KR102589705B1 - 플라이백 dc-dc 컨버터의 피드백 회로 및 플라이백 dc-dc 컨버터 - Google Patents

플라이백 dc-dc 컨버터의 피드백 회로 및 플라이백 dc-dc 컨버터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 1차 전압(VIN)이 인가되는 1차측 권선 및 2차 전압(VOUT)이 형성되는 2차측 권선으로 구성되는 트랜스포머와, 상기 1차측 권선에 접속되며 입력되는 제어 신호에 따라 온오프 동작하는 스위치를 포함하는 플라이백 DC-DC 컨버터의 피드백 회로를 제시하며, 상기 피드백 회로는 상기 2차 전압(VOUT)을 분배하여 분배 전압(VFB_2nd)을 생성하는 전압 분배부; 상기 분배 전압(VFB_2nd)을 아날로그-디지털 변환하여 디지털 전압 신호(VD)를 생성하는 AD 변환부; 상기 AD 변환부에 접속되어 상기 트랜스포머의 1차측 및 2차측 간의 접지 절연을 형성하는 정전용량성 절연기(Capacitive Isoltor); 상기 AD 변환부에 의해 변환된 디지털 전압 신호(VD)를 디지털-아날로그 변환하여 상기 아날로그 피드백 전압 신호(VFB_1st)를 생성하는 DA 변환부; 및 상기 아날로그 피드백 전압 신호(VFB_1st)에 따라 상기 제어 신호를 생성하여 상기 스위치의 온오프를 제어함으로써 상기 1차 전압(VIN)을 상기 2차 전압(VOUT)으로 레귤레이팅(regulating)하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

플라이백 DC-DC 컨버터의 피드백 회로 및 플라이백 DC-DC 컨버터{FEEDBACK CIRCUIT OF FLYBACK DC-DC CONVERTER, FLYBACK DC-DC CONVERTER}
본 발명은 플라이백 DC-DC 컨버터에 관한 것이다.
도 1은 일반적인 플라이백 DC-DC 변환기의 회로 구조를 도시하고 있다. 도 1에 도시된 것과 같이 플라이백 DC-DC 변환기는 벅/부스트 변환기와 달리 1차측 권선(N1) 및 2차측 권선(N2)을 갖는 트랜스포머를 사용하여 입력 전압(VIN) 측인 1차측과 출력 전압(VOUT) 측인 2차측 간에 접지 절연이 이루어지는 구조를 갖는다. 1차측 권선(N1)에는 입력되는 제어 신호(VGN)에 따라 온오프 동작하는 스위치(SW)가 접속되며, 스위치(SW)의 온 상태에서는 1차측 권선(N1)에 에너지가 저장되고, 스위치(SW)의 오프 상태에서는 1차측 권선(N1)에 저장된 에너지가 2차측 권선(N2)에 전달되어 부하(ROUT)가 구동된다. 스위치(SW)의 온오프 제어를 위해 플라이백 DC-DC 변환기에는 제어기(Flyback Controller)가 마련되며, 제어기(Flyback Controller)는 2차측 출력 전압(VOUT)이 목표 전압이 되도록 제어 신호(VGN)를 스위치(SW)로 인가하여 스위치(SW)의 온오프 동작을 제어한다. 1차측 입력 전압(VIN)을 레귤레이팅하여 정확한 2차측 출력 전압(VOUT)을 형성하기 위한 전압 레귤레이션 정밀도는, 제어기(Flyback Controller)가 2차측 출력 전압(VOUT)을 피드백받아 보다 정확한 제어 신호(VGN)를 생성하는 것에 의존한다.
도 1에 도시된 플라이백 DC-DC 변환기의 경우, 1차측(입력) 및 2차측(출력) 간의 접지 절연이 트랜스포머를 통해 쉽게 구현될 수 있어 잡음에 민감한 회로에 효과적인 구조이지만, 같은 이유로 레귤레이션되는 2차측 출력 전압(VOUT)을 1차측의 제어기(Flyback Controller)에 직접적으로 피드백하는 것이 불가능하다는 한계점이 있으며, 이에 따라 전압 레귤레이션의 정밀도가 낮아지는 문제점을 갖는다.
도 2는 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 종래 제시된, 광결합기(OptoCoupler)를 이용한 플라이백 DC-DC 변환기의 회로 구조를 도시하고 있으며, 2차 측의 센싱 전압(VFB_2nd)으로부터 광결합기를 통해 1차측 피드백 전압(VFB_1st)이 생성되어 제어기(Flyback Controller)에 입력되는 구조로 피드백 루프가 구성된다. 광결합기(OptoCoupler)는 발광소자와 수광소자를 하나의 패키지로 결합한 장치로 전기적 절연 상태에서 전기 신호 전달을 필요로 하는 다양한 분야에서 널리 사용되고 있다.
그러나, 광결합기(OptoCoupler)는 잘 알려진 문제점으로 전력 소모가 높고, 동적 응답 성능이 제한적이며 수발광 소자의 내구성 문제로 전류 전달 비율(current transfer ratio : CTR)의 변동으로 인한 신뢰성 문제를 가지고 있다. 또한, 광결합기(OptoCoupler)는 별도의 패키지로 구성되고, 디커플링 커패시터 등의 추가 부품을 필요로 하여, 이는 플라이백 DC-DC 변환기 피드백 시스템 구성을 위한 부품 비용을 높이고 해당 부품들을 위한 PCB 면적 할당을 요구하는 문제점을 수반하고 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 종래 광-결합기의 사용으로 인해 야기되었던 높은 전력 소모, 제한된 동적 응답 성능, 저 내구성, 많은 부품에의 의존성 및 사이즈 증대의 문제를 제거하고, 플라이백 DC-DC 컨버터의 1차측 및 2차측 간의 접지 절연을 유지하면서도 2차측 출력 전압을 1차측의 제어기에 피드백하여 전압 레귤레이션 정밀도를 향상시킬 수 있는, 플라이백 DC-DC 컨버터의 피드백 회로 및 플라이백 DC-DC 컨버터을 제공하는 것이다.
본 발명은 1차 전압(VIN)이 인가되는 1차측 권선 및 2차 전압(VOUT)이 형성되는 2차측 권선으로 구성되는 트랜스포머와, 상기 1차측 권선에 접속되며 입력되는 제어 신호에 따라 온오프 동작하는 스위치를 포함하는 플라이백 DC-DC 컨버터의 피드백 회로를 제시하며, 상기 피드백 회로는 상기 2차 전압(VOUT)을 분배하여 분배 전압(VFB_2nd)을 생성하는 전압 분배부; 상기 분배 전압(VFB_2nd)을 아날로그-디지털 변환하여 디지털 전압 신호(VD)를 생성하는 AD 변환부; 상기 AD 변환부에 접속되어 상기 트랜스포머의 1차측 및 2차측 간의 접지 절연을 형성하는 정전용량성 절연기(Capacitive Isoltor); 상기 AD 변환부에 의해 변환된 디지털 전압 신호(VD)를 디지털-아날로그 변환하여 상기 아날로그 피드백 전압 신호(VFB_1st)를 생성하는 DA 변환부; 및 상기 아날로그 피드백 전압 신호(VFB_1st)에 따라 상기 제어 신호를 생성하여 상기 스위치의 온오프를 제어함으로써 상기 1차 전압(VIN)을 상기 2차 전압(VOUT)으로 레귤레이팅(regulating)하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 AD 변환부는, 시그마-델타 모듈레이터(Sigma-Delta Modulator), 디지털 필터 및 데시메이터(Decimator)를 포함하는 시그마-델타 AD 변환기(Sigma-Delta Analog-Digital Converter)인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 정전용량성 절연기는, 상기 시그마-델타 모듈레이터 및 상기 디지털 필터 사이에 접속되어 상기 트랜스포머의 1차측 및 2차측 간의 접지 절연을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 시그마-델타 모듈레이터는 상기 분배 전압(VFB_2nd)을 입력으로 하여 제1 디지털 펄스(DΣ-Δ_2nd)를 출력하고, 상기 정전용량성 절연기는 상기 제1 디지털 펄스(DΣ-Δ_2nd)를 입력으로 하여 제2 디지털 펄스(DΣ-Δ_1st)를 출력하며, 상기 제2 디지털 펄스(DΣ-Δ_1st)는 상기 디지털 필터, 상기 데시메이터 및 상기 DA 변환부를 거쳐 상기 아날로그 피드백 전압 신호(VFB_1st)로 변환되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 정전용량설 절연기는, 발진 전압(VOSC)을 생성하는 발진기(Oscillator); 상기 제1 디지털 펄스(DΣ-Δ_2nd)를 상기 발진 전압에 캐리(Carry)하여 송신 전압(VTX)을 생성하는 버퍼(Buffer); 제1 및 제2 전극을 포함하며, 상기 제1 전극에 상기 송신 전압(VTX)이 인가되고 상기 제2 전극에 수신 전압(VRX)이 형성되는 접지 절연 커패시터; 및 상기 수신 전압(VRX)의 발진 여부를 감지하는 방식으로 상기 제2 디지털 펄스(DΣ-Δ_1st)를 생성하여 출력하는 발진 감지기(Oscillation Detector);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 플라이백 DC-DC 컨버터는 1차 전압(VIN)이 인가되는 1차측 권선, 및 2차 전압(VOUT)이 형성되는 2차측 권선으로 구성되는 트랜스포머; 상기 1차측 권선에 접속되며, 입력되는 제어 신호에 따라 온오프 동작하는 스위치; 상기 2차 전압(VOUT)을 분배하여 분배 전압(VFB_2nd)을 생성하는 전압 분배부; 상기 분배 전압(VFB_2nd)을 아날로그-디지털 변환하여 디지털 전압 신호(VD)를 생성하는 AD 변환부; 상기 AD 변환부에 접속되어 상기 트랜스포머의 1차측 및 2차측 간의 접지 절연을 형성하는 정전용량성 절연기(Capacitive Isoltor); 상기 AD 변환부에 의해 변환된 디지털 전압 신호(VD)를 디지털-아날로그 변환하여 상기 아날로그 피드백 전압 신호(VFB_1st)를 생성하는 DA 변환부; 및 상기 아날로그 피드백 전압 신호(VFB_1st)에 따라 상기 제어 신호를 생성하여 상기 스위치의 온오프를 제어함으로써 상기 1차 전압(VIN)을 상기 2차 전압(VOUT)으로 레귤레이팅(regulating)하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 시그마-델타 ADC 및 정전용량성 절연기를 통해 플라이백 DC-DC 컨버터의 2차측 출력 전압을 1차측 제어기로 피드백함으로써 플라이백 DC-DC 컨버터의 1차측 및 2차측 간의 접지 절연을 유지하는 동시에 그 피드백 루프를 구현할 수 있어 전압 레귤레이션 정밀도가 향상될 수 있고, 종래의 광-결합기에 대한 의존도를 제거하여 on-chip으로의 구현이 용이하고 추가적인 PCB 부품을 요구하지 않아 플라이백 DC-DC 컨버터 피드백 시스템의 초소형화 및 원가절감이 가능할 수 있으며, 광-결합기의 CTR 감소로 인한 신뢰성 문제를 제거할 수 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 플라이백 DC-DC 컨버터의 회로 구조를 보인 회로도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 플라이백 DC-DC 컨버터 및 그 피드백 회로의 구조를 보인 회로도이다.
도 4는 본 실시예에 따른 플라이백 DC-DC 컨버터에서 신호 전달 파형을 보인 예시도이다.
도 5는 본 실시예에 따른 플라이백 DC-DC 컨버터에서 정전용량설 절연기의 구조를 보인 예시도이다.
도 6은 본 실시예에 따른 플라이백 DC-DC 컨버터에서 정전용량성 절연기의 신호 전달 파형을 보인 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 플라이백 DC-DC 컨버터의 피드백 회로 및 플라이백 DC-DC 컨버터의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 3은 본 실시예에 따른 플라이백 DC-DC 컨버터 및 그 피드백 회로의 구조를 보인 회로도이고, 도 4는 본 실시예에 따른 플라이백 DC-DC 컨버터에서 신호 전달 파형을 보인 예시도이며, 도 5는 본 실시예에 따른 플라이백 DC-DC 컨버터에서 정전용량설 절연기의 구조를 보인 예시도이고, 도 6은 본 실시예에 따른 플라이백 DC-DC 컨버터에서 정전용량성 절연기의 신호 전달 파형을 보인 예시도이다.
본 실시예의 플라이백 DC-DC 컨버터의 피드백 회로(200)는 플라이백 DC-DC 컨버터의 1차측 및 2차측 간의 접지 절연이 확보되는 동시에 2차측 출력 전압을 1차측의 제어부(250)에 피드백하는 회로로서 기능하며, 도 3에는 플라이백 DC-DC 컨버터와 그 피드백 회로를 분리하여 도시하였으나, 실시예에 따라서는 피드백 회로가 플라이백 DC-DC 컨버터에 통합되어 구현될 수 있다.
도 3에 도시된 것과 같이 플라이백 DC-DC 컨버터(100)는 1차 전압(VIN)이 인가되는 1차측 권선(N1) 및 2차 전압(VOUT)이 형성되는 2차측 권선(N2)으로 구성되는 트랜스포머(TF)와, 1차측 권선(N1)에 접속되며 후술하는 제어부(250)로부터 입력되는 제어 신호(VGN)에 따라 온오프 동작하는 스위치(SW)와, 2차측 권선(N2)에 접속된 정류 다이오드(D1)와, 2차 전압(VOUT)이 저장되는 출력 커패시터(COUT)를 포함하도록 구성된다. 스위치(SW)는 도 3에 도시된 것과 같이 MOSFET으로 구현되어, 드레인 단자가 1차측 권선(N1)의 일 단에 결선되고, 소스 단자가 접지되며, 게이트 단자를 통해 제어부(250)로부터의 제어 신호(스위치 온오프 전압 신호)를 입력받도록 구성될 수 있다.
피드백 회로(200)는 전압 분배부(210), AD 변환부(220), 정전용량성 절연기(230), DA 변환부(240) 및 제어부(250)를 포함한다.
전압 분배부(210)는 트랜스포머(TF)의 2차측 권선(N2)에 형성된 2차 전압(VOUT)을 분배하여 분배 전압(VFB_2nd)을 생성한다. 도 3에 도시된 것과 같이 전압 분배부(210)는 직렬 접속된 제1 및 제2 저항(RF1, RF2)을 포함하여, 제1 및 제2 저항(RF1, RF2)을 통한 2차 전압(VOUT)의 분배를 통해 제2 저항(RF2)에 인가되는 전압을 분배 전압(VFB_2nd)으로서 후술하는 AD 변환부(220)에 출력한다. 제1 및 제2 저항(RF1, RF2)의 저항값은 플라이백 DC-DC 컨버터의 전압 레귤레이션 정밀도에 기초하여 설계자의 설계에 의해 특정값으로 선택되어 있을 수 있다.
AD 변환부(220)는 전압 분배부(210)에 의해 생성된 분배 전압(VFB_2nd)을 아날로그-디지털 변환하여 디지털 전압 신호(VD)를 생성하며, 시그마-델타 모듈레이터(Sigma-Delta Modulator)(221), 디지털 필터(예: LPF)(222) 및 데시메이터(Decimator)(223)를 포함하는 주지의 시그마-델타 AD 변환기(Sigma-Delta Analog-Digital Converter)로 구현될 수 있다.
정전용량성 절연기(230)는 AD 변환부(220)에 접속되어 트랜스포머(TF)의 1차측 및 2차측 간의 접지 절연을 형성한다. 정전용량성 절연기(230)와 AD 변환부(220)의 결선과 관련하여, 트랜스포머(TF)의 1차측 및 2차측 간의 접지 절연이 유지되는 동시에 본 실시예에서 제시하는 피드백 루프가 구현될 수 있도록, 정전용량성 절연기(230)는 시그마-델타 모듈레이터(221) 및 디지털 필터(222) 사이에 접속된다. 도 5에 도시된 것과 같이 정전용량설 절연기는 발진기(Oscillator, 예: Ring Oscillator)(231)와, 버퍼(Buffer)(232)와, 접지 절연 커패시터(CISO)와, 발진 감지기(Oscillation Detector)(233)를 포함하도록 구성된다.
AD 변환부(220) 및 정전용량설 절연기의 결선 구조에 따른 신호 흐름을 도 4를 참조하여 설명하면, 먼저 시그마-델타 모듈레이터(221)는 분배 전압(VFB_2nd)을 입력으로 하여 제1 디지털 펄스(DΣ-Δ_2nd)를 출력한다. 제1 디지털 펄스(DΣ-Δ_2nd)는 PCM(Pulse Code Modulation) 정보로서 1-bit data stream에 해당한다.
정전용량성 절연기(230)는 시그마-델타 모듈레이터(221)로부터 출력된 제1 디지털 펄스(DΣ-Δ_2nd)를 입력으로 하여 제2 디지털 펄스(DΣ-Δ_1st)를 출력한다.
도 5 및 도 6을 참조하여 구체적으로 설명하면, 발진기(231)에 의해 발진 전압(VOSC)이 생성되면, 버퍼(232)는 제1 디지털 펄스(DΣ-Δ_2nd)를 발진 전압(VOSC)에 캐리(Carry)하여 송신 전압(VTX)을 생성한다. 발진기(231) 및 버퍼(232)는 정전용량성 절연기(230)의 송신단(TX)에 해당한다.
접지 절연 커패시터(CISO)의 제1 전극에 상기한 송신 전압(VTX)이 인가됨에 따라 접지 절연 커패시터(CISO)의 제2 전극에는 수신 전압(VRX)이 형성된다.
발진 감지기(233)는 접지 절연 커패시터(CISO)의 제2 전극에 형성된 수신 전압(VRX)의 발진 여부를 감지하는 방식으로 제2 디지털 펄스(DΣ-Δ_1st)를 생성하여 디지털 필터(222)로 출력한다. 발진 감지기(233)는 정전용량성 절연기(230)의 수신단(RX)에 해당하며, 수신 전압(VRX)이 발진하는 구간에서는 High-Level, 발진하지 않는 구간에서는 Low-Level을 갖는 1-bit data stream인 제2 디지털 펄스(DΣ-Δ_1st)를 생성하도록 동작한다.
발진 감지기(233)로부터 출력된 제2 디지털 펄스(DΣ-Δ_1st)는 디지털 필터(222) 및 데시메이터(223)를 거쳐 디지털 전압 신호(VD)로 변환되고, DA 변환부(240)는 디지털 전압 신호(VD)를 디지털-아날로그 변환하여 아날로그 피드백 전압 신호(VFB_1st)를 생성하여 제어부(250)로 출력한다.
이후, 제어부(250)(Flyback Controller)는 DA 변환부(240)로부터 수신되는 아날로그 피드백 전압 신호(VFB_1st)에 따라 전술한 제어 신호를 생성하여 스위치(SW)의 온오프를 제어함으로써 1차 전압(VIN)을 2차 전압(VOUT)으로 레귤레이팅(regulating)한다.
이와 같이 본 실시예는 시그마-델타 ADC 및 정전용량성 절연기를 통해 플라이백 DC-DC 컨버터의 2차측 출력 전압을 1차측 제어기로 피드백함으로써 플라이백 DC-DC 컨버터의 1차측 및 2차측 간의 접지 절연을 유지하는 동시에 그 피드백 루프를 구현할 수 있어 전압 레귤레이션 정밀도가 향상될 수 있으며, 종래의 광-결합기에 대한 의존도를 제거하여 on-chip으로의 구현이 용이하고 추가적인 PCB 부품을 요구하지 않아 플라이백 DC-DC 컨버터 피드백 시스템의 초소형화 및 원가절감이 가능할 수 있으며, 광-결합기의 CTR 감소로 인한 신뢰성 문제를 제거할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 플라이백 DC-Dc 컨버터
TF: 트랜스포머
N1, N2: 1차측 권선, 2차측 권선
D1: 정류 다이오드
COUT: 출력 커패시터
SW: 스위치
200: 피드백 회로
210: 전압 분배부
RF1, RF2: 제1 및 제2 저항
220: AD 변환부
221: 시그마-델타 모듈레이터
222: 디지털 필터
223: 데시메이터
230: 정전용량성 절연기
231: 발진기
232: 버퍼
233: 발진 감지기
CISO: 접지 절연 커패시터
240: DA 변환부
250: 제어부

Claims (6)

1차 전압(VIN)이 인가되는 1차측 권선 및 2차 전압(VOUT)이 형성되는 2차측 권선으로 구성되는 트랜스포머와, 상기 1차측 권선에 접속되며 입력되는 제어 신호에 따라 온오프 동작하는 스위치를 포함하는 플라이백 DC-DC 컨버터의 피드백 회로로서,
상기 2차 전압(VOUT)을 분배하여 분배 전압(VFB_2nd)을 생성하는 전압 분배부;
상기 분배 전압(VFB_2nd)을 아날로그-디지털 변환하여 디지털 전압 신호(VD)를 생성하는 AD 변환부;
상기 AD 변환부에 접속되어 상기 트랜스포머의 1차측 및 2차측 간의 접지 절연을 형성하는 정전용량성 절연기(Capacitive Isoltor);
상기 AD 변환부에 의해 변환된 디지털 전압 신호(VD)를 디지털-아날로그 변환하여 상기 아날로그 피드백 전압 신호(VFB_1st)를 생성하는 DA 변환부; 및
상기 아날로그 피드백 전압 신호(VFB_1st)에 따라 상기 제어 신호를 생성하여 상기 스위치의 온오프를 제어함으로써 상기 1차 전압(VIN)을 상기 2차 전압(VOUT)으로 레귤레이팅(regulating)하는 제어부;
를 포함하고,
상기 AD 변환부는, 시그마-델타 모듈레이터(Sigma-Delta Modulator) 및 디지털 필터를 포함하고,
상기 정전용량성 절연기는, 상기 시그마-델타 모듈레이터 및 상기 디지털 필터 사이에 접속되어 상기 트랜스포머의 1차측 및 2차측 간의 접지 절연을 형성하는 것을 특징으로 하는 플라이백 DC-DC 컨버터의 피드백 회로.
제1항에 있어서,
상기 AD 변환부는, 상기 시그마-델타 모듈레이터 및 상기 디지털 필터와 함께 데시메이터(Decimator)를 더 포함하는 시그마-델타 AD 변환기(Sigma-Delta Analog-Digital Converter)인 것을 특징으로 하는 플라이백 DC-DC 컨버터의 피드백 회로.
삭제
제2항에 있어서,
상기 시그마-델타 모듈레이터는 상기 분배 전압(VFB_2nd)을 입력으로 하여 제1 디지털 펄스(DΣ-Δ_2nd)를 출력하고, 상기 정전용량성 절연기는 상기 제1 디지털 펄스(DΣ-Δ_2nd)를 입력으로 하여 제2 디지털 펄스(DΣ-Δ_1st)를 출력하며, 상기 제2 디지털 펄스(DΣ-Δ_1st)는 상기 디지털 필터, 상기 데시메이터 및 상기 DA 변환부를 거쳐 상기 아날로그 피드백 전압 신호(VFB_1st)로 변환되는 것을 특징으로 하는 플라이백 DC-DC 컨버터의 피드백 회로.
제4항에 있어서,
상기 정전용량설 절연기는,
발진 전압(VOSC)을 생성하는 발진기(Oscillator);
상기 제1 디지털 펄스(DΣ-Δ_2nd)를 상기 발진 전압(VOSC)에 캐리(Carry)하여 송신 전압(VTX)을 생성하는 버퍼(Buffer);
제1 및 제2 전극을 포함하며, 상기 제1 전극에 상기 송신 전압(VTX)이 인가되고 상기 제2 전극에 수신 전압(VRX)이 형성되는 접지 절연 커패시터; 및
상기 수신 전압(VRX)의 발진 여부를 감지하는 방식으로 상기 제2 디지털 펄스(DΣ-Δ_1st)를 생성하여 출력하는 발진 감지기(Oscillation Detector);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라이백 DC-DC 컨버터의 피드백 회로.
1차 전압(VIN)이 인가되는 1차측 권선, 및 2차 전압(VOUT)이 형성되는 2차측 권선으로 구성되는 트랜스포머;
상기 1차측 권선에 접속되며, 입력되는 제어 신호에 따라 온오프 동작하는 스위치;
상기 2차 전압(VOUT)을 분배하여 분배 전압(VFB_2nd)을 생성하는 전압 분배부;
상기 분배 전압(VFB_2nd)을 아날로그-디지털 변환하여 디지털 전압 신호(VD)를 생성하는 AD 변환부;
상기 AD 변환부에 접속되어 상기 트랜스포머의 1차측 및 2차측 간의 접지 절연을 형성하는 정전용량성 절연기(Capacitive Isoltor);
상기 AD 변환부에 의해 변환된 디지털 전압 신호(VD)를 디지털-아날로그 변환하여 상기 아날로그 피드백 전압 신호(VFB_1st)를 생성하는 DA 변환부; 및
상기 아날로그 피드백 전압 신호(VFB_1st)에 따라 상기 제어 신호를 생성하여 상기 스위치의 온오프를 제어함으로써 상기 1차 전압(VIN)을 상기 2차 전압(VOUT)으로 레귤레이팅(regulating)하는 제어부;
를 포함하고,
상기 AD 변환부는, 시그마-델타 모듈레이터(Sigma-Delta Modulator) 및 디지털 필터를 포함하고,
상기 정전용량성 절연기는, 상기 시그마-델타 모듈레이터 및 상기 디지털 필터 사이에 접속되어 상기 트랜스포머의 1차측 및 2차측 간의 접지 절연을 형성하는 것을 특징으로 하는 플라이백 DC-DC 컨버터.
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