 신호 응답하여, 상기 제2 제어 신호를 활성화 하는 단계; 를 포함함을 특징으로 한다.
상술한 본 발명의 실시 예에 따라 병렬 구조로 구성된 DC-DC 컨버터는 병렬 연결된 DC-DC 컨버터 각각의 출력 전압과 부하측으로 공급되는 출력 전압 사이의 전압 차에 응답하여, DC-DC 컨버터와 부하 사이를 연결하거나 차단함으로써, 병렬 연결된 다른 DC-DC 컨버터로에서 발생된 전압과의 전압차로 인해 발생 할 수 있는 역전류 경로를 각각의 DC-DC 컨버터를 차단하여 보호할 수 있다. 그리고 DC-DC 컨버터와 부하 사이를 연결하거나 차단하는 스위치 부에 LED 등의 간단한 회로 구성을 추가하여 불량 발생 여부와 보호 회로 동작 여부를 용이하게 확인할 수 있도록 한다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따르면 전류가 높은 경우, 비교적 작은 부피의 보호 회로 구성이 가능하며, 보호하고자 하는 전압의 크기 설정도 가능하고, 전원의 온/오프 반복, 셧 다운 적용이 가능한 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 병렬 구조의 DC-DC 컨버터의 제어 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 병렬 구조의 DC-DC 컨버터 제어 시스템의 방법 흐름도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈", "블록" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 병렬 구조의 DC-DC 컨버터의 제어 시스템(100)의 구성도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 병렬 구조의 DC-DC 컨버터의 제어 시스템(100)은 제1 DC-DC 컨버터(110), 제1스위칭부(120), 제1 제어부(130), 제2 DC-DC 컨버터(150), 제2스위칭부(160), 제2제어부(170)를 포함한다.
도 1을 참조하면, 제1 DC-DC 컨버터(110)와 제2 DC-DC 컨버터(150)은 병렬 연결되어 동일한 직류 전압을 받으며, 서로 공유 핀(Share pin)으로 연결된다.
제1 DC-DC 컨버터(110)는 직류 전압을 입력 받아 제1 직류 출력 전압을 생성하고, 제2 DC-DC 컨버터(150)는 상기 제1 DC-DC 컨버터(110)와 병렬로 연결되어, 상기 직류 전압을 입력 받아 제2직류 출력 전압을 생성한다.
제1스위칭부(120)는 상기 제1 DC-DC 컨버터(110)의 출력단에 직렬로 연결되어, 상기 제1 직류 출력 전압을 부하(190)로 제공한다. 그러나, 제1제어부(130)로부터 제1 제어 신호가 입력될 경우, 개방되어 상기 제1 직류 출력 전압을 차단한다.
상기 제1 스위칭부(120)는 제1 P 채널 MOSFET(120a), 제1 저항(R1) 및 제2저항(R2)을 포함하여 구성된다.
상기 제1 P채널 MOSFET(MOS field-effect transistor)(120a)의 게이트(G)는 상기 제1 저항(R1)의 타단과 상기 제2 저항(R2)의 일단에 접속되며, 상기 제1 제어 신호에 따라 스위칭 동작을 수행한다. 상기 제1 P채널 MOSFET(120a)의 드레인(D)은 상기 제1 직류 출력 전압이 출력되는 제1 DC-DC 컨버터(110)의 출력 에 접속되고, 소스(S)는 상기 제1저항(R1)의 일단과 상기 부하(190)에 접속된다.
그리고, 상기 제2 저항(R2)의 타단은 상기 제1 제어부(130)에 연결된다.
상기 제1제어부(130)는 상기 제1 스위칭부(120)에 의해 상기 부하(190)로 전달되는 출력 전압과 상기 제1 직류 출력 전압의 차가 제1 기준 전압(제1 Vref)보다 크면, 상기 제1 제어 신호를 상기 제1 스위칭부(120)로 전달하여 상기 제1스위칭부(120)를 개방시킨다.
상기 제1제어부(130)는 제1 차동 증폭기(130a), 제1 비교기(130b), 제3스위칭부(130 c)를 포함한다.
제1 차동 증폭기(130a)는 부측 전원 단자가 접지(GND)에 연결되고, 상기 제1 P채널 MOSFET(120a)의 드레인(D)에 연결된 비반전 입력단(+IN)의 입력 전압과 상기 제1 P채널 MOSFET(120a)의 소스(S)에 연결된 반전 입력단(-IN)의 입력 전압의 차이를 증폭하여 상기 제1 비교기(130b)로 출력한다.
제1비교기(130b)는 부측 전원 단자가 상기 접지(GND)에 연결되고, 상기 제1 차동 증폭기(130a)에 의해 증폭된 전압과 상기 제1 기준 전압을 비교하여 하이(High) 신호 또는 로우(Low) 신호를 출력한다. 구체적으로, 상기 제1 비교기(130b)는, 상기 제1 차동 증폭기(130a)에 의해 증폭된 전압이 상기 제1 기준 전압 보다 크다면, 상기 하이(High) 신호를 출력하고, 상기 제1 차동 증폭기(130a)에 의해 증폭된 전압이 상기 제1 기준 전압 보다 작다면, 상기 로우(Low) 신호를 출력한다.
제3스위칭부(130c)는 상기 제1 비교기(130b)에서 하이 신호가 출력되면, 상기 제1스위칭부(120)로 상기 제1 제어 신호를 활성화하여 출력하며, NPN 형 BJT(Biploar Junction Transistor)로 구성될 수 있다. 상기 제3스위칭부(130c)가 NPN 형 BJT로 구성될 경우, 상기 제1 비교기(130b)의 출력단에 베이스(B)가 연결되고, 이미터(E)가 상기 제2 저항(R2)의 타단에 연결되고, 컬렉터(C)가 상기 접지(GND)에 연결된다.
제2스위칭부(160)는 상기 제2 DC-DC 컨버터(150)의 출력단에 직렬로 연결되어, 상기 제2 직류 출력 전압을 상기 부하(190)로 제공한다. 그러나, 제2제어부(170)로부터 제2 제어 신호가 입력될 경우, 개방되어 상기 제2 직류 출력 전압을 차단한다.
상기 제2스위칭부(160)는 제2 P 채널 MOSFET(160a), 제3 저항(R3) 및 제4저항(R4)을 포함하여 구성된다. 상기 제2 P채널 MOSFET(160a)의 게이트(G)는 상기 제3저항(R3)의 타단과 상기 제4 저항(R4)의 일단에 접속되고, 상기 제2 제어 신호에 따라 스위칭 동작을 수행하고, 드레인(D)이 상기 제2 직류 출력 전압에 접속되고, 소스(S)에 상기 제3저항(R3)의 일단과 상기 부하(190)가 연결된다. 그리고, 상기 제4 저항(R4)의 타단이 상기 제2 제어부(170)에 연결된다.
상기 제2제어부(170)는 제2 차동 증폭기(170a), 제2 비교기(170b), 제4스위칭부(170c)를 포함한다.
제2차동 증폭기(170a)는 부측 전원 단자가 접지에 연결되고, 상기 제2 P채널 MOSFET(160a)의 드레인(D)에 연결된 비반전 입력단(+IN)의 입력 전압과 상기 제2 P채널 MOSFET(160a)의 소스(S)에 연결된 반전 입력단(-IN)의 입력 전압의 차이를 증폭하여 출력한다.
제2비교기(170b)는 부측 전원 단자가 상기 접지에 연결되고, 상기 제2 차동 증폭기(170a)에 의해 증폭된 전압과 상기 제2 기준 전압을 비교하여 하이(High) 신호 또는 로우(Low) 신호를 출력한다. 구체적으로, 상기 제2 비교기(170b)는, 상기 제2 차동 증폭기(170a)에 의해 증폭된 전압이 상기 제2 기준 전압 보다 크다면, 상기 하이(High) 신호를 출력하고, 상기 제2 차동 증폭기(170a)에 의해 증폭된 전압이 상기 제2 기준 전압 보다 작다면, 상기 로우(Low) 신호를 출력한다.
제4스위칭부(170c)는 상기 제2비교기(170b)에서 하이 신호가 출력되면, 상기 제2스위칭부(160)로 상기 제2제어 신호를 활성화하여 출력하며, NPN 형 BJT(Biploar Junction Transistor)로 구성될 수 있다. 상기 제4스위칭부(170c)가 NPN 형 BJT로 구성될 경우, 상기 제2 비교기(170b)의 출력단에 베이스(B)가 연결되고, 이미터(E)가 상기 제4저항의 타단에 연결되고, 컬렉터(C)가 상기 접지(GND)에 연결된다.
즉 본 발명에서 제1 및 제2 스위칭부(120, 160)은 각각 대응하는 제1 및 제2 DC-DC 컨버터(110, 150)에서 출력되는 제1 및 제2 직류 출력 전압을 각각 부하(190)로 전달되는 출력 전압과 비교하여, 부하(190)로 전달되는 출력 전압이 제1 및 제2 직류 출력 전압보다 크면, 제1 및 제2 DC-DC 컨버터(110, 150)에서 출력되는 제1 및 제2 직류 출력 전압의 전압 레벨에 차이가 있어 역전류 경로가 발생된 것으로 판별될 수 있으므로, 개방되어 역전류 경로를 차단함으로써, 대응하는 DC-DC 컨버터(110, 150)를 보호한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 병렬 구조의 DC-DC 컨버터 제어 시스템의 방법 흐름도이다.
200단계에서 병렬 구조의 DC-DC 컨버터 제어 시스템(100)은 상기 제1 DC-DC 컨버터(110)에서 변환되어 출력된 제1 직류 출력 전압을 제1 스위칭부(120)를 통해 부하(190)로 제공하고, 205단계에서 병렬 구조의 DC-DC 컨버터 제어 시스템(100)의 제1제어부(130)가 상기 제1 스위칭부(120)에 의해 상기 부하(190)로 전달되는 출력 전압과 상기 제1 직류 출력 전압의 차를 제1 기준 전압과 비교한다. 상기 205단계의 비교 결과, 상기 제1 스위칭부(120)에 의해 상기 부하(190)로 전달되는 출력 전압과 상기 제1 직류 출력 전압의 차가 제1 기준 전압보다 크면, 210단계에서 제1제어부(130)가 상기 제1 직류 출력 전압을 차단하기 위한 제1 제어 신호를 상기 제1 스위칭부(120)로 전달하고, 215단계에서 상기 제1신호에 의해 제1스위칭부(120)는 개방된다. 그러나, 상기 205단계의 비교 결과, 상기 제1 스위칭부(120)에 의해 상기 부하(190)로 전달되는 출력 전압과 상기 제1 직류 출력 전압의 차가 제1 기준 전압보다 작다면, 220단계로 진행하여 상기 제2 DC-DC 컨버터(150)의 상기 제2 직류 출력 전압을 제2 스위칭부(160)를 통해 상기 부하(190)로 제공한다.
그리고, 225단계에서 병렬 구조의 DC-DC 컨버터 제어 시스템(100)의 제2제어부(170)가 상기 제1스위칭부(120)에 의해 상기 부하(190)로 전달되는 출력 전압과 상기 제2 직류 출력 전압의 차이와 제2 기준 전압을 비교한다. 상기 225단계의 비교 결과, 상기 제1스위칭부(120)에 의해 상기 부하(190)로 전달되는 출력 전압과 상기 제2 직류 출력 전압의 차이가 상기 제2 기준 전압보다 크면, 230단계에서 제2제어부(170)가 상기 제2 직류 출력 전압을 차단하기 위한 제2 제어 신호를 상기 제2 스위칭부(160)로 전달하고, 235단계에서 상기 제2스위칭부(160)는, 상기 제2 제어 신호에 의해 개방되어 상기 제1 직류 출력 전압을 차단한다.
본 발명에 따른 방법은 컴퓨터에서 실행 시키기 위한 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다. 여기서 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스 될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 또한 컴퓨터 저장 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함하며, ROM(판독 전용 메모리), RAM(랜덤 액세스 메모리), CD(컴팩트 디스크)-ROM, DVD(디지털 비디오 디스크)-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등을 포함할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
110: 제1DC-DC 컨버터 120: 제1스위칭부
130: 제1제어부 150: 제2DC-DC 컨버터
160: 제2스위칭부 170: 제2제어부
190 : 부하

Claims (8)

  1. 병렬 구조의 직류-직류 컨버터(DC-DC Converter)의 제어 시스템에 있어서,
    직류 전압을 입력 받아 제1 직류 출력 전압을 생성하는 제1 DC-DC 컨버터;
    상기 제1 DC-DC 컨버터와 병렬로 연결되어, 상기 직류 전압을 입력 받아 제2 직류 출력 전압을 생성하는 제2 DC-DC 컨버터;
    상기 제1 직류 출력 전압을 인가받고, 제1 제어 신호에 응답하여, 상기 제1 직류 출력 전압을 부하로 전달하는 제1 스위칭부;
    상기 제2 직류 출력 전압을 인가받고, 제2 제어 신호에 응답하여, 상기 제2 직류 출력 전압을 부하로 전달하는 제2 스위칭부;
    상기 부하로 전달되는 출력 전압과 상기 제1 직류 출력 전압의 차가 기설정된 제1 기준 전압보다 크면, 상기 제1 제어 신호를 상기 제1 스위칭부로 전달하는 제1 제어부; 및
    상기 출력 전압과 상기 제2 직류 출력 전압의 차이가 기설정된 제2 기준 전압보다 크면, 상기 제2 제어 신호를 상기 제2 스위칭부로 전달하는 제2 제어부를 포함하되,
    상기 제1 스위칭부는, 제1 P 채널 MOSFET, 제1 저항 및 제2 저항을 더 포함하고,
    상기 제1 P채널 MOSFET의 게이트(G)와 상기 제1 저항의 타단과 상기 제2 저항의 일단이 접속되며, 상기 제1 제어 신호에 따라 스위칭 동작을 수행하고, 드레인(D)이 상기 제1 직류 출력 전압에 접속되고, 소스(S)에 상기 제1 저항의 일단과 상기 부하가 연결되며, 상기 제2 저항의 타단이 상기 제1 제어부에 연결되는 것을 특징으로 하는 병렬 구조의 직류-직류 컨버터의 제어 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 제어부는,
    부측 전원 단자가 접지에 연결되고, 상기 제1 P채널 MOSFET의 드레인(D)에 연결된 비반전 입력단(+IN)의 입력 전압과 상기 제1 P채널 MOSFET의 소스(S)에 연결된 반전 입력단(-IN)의 입력 전압의 차이를 증폭하는 제1 차동 증폭기;
    부측 전원 단자가 상기 접지에 연결되고, 상기 제1 차동 증폭기에 의해 증폭된 전압과 상기 제1 기준 전압을 비교하여 하이(High) 신호 또는 로우(Low) 신호를 출력하는 제1 비교기; 및
    상기 제1 비교기의 출력단에 베이스(B)가 연결되고, 이미터(E)가 상기 제2 저항의 타단에 연결되고, 컬렉터(C)가 상기 접지에 연결되며, 상기 제1 비교기에서 하이 신호가 출력되면, 상기 제1 스위칭부로 상기 제1 제어 신호를 출력하는 제3 스위칭부를 포함함을 특징으로 하는 병렬 구조의 직류-직류 컨버터의 제어 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 스위칭부는 제2 P 채널 MOSFET, 제3 저항 및 제4저항을 포함하고,
    상기 제2 P채널 MOSFET의 게이트(G)와 상기 제3 저항의 타단과 상기 제4 저항의 일단이 접속되고, 상기 제2 제어 신호에 따라 스위칭 동작을 수행하고, 드레인(D)이 상기 제2 직류 출력 전압에 접속되고, 소스(S)에 상기 제3 저항의 일단과 상기 부하가 연결되고,
    상기 제4 저항의 타단이 상기 제2 제어부에 연결됨을 특징으로 하는 병렬 구조의 직류-직류 컨버터의 제어 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 제어부는,
    부측 전원 단자가 접지에 연결되고, 상기 제2 P채널 MOSFET의 드레인(D)에 연결된 비반전 입력단(+IN)의 입력 전압과 상기 제2 P채널 MOSFET의 소스(S)에 연결된 반전 입력단(-IN)의 입력 전압의 차이를 증폭하는 제2 차동 증폭기;
    부측 전원 단자가 상기 접지에 연결되고, 상기 제2 차동 증폭기에 의해 증폭된 전압과 상기 제2 기준 전압을 비교하여 하이(High) 신호 또는 로우(Low) 신호를 출력하는 제2 비교기; 및
    상기 제2 비교기의 출력단에 베이스(B)가 연결되고, 이미터(E)가 상기 제4 저항의 타단에 연결되고, 컬렉터(C)가 상기 접지에 연결되며, 상기 제2 비교기에서 하이 신호가 출력되면, 상기 제2 스위칭부로 상기 제2 제어 신호를 출력하는 제4스위칭부를 포함함을 특징으로 하는 병렬 구조의 직류-직류 컨버터의 제어 시스템.
  6. 병렬로 연결된 제1 및 제2 DC-DC 컨버터를 구비하는 병렬 구조의 직류-직류 컨버터(DC-DC Converter)를 제어하는 방법에 있어서,
    상기 제1 및 제2 DC-DC 컨버터 각각이 직류 전압을 입력 받아 제1 및 제제2 직류 출력 전압을 출력하는 단계;
    제1 및 제2 스위칭부가 상기 제1 및 제2 직류 출력 전압을 인가받아 부하로 전달하는 단계;
    제1 제어부가 상기 제1 스위칭부로 인가되는 상기 제1 직류 출력 전압과 상기 부하로 공급되는 상기 출력 전압의 차를 기설정된 제1 기준 전압과 비교하여 상기 제1 제어 신호를 활성화하여 출력하는 단계;
    제2 제어부가 상기 제2 스위칭부로 인가되는 상기 제2 직류 출력 전압과 상기 부하로 공급되는 상기 출력 전압의 차를 기설정된 제2 기준 전압과 비교하여 상기 제2 제어 신호를 활성화 하여 출력하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2 스위칭부가 각각 제1 및 제2 제어 신호에 응답하여, 상기 부하로 전달되는 상기 제1 직류 출력 전압 또는 제2 직류 출력 전압을 차단하는 단계; 를 포함하되,
    상기 제1 스위칭부는, 제1 P 채널 MOSFET, 제1 저항 및 제2 저항을 포함하고,
    상기 제1 P채널 MOSFET의 게이트(G)와 상기 제1 저항의 타단과 상기 제2 저항의 일단이 접속되며, 상기 제1 제어 신호에 따라 스위칭 동작을 수행하고, 드레인(D)이 상기 제1 직류 출력 전압에 접속되고, 소스(S)에 상기 제1 저항의 일단과 상기 부하가 연결되며, 상기 제2 저항의 타단이 상기 제1 제어부에 연결되는 것을 특징으로 하는 직류-직류 컨버터의 제어 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 제어 신호를 활성화하여 출력하는 단계는,
    상기 제1 제어부의 제1 차동 증폭기가 상기 제1 직류 출력 전압과 상기 출력 전압을 인가받아 전압 차를 증폭하는 단계;
    상기 제1 제어부의 제1 비교기가 상기 제1 차동 증폭부에서 출력된 상기 전압 차를 기설정된 제1 기준 전압과 비교하여, 상기 전압 차가 상기 제1 기준 전압 이상이면, 하이 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 제1 제어부의 제3 스위칭부가 상기 제1 비교기에서 출력되는 상기 하이 신호 응답하여, 상기 제1 제어 신호를 활성화 하는 단계; 를 포함함을 특징으로 하는 직류-직류 컨버터의 제어 방법.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 제2 제어 신호를 활성화하여 출력하는 단계는,
    상기 제2 제어부의 제2 차동 증폭기가 상기 제2 직류 출력 전압과 상기 출력 전압을 인가받아 전압 차를 증폭하는 단계;
    상기 제2 제어부의 제2 비교기가 상기 제2 차동 증폭부에서 출력된 상기 전압 차를 기설정된 제2 기준 전압과 비교하여, 상기 전압 차가 상기 제2 기준 전압 이상이면, 하이 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 제2 제어부의 제4 스위칭부가 상기 제2 비교기에서 출력되는 상기 하이 신호 응답하여, 상기 제2 제어 신호를 활성화 하는 단계; 를 포함함을 특징으로 하는 직류-직류 컨버터의 제어 방법.
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