KR102472463B1 - 스위칭 전류 불균형을 개선한 인터리브드 복수 위상 스위칭 증폭기 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른, 스위칭 전류 불균형을 개선한 인터리브드 복수 위상 스위칭 증폭기는, 스피커가 연결되는 출력단의 출력전압으로부터 궤환된 피드백 신호와 음원소스의 음원신호를 입력받아 그 차를 증폭하여 에러 신호로 출력하는 에러 앰프; 상기 에러 신호에 따라 펄스폭이 가변되는 제1 내지 제n 하이 구동신호 및 제1 내지 제n 로우 구동신호를 출력하고, 상기 제1 내지 제n 하이 구동신호는 소정의 위상차를 갖고, 상기 제1 내지 제n 로우 구동신호는 소정의 위상차를 갖는 구동신호 생성부; 및 상기 제1 내지 제n 하이 구동신호 및 제1 내지 제n 로우 구동신호에 대응하여 각각이 소정의 위상차로 스위칭하는 제1 내지 제n 스위칭부를 포함하고, 상기 구동신호 생성부는, 상기 제1 내지 제n 스위칭부의 아이들(idle) 스위칭 시의 스위칭 바이어스 전류가 서로 동일하도록 상기 제1 내지 제n 스위칭부의 스위칭 듀티비를 제어하는 듀티비 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명은, 소정의 위상차로 스위칭하는 복수의 스위칭단을 구비한 스위칭 증폭기의 스위칭 전류의 불균형을 해소함으로써, 복수의 스위칭단이 출력전력 및 발열을 균일하게 분배하여 성능을 극대화할 수 있는 효과가 있다.
이에 따라, 본 발명은, 소정의 위상차로 스위칭하는 복수의 스위칭단을 구비한 스위칭 증폭기의 스위칭 전류의 불균형을 해소함으로써, 복수의 스위칭단이 출력전력 및 발열을 균일하게 분배하여 성능을 극대화할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 스위칭 전류 불균형을 개선한 인터리브드 복수 위상 스위칭 증폭기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소정의 위상차로 스위칭하는 복수의 스위칭단을 구비한 스위칭 증폭기의 스위칭 전류의 불균형을 해소함으로써, 복수의 스위칭단이 출력전력 및 발열을 균일하게 분배하여 성능을 극대화할 수 있는 인터리브드 복수 위상 스위칭 증폭기에 관한 것이다.
일반적으로 증폭기란, 작은 신호를 받아서 큰 신호로 증폭하여 주는 장치를 말하며 증폭기의 예로는 오디오 앰프로 불리는 음향증폭기를 들 수 있다. 종래에 증폭기는 대부분 선형 증폭기로 구현되었는데 선형증폭기는 트랜지스터라는 반도체 소자를 선형 동작영역에서 동작시킴으로써 입력신호를 증폭한다. 선형증폭기의 경우는 출력의 대역폭이 넓고 왜곡이 작아 충실도가 높다는 장점이 있으나, 트랜지스터에 걸리는 전압이 커서 트랜지스터 소자의 손실이 크고 효율이 크게 나빠진다는 단점이 존재한다.
이를 보완하기 위하여 오디오 앰프에 많이 적용되는 기술 중의 하나가 스위칭 증폭기이다. 스위칭 증폭기는 선형 증폭기와는 달리 트랜지스터 소자를 선형 동작영역에서 동작시키지 않고 온 또는 오프 상태를 번갈아 갖도록 동작시킨다. 위와 같이 스위칭 증폭기는 트랜지스터 소자의 온 또는 오프에 따라 구형파를 만들고 저역통과 필터로 그 구형파의 고주파 성분을 제거하여 오디오 출력신호를 출력한다. 스위칭 증폭기에서는 트랜지스터 소자에 전류가 흐를 때는 트랜지스터 소자가 완전히 턴온되어 트랜지스터 소자의 양단에 걸리는 전압이 작게 걸리기 때문에 손실이 적고 선형증폭기보다 효율이 크게 개선된다는 장점이 있다. 하지만 스위칭 증폭기는 스위칭 주파수보다 더 작은 값으로 대역폭을 설정해야 하므로 충분한 대역폭을 얻는데 제한이 있을 뿐 아니라 스위칭에 따른 리플 성분으로 인하여 선형증폭기에 비하여 출력이 원음과 가까운 정도를 나타내는 충실도가 낮다는 단점이 있다.
이러한 이유로 오디오 앰프에 스위칭 증폭기를 채용함에 있어서는, 충분한 대역폭 및 낮은 스위칭 리플을 달성하고 출력 인덕터 및 필터의 사이즈를 최소화하기 위하여 스위칭 증폭기의 스위칭 주파수를 높게 설정하는 것이 필요하다.
이를 위하여, 최근에는 인터리브드 방식의 스위칭 증폭기가 개발되었으나, 스위칭부를 복수 개로 구성하는 경우에 설계상 또는 소자의 미스매치에 의하여 스위칭 시에 스위칭부 간의 스위칭 바이어스 전류에 불균형이 발생하여 출력전력 및 발열이 스위칭부 간에 균일하게 분배되지 못하는 문제가 있다.
따라서 본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 소정의 위상차로 스위칭하는 복수의 스위칭단을 구비한 스위칭 증폭기의 스위칭 전류의 불균형을 해소함으로써, 복수의 스위칭단이 출력전력 및 발열을 균일하게 분배하여 성능을 극대화할 수 있는, 스위칭 전류 불균형을 개선한 인터리브드 복수 위상 스위칭 증폭기를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른, 스위칭 전류 불균형을 개선한 인터리브드 복수 위상 스위칭 증폭기는, 스피커가 연결되는 출력단의 출력전압으로부터 궤환된 피드백 신호와 음원소스의 음원신호를 입력받아 그 차를 증폭하여 에러 신호로 출력하는 에러 앰프; 상기 에러 신호에 따라 펄스폭이 가변되는 제1 내지 제n 하이 구동신호 및 제1 내지 제n 로우 구동신호를 출력하고, 상기 제1 내지 제n 하이 구동신호는 소정의 위상차를 갖고, 상기 제1 내지 제n 로우 구동신호는 소정의 위상차를 갖는 구동신호 생성부; 및 상기 제1 내지 제n 하이 구동신호 및 제1 내지 제n 로우 구동신호에 대응하여 각각이 소정의 위상차로 스위칭하는 제1 내지 제n 스위칭부(여기에서, n은 2 이상의 자연수)를 포함하고, 상기 구동신호 생성부는, 상기 제1 내지 제n 스위칭부의 아이들(idle) 스위칭 시의 스위칭 바이어스 전류가 서로 동일하도록 상기 제1 내지 제n 스위칭부의 스위칭 듀티비를 제어하는 듀티비 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 인터리브드 복수 위상 스위칭 증폭기는, 상기 제1 내지 제n 스위칭부 각각은, 대응하는 상기 제1 내지 제n 하이 구동신호에 따라 스위칭하는 하이 스위치부, 및 대응하는 상기 제1 내지 제n 로우 구동신호에 따라 스위칭하는 로우 스위치부를 포함하고, 상기 하이 스위치부 또는 로우 스위치부 중 어느 하나의 턴온 구간은 다른 하나의 턴온 구간을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 인터리브드 복수 위상 스위칭 증폭기는, 상기 구동신호 생성부는, 상기 소정의 위상차를 갖는 제1 내지 제n 삼각파 신호를 각각 발생하는 제1 내지 제n 삼각파 발생부; 상기 에러 신호를 반전하여 반전 에러 신호를 출력하는 반전 앰프; 및 상기 에러 신호 또는 상기 반전 에러 신호와 상기 제1 내지 제n 삼각파 신호를 비교하여 상기 제1 내지 제n 하이 구동신호 및 제1 내지 제n 로우 구동신호를 출력하는 제1 내지 제n 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 인터리브드 복수 위상 스위칭 증폭기는, 상기 구동신호 생성부는, 상기 제1 내지 제n 스위칭부의 하이 스위치부 각각에 흐르는 하이 전류와, 상기 제1 내지 제n 스위칭부의 로우 스위치부 각각에 흐르는 로우 전류를 비교하여 산출된 상기 제1 내지 제n 스위칭부 각각의 스위칭 바이어스 전류를 기초로 상기 듀티비 제어수단으로 듀티비 제어신호를 제공하는 전류 비교부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 인터리브드 복수 위상 스위칭 증폭기는, 상기 듀티비 제어수단은, 상기 전류 비교부로부터 제공된 상기 듀티비 제어신호에 따라 상기 제1 내지 제n 삼각파 신호에 부여되는 오프셋 전압을 각각 조정하는 제1 내지 제n 오프셋 조정부를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 인터리브드 복수 위상 스위칭 증폭기는, 상기 전류 비교부는,
상기 제1 내지 제n 스위칭부의 하이 스위치부 각각에 흐르는 하이 전류와, 상기 제1 내지 제n 스위칭부의 로우 스위치부 각각에 흐르는 로우 전류를 비교하여 상기 제1 내지 제n 스위칭부 각각의 스위칭 바이어스 전류를 산출하는 바이어스 산출부; 및 상기 제1 내지 제n 스위칭부 각각의 스위칭 바이어스 전류와 소정의 기준 바이어스 전류에 기반하여 상기 제1 내지 제n 스위칭부 각각의 듀티비를 제어하기 위한 상기 듀티비 제어신호를 상기 듀티비 제어수단에 제공하는 듀티비 제어신호부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 인터리브드 복수 위상 스위칭 증폭기는, 상기 소정의 위상차는, 180°/n 으로 주어질 수 있다.
본 발명에 따른, 스위칭 전류 불균형을 개선한 인터리브드 복수 위상 스위칭 증폭기는, 소정의 위상차로 스위칭하는 복수의 스위칭단을 구비한 스위칭 증폭기의 스위칭 전류의 불균형을 해소함으로써, 복수의 스위칭단이 출력전력 및 발열을 균일하게 분배하여 성능을 극대화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 인터리브드 복수 위상 스위칭 증폭기의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 제1 스위칭부와 제2 스위칭부가 결합한 회로도이다.
도 3은 도 2의 제1 스위칭부와 제2 스위칭부가 결합된 경우의 동작 파형도이다.
도 4는 본 발명에 따른 구동신호 생성부를 도시한 블록도이다.
도 5는 구동신호 생성부에 의하여 듀티비가 조정되는 동작을 나타내는 동작 파형도이다.
도 2는 본 발명의 제1 스위칭부와 제2 스위칭부가 결합한 회로도이다.
도 3은 도 2의 제1 스위칭부와 제2 스위칭부가 결합된 경우의 동작 파형도이다.
도 4는 본 발명에 따른 구동신호 생성부를 도시한 블록도이다.
도 5는 구동신호 생성부에 의하여 듀티비가 조정되는 동작을 나타내는 동작 파형도이다.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 이하의 상세한 설명은 예시적인 것에 지나지 않으며, 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 것에 불과하다.
도 1은 본 발명에 따른, 스위칭 전류 불균형을 개선한 인터리브드 복수 위상 스위칭 증폭기의 블록도를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른, 스위칭 전류 불균형을 개선한 인터리브드 복수 위상 스위칭 증폭기는, 스피커(600)가 연결되는 출력단(700)과, 출력단(700)의 출력전압으로부터 궤환된 피드백 신호와 음원소스(300)의 음원신호를 입력받아 그 차를 증폭하여 에러 신호(Vea)로 출력하는 에러 앰프(400)와, 소정의 위상차를 갖되 에러 신호(Vea)에 따라 펄스폭이 가변되는 제1 내지 제n 하이 구동신호(G11, G21, …, Gn1) 및 제1 내지 제n 로우 구동신호(G12, G22, …, Gn2)를 출력하는 구동신호 생성부(200)와, 제1 내지 제n 하이 구동신호(G11, G21, …, Gn1) 및 제1 내지 제n 로우 구동신호(G12, G22, …, Gn2)에 대응하여 각각이 소정의 위상차로 스위칭하는 제1 내지 제n 스위칭부(110, 120, 190)(여기에서, n은 2 이상의 자연수)를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 구동신호 생성부(200)는, 제1 내지 제n 스위칭부(110, 120, 190)의 아이들(idle) 스위칭 시의 스위칭 바이어스 전류가 서로 동일하도록 제1 내지 제n 스위칭부(110, 120, 190)의 스위칭 듀티비를 제어하는 듀티비 제어수단(260)을 포함하여 구성될 수 있다.
더 나아가, 구동신호 생성부(200)는, 제1 내지 제n 스위칭부(110, 120, 190)의 하이 스위치부(111) 각각에 흐르는 하이 전류와, 제1 내지 제n 스위칭부(110, 120, 190)의 로우 스위치부(112) 각각에 흐르는 로우 전류를 비교하여 산출된 상기 제1 내지 제n 스위칭부(110, 120, 190) 각각의 스위칭 바이어스 전류를 기초로 듀티비 제어수단(260)으로 듀티비 제어신호를 제공하는 전류 비교부(270)를 더 포함할 수 있다.
전류 비교부(270)에 스위칭부의 전류 정보를 제공하기 위하여, 본 발명의 제1 내지 제n 스위칭부(110, 120, 190) 각각에는 각 스위칭부의 하이 스위치부(111)에 흐르는 하이 전류와, 각 스위칭부의 로우 스위치부(112)에 흐르는 로우 전류를 센싱하는 전류 감지수단(113)이 구비될 수 있다.
여기에서, 제1 내지 제n 스위칭부(110, 120, 190) 각각은, 대응하는 제1 내지 제n 하이 구동신호(G11, G21, …, Gn1)에 따라 스위칭하는 하이 스위치부(111), 및 대응하는 제1 내지 제n 로우 구동신호(G12, G22, …, Gn2)에 따라 스위칭하는 로우 스위치부(112)를 포함하고, 하이 스위치부(111) 또는 로우 스위치부(112) 중 어느 하나의 턴온 구간은 다른 하나의 턴온 구간을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 제1 내지 제n 스위칭부(110, 120, 190) 각각은 하이 스위치부(111) 또는 로우 스위치부(112) 중 어느 하나의 턴온 구간이 다른 하나의 턴온 구간을 포함하는 동작을 하므로, 스위칭 시에 하이 스위치부(111)에서 로우 스위치부(112) 측으로 흐르는 스위칭 바이어스 전류가 흐르게 된다. 그러나, 제1 내지 제n 스위칭부(110, 120, 190) 및 이를 구동하는 소자들의 미스매치에 의하여 각 스위칭부에 흐르는 스위칭 바이어스 전류 간에 불균형이 발생하는 문제가 있다.
따라서, 듀티비 제어수단(260)은, 각 스위칭부의 스위칭 바이어스 전류가 동일해져 불균형이 해소되도록 각 스위칭부의 듀티비를 제어할 수 있다.
또한, 듀티비 제어수단(260)은, 아이들 뿐 아니라 음원신호가 존재하는 상태에서도 스위칭 바이어스 전류가 동일하게 듀티비를 제어하도록 동작시키는 것이 가능하나, 아이들 상태에서의 스위칭 바이어스 전류를 동일하게 함으로써 음원신호가 존재하는 상태에서도 스위칭 바이어스 전류의 균형이 유지되는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 구동신호 생성부(200) 및 듀티비 제어수단(260)은 도 4 및 도 5를 이용하여 후술하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 인터리브드 복수 위상 스위칭 증폭기는, 제1 내지 제n 스위칭부(110, 120, 190) 각각의 하이 스위치부(111)에 흐르는 하이 전류와, 각 스위칭부의 로우 스위치부(112)에 흐르는 로우 전류를 센싱하는 전류 감지수단(113)이 구비될 수 있고, 전류 감지수단(113)에서 제공된 전류 정보를 이용하여 듀티비 제어수단(260)은 제1 내지 제n 스위칭부(110, 120, 190)의 스위칭 바이어스 전류가 서로 동일해지도록 듀티비를 조정할 수 있다.
에러 앰프(400)는, 출력단(700)의 출력전압으로부터 궤환된 피드백 신호와 음원소스(300)로부터 입력된 음원신호를 입력받아 그 차를 증폭하여 에러 신호(Vea)로 출력하는 증폭기로서, 통상적인 연산 증폭기(OP amp)를 포함하여 이루어지거나, 트랜지스터와 같은 반도체 소자로 구성될 수 있다. 에러 앰프(400)는 피드백 신호와 음원신호의 차가 최소화되도록 에러 신호(Vea)를 출력한다. 이 경우에 피드백 신호는 출력단(700)의 출력전압을 저항으로 전압분배하는 피드백부(500)에 의하여 출력전압을 에러 앰프(400)의 입력단으로 궤환되고, 음원신호에 대한 출력전압의 증폭비는 피드백부(500)의 저항비에 의하여 결정된다.
구동신호 생성부(200)는, 상기의 에러 신호(Vea)에 따라 펄스폭이 가변되는 제1 내지 제n 하이 구동신호(G11, G21, …, Gn1) 및 제1 내지 제n 로우 구동신호(G12, G22, …, Gn2)를 출력하여 제1 내지 제n 스위칭부(110, 120, 190)를 구동하는 구성요소로서, 제1 내지 제n 하이 구동신호(G11, G21, …, Gn1)는 각각이 소정의 위상차를 갖고, 제1 내지 제n 로우 구동신호(G12, G22, …, Gn2)도 각각이 소정의 위상차를 갖도록 구성된다. 제1 내지 제n 하이 구동신호(G11, G21, …, Gn1) 중 제k 하이 구동신호와, 제1 내지 제n 로우 구동신호(G12, G22, …, Gn2) 중 제k 로우 구동신호는 제1 내지 제n 스위칭부(110, 120, 190) 중 제k 스위칭부의 하이 스위치부(111)와 로우 스위치부(112)를 각각 구동한다(여기에서, k는 1, 2, 3, …, n). 이 때, 제k 하이 구동신호와 제k 로우 구동신호는 제k 스위칭부의 하이 스위치부(111) 또는 로우 스위치부(112) 중 어느 하나의 턴온 구간은 다른 하나의 턴온 구간을 포함하도록 각각의 턴온 펄스 구간이 중복되는 파형을 갖도록 한다.
제1 내지 제n 스위칭부(110, 120, 190)는, 구동신호 생성부(200)에서 출력된 제1 내지 제n 하이 구동신호(G11, G21, …, Gn1) 및 제1 내지 제n 로우 구동신호(G12, G22, …, Gn2)에 대응하여 각각이 소정의 위상차로 스위칭하는 구성요소로서, 제1 내지 제n 스위칭부(110, 120, 190) 각각은, 대응하는 제1 내지 제n 하이 구동신호(G11, G21, …, Gn1)에 따라 스위칭하는 하이 스위치부(111), 및 대응하는 제1 내지 제n 로우 구동신호(G12, G22, …, Gn2)에 따라 스위칭하는 로우 스위치부(112)를 포함하여 구성된다.
이 때, 제1 내지 제n 하이 구동신호(G11, G21, …, Gn1) 중 제k 하이 구동신호와, 제1 내지 제n 로우 구동신호(G12, G22, …, Gn2) 중 제k 로우 구동신호는 제1 내지 제n 스위칭부(110, 120, 190) 중 제k 스위칭부의 하이 스위치부(111)와 로우 스위치부(112)를 각각 구동한다. 여기에서, k는 1, 2, 3, …, n 사이의 값이고, 소정의 위상차 Δθ는 아래 수학식 1과 같이 주어지는 것을 특징으로 한다.
[수학식 1]
Δθ = 180°/n
또한, 본 발명에 따른 인터리브드 복수 위상 스위칭 증폭기는, 출력단(700)에 출력전류(Io)의 스위치 성분을 제거하고 음원 주파수 성분을 추출하기 위한 필터부(800)를 더 포함할 수 있다. 필터부(800)는 통상적으로 커패시터 또는 커패시터 및 인덕터와 저항의 조합으로 구성된다는 것은 이 기술분야에서 공지된 기술로 볼 수 있는바, 이하에서 구체적인 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명에 따른 스위칭 증폭기의 스위칭부가 제1 스위칭부(110)와 제2 스위칭부(120)로 이루어진 경우를 예시한 회로도이고, 도 3에는 도 2에 따른 제1 스위칭부(110)와 제2 스위칭부(120)의 동작 파형이 도시되어 있다.
본 발명에 따른, 인터리브드 복수 위상 스위칭 증폭기는, 각각이 소정의 위상차로 스위칭하는 제1 내지 제n 스위칭부(110, 120, 190)(여기에서, n은 2 이상의 자연수)를 포함하나, 설명의 편의를 위하여 도 2 및 도 3은 스위칭부가 제1 및 제2 스위칭부(110, 120)로 이루어진 경우를 예시적으로 도시하고 있으며, 이를 기초로 스위칭부가 3개 이상인 경우는 통상의 기술자가 쉽게 도출할 수 있으므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 2를 참고하면, 제1 및 제2 스위칭부(110, 120)는 각각의 공통노드(N1)에서 인출된 제1 및 제2 스위칭 전류(Io1, Io2)가 결합되어 출력전류(Io)를 구성한다. 여기에서, 제1 스위칭부(110)의 제1 스위칭 전류는 하이 스위치부(111)로 흐르는 제1 하이 전류(Ip1)와 로우 스위칭부로 흐르는 제1 로우 전류(In1)의 차에 해당하고, 제2 스위칭부(120)의 제2 스위칭 전류는 하이 스위치부(111)로 흐르는 제2 하이 전류(Ip2)와 로우 스위칭부로 흐르는 제2 로우 전류(In2)의 차에 해당한다. 이때, 각 스위칭부의 스위칭 바이어스 전류는 각각의 하이 전류 및 로우 전류에서 출력단(700)으로 나가는 제1 및 제2 스위칭 전류를 제외하고 하이 스위칭부에서 로우 스위치부(112)로 흐르는 전류로 정의될 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 스위칭부(110)를 구동하는 제1 하이 구동신호(G11) 및 제1 로우 구동신호(G12)와, 제2 스위칭부(120)를 구동하는 제2 하이 구동신호(G21) 및 제2 로우 구동신호(G22)는 소정의 위상차를 갖도록 구성된다. 도 2의 스위칭부는 2개로 구성되어 있으므로(n=2), 여기에서 소정의 위상차 Δθ는 수학식 1로부터 90°로 설정됨을 알 수 있다. 만약에 스위칭부가 3개로 구성되어 있다면(n=3), 이 때 소정의 위상차 Δθ는 60°로 설정되어야 될 것이다.
도 3을 보면, 제1 하이 구동신호(G11)와 제2 하이 구동신호(G21), 그리고 제1 로우 구동신호(G12)와 제2 로우 구동신호(G22)는 90° 만큼의 위상차를 갖고, 이에 따라 제1 스위칭부(110)의 제1 스위칭 전류(Io1) 및 제2 스위칭부(120)의 제2 스위칭 전류(Io2)는 도 3에 도시된 바와 같은 파형을 갖게 된다. 또한, 출력전류(Io)는 제1 스위칭 전류(Io1)와 제2 스위칭 전류(Io2)를 합산한 전류이므로, 출력전류(Io)는 도 3의 하단에 도시된 것과 같은 파형을 갖게 될 것이다.
도 3에 도시된 출력전류(Io)를 보면, 출력전류(Io)는 하이 스위치부(111) 또는 로우 스위치부(112)의 스위칭 주기 동안 실질적으로 4개의 스위칭 주기를 갖는다. 다시 말하면, 도 2와 같이 스위칭부가 2개로 이루어진 경우에는 출력전류(Io)는 제1 스위칭부(110) 또는 제2 스위칭부(120)의 스위칭 주파수에 대하여 4배의 스위칭 주파수를 갖고 그에 따라 스위칭 리플 성분도 감소하게 됨을 알 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른, 인터리브드 복수 위상 스위칭 증폭기가, 스위칭 주파수 f1으로 스위칭하는 제1 내지 제n 스위칭부(110, 120, 190)로 구성되는 경우에는 최종 출력단(700)의 출력전류(Io)의 스위칭 주파수 fsw는 아래 수학식 2와 같이 2n·f1으로 주어진다.
[수학식 2]
fsw = 2n·f1 [Hz]
위의 수학식 2에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 인터리브드 복수 위상 스위칭 증폭기는 낮은 주파수로 스위칭하는 스위칭부를 복수 개 결합함으로써, 높은 스위칭 주파수로 스위칭하는 효과를 얻을 수 있다. 이와 같이 높은 스위칭 주파수에 의하여 본 발명에 따른 인터리브드 복수 위상 스위칭 증폭기는 출력 인덕터 및 필터부(800)의 사이즈를 최소화할 수 있을 뿐 아니라 낮은 스위칭 리플 및 넓은 대역폭을 구현하여 왜곡이 낮은 고충실도의 출력특성을 얻을 수 있는 효과가 있다.
그럼에도 불구하고, 인터리브드 복수 위상 스위칭 증폭기는 상술한 바와 같이 복수의 스위칭부 및 이를 구동하는 소자들의 미스매치에 의하여 각 스위칭부에 흐르는 스위칭 바이어스 전류 간에 불균형이 발생할 수 있다. 또한 이로 인하여 스위칭 바이어스 전류가 큰 스위칭부는 상대적으로 더 큰 발열을 야기하고 출력이 제한되는 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 구동신호 생성부(200)는, 제1 내지 제n 스위칭부(110, 120, 190)의 아이들(idle) 스위칭 시의 스위칭 바이어스 전류가 서로 동일하도록 제1 내지 제n 스위칭부(110, 120, 190)의 스위칭 듀티비를 제어하는 듀티비 제어수단(260), 및 제1 내지 제n 스위칭부(110, 120, 190)의 하이 스위치부(111) 각각에 흐르는 하이 전류와, 제1 내지 제n 스위칭부(110, 120, 190)의 로우 스위치부(112) 각각에 흐르는 로우 전류를 비교하여 산출된 스위칭 바이어스 전류를 기초로 듀티비 제어수단(260)으로 듀티비 제어신호를 제공하는 전류 비교부(270)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 구동신호 생성부(200)를 도시한 블록도이고, 도 5는 구동신호 생성부(200)에 의하여 듀티비가 조정되는 동작을 나타내는 동작 파형도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 인터리브드 복수 위상 스위칭 증폭기의 구동신호 생성부(200)는, 소정의 위상차를 갖는 제1 내지 제n 삼각파 신호를 각각 발생하는 제1 내지 제n 삼각파 발생부와, 에러 신호(Vea)를 반전하여 반전 에러 신호(-Vea)를 출력하는 반전 앰프(230)와, 에러 신호(Vea) 또는 반전 에러 신호(-Vea)와 제1 내지 제n 삼각파 신호를 비교하여 제1 내지 제n 하이 구동신호(G11, G21, …, Gn1) 및 제1 내지 제n 로우 구동신호(G12, G22, …, Gn2)를 출력하는 제1 내지 제n 구동부를 포함하여 구성될 수 있다.
만약, 도 2에 도시된 것처럼 스위칭부가 제1 및 제2 스위칭부(110, 120)로 구성된 경우를 예로 들면, 구동신호 생성부(200)는, 90°의 위상차를 갖는 제1 및 제2 삼각파 신호(Vtr1, Vtr2)를 각각 발생하는 제1 및 제2 삼각파 발생부(241, 242)를 포함하는 삼각파 발생부(240)와, 에러 신호(Vea)를 반전하여 반전 에러 신호(-Vea)를 출력하는 반전 앰프(230)와, 에러 신호(Vea) 또는 반전 에러 신호(-Vea)와 제1 및 제2 삼각파 신호(Vtr1, Vtr2)를 비교하여 제1 하이 구동신호(G11) 및 제1 로우 구동신호(G12)와 제2 하이 구동신호(G21) 및 제2 로우 구동신호(G22)를 각각 출력하는 제1 및 제2 구동부(210, 220)를 포함하여 구성될 수 있다.
더욱 상세하게는, 제1 스위칭부(110)를 구동하기 위한 제1 하이 구동신호(G11) 및 제1 로우 구동신호(G12)를 출력하는 제1 구동부(210)는, 에러 신호(Vea) 및 제1 삼각파 신호(Vtr1)를 비교하여 제1 하이 구동신호(G11)를 출력하는 제1 비교기(211)와, 반전 에러 신호(-Vea) 및 제1 삼각파 신호(Vtr1)를 비교하여 제1 로우 구동신호(G12)를 출력하는 제2 비교기(212)를 포함하고, 제2 스위칭부(120)를 구동하기 위한 제2 구동부(220)는, 에러 신호(Vea) 및 제2 삼각파 신호(Vtr2)를 비교하여 제2 하이 구동신호(G21)를 출력하는 제3 비교기(221)와, 반전 에러 신호(-Vea) 및 제2 삼각파 신호(Vtr2)를 비교하여 제2 로우 구동신호(G22)를 출력하는 제4 비교기(222)를 포함하여 구성된다.
여기에서, 에러 신호(Vea)는 제1 비교기(211) 및 제3 비교기(221)의 정입력단에 각각 입력되고, 상기 반전 에러 신호(-Vea)는 제2 비교기(212) 및 제4 비교기(222)의 정입력단에 각각 입력되고, 제1 삼각파 신호(Vtr1)는 제1 및 제2 비교기(211, 212)의 부입력단에 각각 입력되고, 제2 삼각파 신호(Vtr2)는 제3 및 제4 비교기(221, 222)의 부입력단에 각각 입력된다.
인터리브드 복수 위상 스위칭 증폭기의 각 스위칭부는 음원신호 및 출력전압이 제로인 아이들(idle) 상태에서 이론적으로는 서로 동일한 소정의 듀티비로 동작한다. 다시 말하면, 아이들 상태에서 구동신호 생성부(200)는 소정의 듀티비를 갖도록 제1 하이 구동신호(G11) 및 제1 로우 구동신호(G12)와 제2 하이 구동신호(G21) 및 제2 로우 구동신호(G22)를 출력한다. 그러나, 실제의 동작조건에서는 삼각파의 비대칭, 회로 소자의 오차 및 제1 및 제2 스위칭부(110, 120)의 스위치 소자의 턴온/턴오프의 미스매치 등으로 인하여 아이들 조건에서 턴온 구간이 서로 다른 듀티비를 갖는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 아이들 불균형 조건에서는 아이들 상태가 아닌 음원신호가 존재할 때에도 듀티비의 불균형이 발생하게 된다.
이와 같이 제1 및 제2 스위칭부(110, 120)의 스위치 소자들이 아이들 상태에서 상이한 듀티비를 갖게 되는 동작조건에서는 아이들 상태 뿐만 아니라 음원신호가 존재하는 조건에서도 듀티비 불균형 및 그로 인한 스위칭 바이어스 전류의 불균형이 발생할 수 있다. 따라서 이러한 상황을 방지하기 위하여 구동신호 생성부(200)는 스위칭부의 턴온 듀티비가 서로 동일해지도록 제어할 필요가 있다.
이를 위하여, 본 발명에 따른 구동신호 생성부(200)의 듀티비 제어수단(260)은, 제1 및 제2 스위칭부(110, 120)의 아이들(idle) 스위칭 시를 기준으로 제1 및 제2 스위칭부(110, 120)가 턴온되는 듀티비 또는 스위칭 바이어스 전류가 서로 동일하게 제어하도록 구성될 수 있다.
더 나아가, 본 발명에 따른 인터리브드 복수 위상 스위칭 증폭기의 듀티비 제어수단(260)은, 제1 내지 제n 스위칭부(110, 120, 190)의 아이들(idle) 스위칭 시의 스위칭 바이어스 전류가 서로 동일하도록 제1 내지 제n 스위칭부(110, 120, 190)의 스위칭 듀티비를 제어하기 위하여, 제1 내지 제n 삼각파 신호에 부여되는 오프셋 전압을 각각 조정하는 제1 내지 제n 오프셋 조정부를 포함하여 구성될 수 있다.
특히, 스위칭부가 제1 및 제2 스위칭부(110, 120)로 구성된 경우를 예로 들면, 본 발명에 따른 듀티비 제어수단(260)은, 제1 및 제2 스위칭부(110, 120)의 스위칭 듀티비를 제어하기 위하여 도 4에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 삼각파 신호(Vtr1, Vtr2)에 오프셋 전압을 각각 부여하기 위한 제1 및 제2 오프셋 조정부(261, 262)를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 구동신호 생성부(200)는, 제1 및 제2 스위칭부(110, 120)의 하이 스위치부(111) 각각에 흐르는 하이 전류와, 제1 및 제2 스위칭부(110, 120)의 로우 스위치부(112) 각각에 흐르는 로우 전류로부터 각각의 스위칭 바이어스 전류를 산출하는 제1 및 제2 바이어스 산출부(271, 272)와, 여기에서 산출된 스위칭 바이어스 전류를 기설정된 기준 바이어스 전류(Ib_ref)와 비교하여 듀티비 제어신호를 듀티비 제어수단(260)으로 출력하는 제1 및 제2 듀티비 제어신호부(273, 274)를 포함하는 전류 비교부(270)를 더 구비할 수 있다.
바이어스 산출부는 하이 스위치부(111)에 흐르는 하이 전류와 로우 스위치부(112)에 흐르는 로우 전류를 비교하여 해당 스위칭부의 스위칭 바이어스 전류를 산출할 수 있다.
예컨대, 제1 바이어스 산출부(271)는 제1 스위칭부(110)의 하이 스위치부(111)에 흐르는 제1 하이 전류(Ip1)와 로우 스위치부(112)에 흐르는 제1 로우 전류(In1)를 비교하여, 음원신호가 존재할 때 제1 하이 전류(Ip1)와 제1 로우 전류(In1) 중 작은 전류를 제1 스위칭 바이어스 전류(Ibais1)로 정의하고, 아이들 스위칭 상태일 때는 제1 하이 전류(Ip1)와 제1 로우 전류(In1)가 같으므로 제1 스위칭 바이어스 전류(Ibais1)는 제1 하이 전류(Ip1) 또는 제1 로우 전류(In1)가 될 수 있다.
제2 바이어스 산출부(272)는 제2 스위칭부(120)에 대하여 제1 바이어스 산출부(271)와 유사한 방식으로 제2 스위칭 바이어스 전류(Ibais2)를 산출할 수 있다.
듀티비 제어신호부는, 바이어스 산출부에서 제공된 스위칭 바이어스 전류와 기준 바이어스 전류(Ib_ref)를 비교하여, 각 스위칭부의 스위칭 바이어스 전류가 기 설정된 기준 바이어스 전류(Ib_ref)와 같아지도록 듀티비 제어수단(260)을 제어할 수 있는 듀티비 제어신호를 출력한다.
예컨대, 제1 듀티비 제어신호부(273)는, 제1 바이어스 산출부(271)에서 제공된 제1 스위칭 바이어스 전류(Ibais1)와 기준 바이어스 전류(Ib_ref)를 비교하여, 제1 스위칭부(110)의 제1 스위칭 바이어스 전류(Ibais1)가 기 설정된 기준 바이어스 전류(Ib_ref)와 같아지도록 제1 오프셋 조정부(261)를 제어하는 듀티비 제어신호를 출력할 수 있다.
이와 유사하게, 제2 듀티비 제어신호부(274)는, 제2 바이어스 산출부(272)에서 제공된 제2 스위칭 바이어스 전류(Ibais2)와 기준 바이어스 전류(Ib_ref)를 비교하여, 제2 스위칭부(120)의 제2 스위칭 바이어스 전류(Ibais2)가 기 설정된 기준 바이어스 전류(Ib_ref)와 같아지도록 제2 오프셋 조정부(262)를 제어하는 듀티비 제어신호를 출력할 수 있다.
즉, 구동신호 생성부(200)는, 특정 스위칭부의 스위칭 바이어스 전류가 기준 바이어스 전류(Ib_ref)보다 크면, 스위칭 바이어스 전류가 감소하도록 해당 스위칭부의 듀티비를 감소시키고, 스위칭 바이어스 전류가 기준 바이어스 전류(Ib_ref)보다 작으면, 스위칭 바이어스 전류가 증가하도록 해당 스위칭부의 듀티비를 증가시키는 방향으로 동작할 수 있다.
구동신호 생성부(200)의 작용효과를 이해하기 위하여 도 5에 도시된 동작 파형을 살펴보면, 아이들 상태에서 t1 시점을 기준으로 스위칭 바이어스 전류가 기준 바이어스 전류(Ib_ref)와 동일하지 않은 구간(t1 이전 구간)과 스위칭 바이어스 전류가 기준 바이어스 전류(Ib_ref)와 동일해지도록 제어된 구간(t1 이후 구간)에서의 삼각파 신호의 오프셋 변화가 도시되어 있다.
여기에서, 도 5의 동작 파형은 설명의 편의를 위하여 스위칭 바이어스 전류의 불균형이 제1 및 제2 스위칭부(110, 120) 각각에 대응하는 제1 및 제2 삼각파 신호(Vtr1, Vtr2)의 오프셋 불균형에 의한 것이며, 제1 및 제2 스위칭부(110, 120) 각각에 대한 나머지 조건은 서로 매칭되어 있다고 가정한 것이나, 다른 조건의 미스 매칭에 의한 스위칭 바이어스 전류의 불균형에 대해서도 제1 및 제2 삼각파 신호(Vtr1, Vtr2)의 오프셋 전압을 조정하여 불균형을 해소하는 원리는 동일하다.
도 5에 따르면, 아이들 상태에서 에러 신호(Vea) 및 반전 에러 신호(-Vea)는 제로 값을 갖는다. 만약, 기준 바이어스 전류(Ib_ref)에 의하여 설정된 스위칭 바이어스 전류는 각 스위칭부의 듀티비가 50%일 때 기준 바이어스 전류(Ib_ref)와 동일하다고 가정한다면, 그 때의 제1 및 제2 삼각파 신호(Vtr1, Vtr2)의 중간값은 0이어야 함을 알 수 있다. 즉, 에러 신호(Vea) 및 반전 에러 신호(-Vea)는 제1 및 제2 삼각파 신호(Vtr1, Vtr2)와 비교되어 아이들 상태를 기준으로 듀티비 50%를 갖는 제1 하이 구동신호(G11) 및 제1 로우 구동신호(G12)와 제2 하이 구동신호(G21) 및 제2 로우 구동신호(G22)가 출력되어야 한다.
그러나 t1 이전 구간에서 어떤 미스 매치에 의하여 제1 삼각파 신호(Vtr1)의 중간값이 0(점선 파형)가 아니라 양의 값을 가지면 제1 하이 구동신호(G11) 및 제1 로우 구동신호(G12)의 듀티비가 제2 하이 구동신호(G21) 및 제2 로우 구동신호(G22)의 듀티비보다 작게 형성되어 제1 스위칭 바이어스 전류(Ibais1)가 제2 스위칭 바이어스 전류(Ibais2)보다 작아져 동일하지 않게 된다.
제1 및 제2 스위칭 바이어스 전류(Ibais1, Ibais2)는 전류 비교부(270)의 제1 및 제2 듀티비 제어신호부(273, 274)에서 기준 바이어스 전류(Ib_ref)와 비교되는데, 기준 바이어스 전류(Ib_ref)와 동일하게 제어되는 제2 스위칭 바이어스 전류(Ibais2)와 달리, 제1 스위칭 바이어스 전류(Ibais1)는 t1 이전 구간에서 기준 바이어스 전류(Ib_ref)보다 작은 값이므로 제1 듀티비 제어신호부(273)는 제1 스위칭 바이어스 전류(Ibais1)가 기준 바이어스 전류(Ib_ref), 즉 제2 스위칭 바이어스 전류(Ibais2)와 동일해지도록 제1 오프셋 조정부(261)를 이용하여 제1 삼각파 신호(Vtr1)의 오프셋을 조정한다.
즉, 제1 듀티비 제어신호부(273)는, 제1 스위칭부(110)의 듀티비를 증가시켜 제1 스위칭 바이어스 전류(Ibais1)가 증가하여 기준 바이어스 전류(Ib_ref) 및 제2 스위칭 바이어스 전류(Ibais2)와 동일해지도록 제1 삼각파 신호(Vtr1)의 오프셋 전압을 감소시키는 방향으로 제1 오프셋 조정부(261)가 동작하도록 듀티비 제어신호를 출력할 수 있다.
도 5를 참조하면, 상술한 전류 비교부(270) 및 듀티비 제어수단(260)의 동작으로 인하여 t1 이후 구간에서 제1 삼각파 신호(Vtr1)의 오프셋이 감소하여 제1 하이 구동신호(G11) 및 제1 로우 구동신호(G12)의 듀티비가 증가하여 제2 하이 구동신호(G21) 및 제2 로우 구동신호(G22)의 듀티비와 동일해짐을 알 수 있다. 또한, 이의 결과로서 제1 및 제2 스위칭 바이어스 전류(Ibais1, Ibais2)가 동일해져 불균형이 해소될 수 있다.
이상에서는 제1 스위칭 바이어스 전류(Ibais1)가 기준값보다 상이한 경우를 예로 들었으나, 그와 반대로 제2 스위칭 바이어스 전류(Ibais2)가 불균형된 경우도 이와 유사하게 제어될 수 있다.
상술한 구성을 통하여, 본 발명에 따른, 스위칭 전류 불균형을 개선한 인터리브드 복수 위상 스위칭 증폭기는, 소정의 위상차로 스위칭하는 복수의 스위칭단을 구비한 스위칭 증폭기의 스위칭 전류의 불균형을 해소함으로써, 복수의 스위칭단이 출력전력 및 발열을 균일하게 분배하여 성능을 극대화할 수 있는 효과가 있다.
이상에서는, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시 예를 기초로 본 발명을 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110: 제1 스위칭부 111: 하이 스위치부
112: 로우 스위치부 113: 전류 감지수단
120: 제2 스위칭부
190: 제n 스위칭부 200: 구동신호 생성부
210: 제1 구동부 211, 212: 제1 및 제2 비교기
220: 제2 구동부 221, 222: 제3 및 제4 비교기
230: 반전 앰프 240: 삼각파 발생부
241, 242: 제1 및 제2 삼각파 발생부
260: 듀티비 제어수단
261, 262: 제1 및 제2 오프셋 조정부
270: 전류 비교부
271, 272: 제1 및 제2 바이어스 산출부
273, 274: 제1 및 제2 듀티비 제어신호부
300: 음원소스
400: 에러 앰프 500: 피드백부
600: 스피커 700: 출력단
800: 필터부 N1: 공통노드
G11, G21, …, Gn1: 제1 내지 제n 하이 구동신호
G12, G22, …, Gn2: 제1 내지 제n 로우 구동신호
Vea: 에러 신호 -Vea: 반전 에러 신호
Vtr1, Vtr2: 제1 및 제2 삼각파 신호
Ip1, Ip2: 제1 및 제2 하이 전류
In1, In2: 제1 및 제2 로우 전류
Ibias1, Ibias2: 제1 및 제2 스위칭 바이어스 전류
Ib_ref: 기준 바이어스 전류
112: 로우 스위치부 113: 전류 감지수단
120: 제2 스위칭부
190: 제n 스위칭부 200: 구동신호 생성부
210: 제1 구동부 211, 212: 제1 및 제2 비교기
220: 제2 구동부 221, 222: 제3 및 제4 비교기
230: 반전 앰프 240: 삼각파 발생부
241, 242: 제1 및 제2 삼각파 발생부
260: 듀티비 제어수단
261, 262: 제1 및 제2 오프셋 조정부
270: 전류 비교부
271, 272: 제1 및 제2 바이어스 산출부
273, 274: 제1 및 제2 듀티비 제어신호부
300: 음원소스
400: 에러 앰프 500: 피드백부
600: 스피커 700: 출력단
800: 필터부 N1: 공통노드
G11, G21, …, Gn1: 제1 내지 제n 하이 구동신호
G12, G22, …, Gn2: 제1 내지 제n 로우 구동신호
Vea: 에러 신호 -Vea: 반전 에러 신호
Vtr1, Vtr2: 제1 및 제2 삼각파 신호
Ip1, Ip2: 제1 및 제2 하이 전류
In1, In2: 제1 및 제2 로우 전류
Ibias1, Ibias2: 제1 및 제2 스위칭 바이어스 전류
Ib_ref: 기준 바이어스 전류
Claims (7)
- 스피커가 연결되는 출력단의 출력전압으로부터 궤환된 피드백 신호와 음원소스의 음원신호를 입력받아 그 차를 증폭하여 에러 신호로 출력하는 에러 앰프;
상기 에러 신호에 따라 펄스폭이 가변되는 제1 내지 제n 하이 구동신호 및 제1 내지 제n 로우 구동신호를 출력하고, 상기 제1 내지 제n 하이 구동신호는 소정의 위상차를 갖고, 상기 제1 내지 제n 로우 구동신호는 소정의 위상차를 갖는 구동신호 생성부; 및
상기 제1 내지 제n 하이 구동신호 및 제1 내지 제n 로우 구동신호에 대응하여 각각이 소정의 위상차로 스위칭하는 제1 내지 제n 스위칭부(여기에서, n은 2 이상의 자연수)를 포함하되,
상기 제1 내지 제n 스위칭부 각각은, 대응하는 상기 제1 내지 제n 하이 구동신호에 따라 스위칭하는 하이 스위치부, 및 대응하는 상기 제1 내지 제n 로우 구동신호에 따라 스위칭하는 로우 스위치부를 포함하고,
상기 하이 스위치부 또는 로우 스위치부 중 어느 하나의 턴온 구간은 다른 하나의 턴온 구간을 포함하고,
상기 구동신호 생성부는,
상기 제1 내지 제n 스위칭부의 아이들(idle) 스위칭 시의 스위칭 바이어스 전류가 서로 동일하도록 상기 제1 내지 제n 스위칭부의 스위칭 듀티비를 제어하는 듀티비 제어수단; 및
상기 제1 내지 제n 스위칭부의 하이 스위치부 각각에 흐르는 하이 전류와, 상기 제1 내지 제n 스위칭부의 로우 스위치부 각각에 흐르는 로우 전류를 비교하여 산출된 상기 제1 내지 제n 스위칭부 각각의 스위칭 바이어스 전류를 기초로 상기 듀티비 제어수단으로 듀티비 제어신호를 제공하는 전류 비교부를 포함하고,
상기 듀티비 제어수단은, 상기 전류 비교부에서 산출된 상기 제1 내지 제n 스위칭부 각각의 스위칭 바이어스 전류가 서로 동일해져 스위칭 바이어스 전류 간의 불균형이 해소되도록 상기 듀티비 제어신호에 따라 상기 제1 내지 제n 스위칭부 각각의 듀티비를 제어하는 것을 특징으로 하는 인터리브드 복수 위상 스위칭 증폭기.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 구동신호 생성부는,
상기 소정의 위상차를 갖는 제1 내지 제n 삼각파 신호를 각각 발생하는 제1 내지 제n 삼각파 발생부;
상기 에러 신호를 반전하여 반전 에러 신호를 출력하는 반전 앰프; 및
상기 에러 신호 또는 상기 반전 에러 신호와 상기 제1 내지 제n 삼각파 신호를 비교하여 상기 제1 내지 제n 하이 구동신호 및 제1 내지 제n 로우 구동신호를 출력하는 제1 내지 제n 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터리브드 복수 위상 스위칭 증폭기.
- 삭제
- 제3항에 있어서,
상기 듀티비 제어수단은, 상기 전류 비교부로부터 제공된 상기 듀티비 제어신호에 따라 상기 제1 내지 제n 삼각파 신호에 부여되는 오프셋 전압을 각각 조정하는 제1 내지 제n 오프셋 조정부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 인터리브드 복수 위상 스위칭 증폭기.
- 제1항에 있어서,
상기 전류 비교부는,
상기 제1 내지 제n 스위칭부의 하이 스위치부 각각에 흐르는 하이 전류와, 상기 제1 내지 제n 스위칭부의 로우 스위치부 각각에 흐르는 로우 전류를 비교하여 상기 제1 내지 제n 스위칭부 각각의 스위칭 바이어스 전류를 산출하는 바이어스 산출부; 및
상기 제1 내지 제n 스위칭부 각각의 스위칭 바이어스 전류와 소정의 기준 바이어스 전류에 기반하여 상기 제1 내지 제n 스위칭부 각각의 듀티비를 제어하기 위한 상기 듀티비 제어신호를 상기 듀티비 제어수단에 제공하는 듀티비 제어신호부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터리브드 복수 위상 스위칭 증폭기.
- 제1항에 있어서,
상기 소정의 위상차는, 180°/n 으로 주어지는 것을 특징으로 하는 인터리브드 복수 위상 스위칭 증폭기.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
KR1020220050553A KR102472463B1 (ko) | 2022-04-25 | 2022-04-25 | 스위칭 전류 불균형을 개선한 인터리브드 복수 위상 스위칭 증폭기 |
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Publications (1)
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KR102472463B1 true KR102472463B1 (ko) | 2022-11-30 |
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ID=84234503
Family Applications (1)
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KR1020220050553A KR102472463B1 (ko) | 2022-04-25 | 2022-04-25 | 스위칭 전류 불균형을 개선한 인터리브드 복수 위상 스위칭 증폭기 |
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KR (1) | KR102472463B1 (ko) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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2022
- 2022-04-25 KR KR1020220050553A patent/KR102472463B1/ko active IP Right Grant
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