KR20010074904A - 전원 장치 및 상기 전원 장치를 갖춘 회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 에너지 임시 저장 장치(CL; LL), 에너지 메인 저장 장치(C) 및 스위칭 장치(S)를 포함하는 전원 장치에 관한 것으로, 상기 스위칭 장치(S)는 2개 이상의 스위칭 상태를 가지며, 제 1 스위칭 상태에서는 에너지 임시 저장 장치(CZ; L)가 전원 입력(E)에 접속되고, 제 2 스위칭 상태에서는 전원 출력(A)과 접속된 에너지 메인 저장 장치(C)와 접속된다.

Description

전원 장치 및 상기 전원 장치를 갖춘 회로 {POWER SUPPLY DEVICE AND CIRCUIT ASSOCIATED WITH SAID POWER SUPPLY DEVICE}
근래에는 데이터 처리 장치에 보다 안전한 전원 장치를 제공할 필요성이 증가하고 있다. 이와 같은 필요성은, 데이터 처리 장치가 작동되어도 좋은지 아니면 작동되어서는 안 되는지를 데이터 처리 기술로 반드시 체크해야 한다는 사실로부터 출발된다. 이와 동시에 식별 또는 인증 및 작동이 허용되는지 아니면 허용되지 않는지에 대한 체크에 상응하게, 상기 방식의 조치를 피하려는 시도가 강력하게 이루어졌다. 데이터 처리 장치내에서 연산 또는 데이터에 접근하는 것을 허용하지 않는 가능성은, 허용되는 작동 동안의 변동이 데이터 처리 장치의 전력 소비를 검출할 수 있는 가능성을 의미한다. 상기와 같은 변동으로부터 소정의 과정 또는 데이터에 대한 액세스는 허용되지만, 상기 액세스 자체는 허용되지 않는다.
본 발명은 전원 장치 및 상기 전원 장치를 갖춘 회로에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 제 1 실시예이며,
도 2는 도 1에 도시된 실시예의 변형예이고,
도 3은 도 1에 도시된 본 발명에 따른 실시예의 추가 변형예이며,
도 4는 제 2 실시예이다.
본 발명의 목적은, 전력 소비의 모니터링으로부터 데이터 처리 장치내에서의 과정 및 데이터로 역으로 접속될 수 없도록 구성된 데이터 처리 장치를 포함하는 회로 및 전원 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따른 청구항 1 또는 청구항 6에 기술된 조치에 의해서 달성된다. 전원의 입력으로부터 충전된 에너지 임시 저장 장치를 해체하고 에너지 메인 저장 장치를 재충전함으로써, 전원의 입력에서 관찰될 전력 소비가 전력 소비의 일시적인 값에 의존하지 않게 되는데, 상기 전력 소비의 일시적인 값은 전원의 출력에서 관찰될 수 있거나 데이터 처리 장치에 의해서 야기된다.
본 발명의 바람직한 추가 실시예는 종속항에서 기술된다.
기술된 조치들도 마찬가지로 전원 출력에서의 또는 데이터 처리 장치에서의 전력 소비의 일시적인 값을 억제하기 위해 이용된다. 본 발명은 도면을 참조하여 하기에서 자세히 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 제 1 실시예를 보여준다. 도면에는, 스위치(S)가 제 1의 스위칭 상태(Z1)를 취할 때에 상기 스위치(S)에 제공될 전압(U)이 하나의 입력(E)에 인가되는 방식이 도시되어 있다. 상기 스위칭 상태에서는 또한 전압이 커패시터(CZ)에도 제공된다. 이 경우 커패시터(CZ)는 입력(E)에 인가되는 전압(U)의 값까지 충전된다. 스위치(S)가 제 2의 스위칭 상태(Z2)를 취하면,커패시터(CZ)는 더이상 입력(E)과 접속되지 않고, 커패시터(CZ)에 의해서 재차 충전되는 커패시터(C)와 접속된다. 출력(A)에는 커패시터(C)에 인가되는 전압(UV)이 인가되며, 이 전압은 마찬가지로 노드(A)에 접속된 데이터 처리 장치(1)를 위한 공급 전압으로서 이용된다. 데이터 처리 장치(1)의 작동에 의해서 재차 에너지가 소비됨으로써, 커패시터(C)는 방전된다. 그럼으로써 스위치(S)는 재차 제 1의 상태(Z1)로 역으로 교체되어야 하며, 결과적으로 커패시터(CZ)는 새롭게 충전되어 재차 스위치(S)의 역교체 후에는 제 2의 상태(Z2)로 커패시터(C)를 새롭게 충전시킨다.
데이터 처리 장치(1)는 재차 클럭율(T)로 작동되어야 한다. 커패시터(C)를 반복적으로 새롭게 충전하기 위해 사용되는 전환 주파수가 상기 클럭율(T)의 2배 보다 더 작은 경우에는, 커패시터(CZ)를 충전시키는 충전 전류로부터 커패시터(C)로 이루어진 데이터 처리 장치(1)를 작동시키는 전류에 대해 역추론 하는 것이 불가능하다.
단순한 저역 패스-필터에서는 고주파가 증발됨으로써 상기 기능에 대한 역추론이 어렵지만, 상응하는 보강에 의해서 실제의 전류 흐름이 재차 가시적으로 될 수 있다.
스캐닝 필터로서의 형성은, 회로의 2배 클럭 주파수 아래에 있는 전환 주파수(스캐닝 주파수)가 스캐닝 법칙을 의식적으로 침해할 수 있고, 그럼으로써 오리지널 전류 흐름의 재구성을 매우 어렵게 할 수 있다. 원하는 위조가 강하면 강할수록, 전환 주파수는 클럭 주파수에 비례하여 더 낮다.
전환 주파수의 시간적인 변동에 의해서 재구성이 더욱 어려워질 수도 있다.
도 2는 도 1에 도시된 실시예의 개선예를 보여준다. 도 2에서 동일한 또는 비교 가능한 소자들은 동일한 도면 부호로 표기된다. 본 개선예에서는 다수의 커패시터(Z1 내지 ZN)(N은 다수를 의미함)가 제공되는데, 상기 커패시터는 각각의 스위치(S1 내지 SN)를 통해 입력 전압(U)으로 충전된다. 이 경우에는, 나중에 커패시터(C)에 대해 서로 병렬로 접속되도록 하기 위해 커패시터들을 입력 전압(U)으로 동시에 충전시키는 방식이 제안된다. 상기 방식에 의해, 입력(E)으로 더 많은 정보가 전달되지 않으면서도 커패시터(C)에서의 전압 웨이브는 감소된다. 추가의 가능성은, 커패시터(CZ1 내지 CZN)를 더 복잡한 순서로 연속적으로 입력(E) 및 커패시터(C)와 결합시키는 것이다. 2가지 경우에는 입력 전압으로부터 빼내진 충전 전류의 균일화 및 평활화가 이루어진다. 2가지 경우에는 또한, 기술된 장치가 데이터 처리 장치(1)를 위한 전압 조절기로서 작동되는 것이 제안될 수 있다. 상기 경우에는 전환 클럭율(T)이 전류 소비에 의존한다. 즉, 공급 전압(UV)에 따라 조절된다.
도 3에는 도 1에 도시된 실시예의 추가 개선예가 도시된다. 상기 개선예에서는 스위치(S)가 제 3의 상태(Z3)를 취한다. 또한, 커패시터(C) 및 데이터 처리 장치(1)에 대해 병렬로 병렬 전압 조절기(2)가 제공된다. 도 1에 도시된 장치의 동작과 비교한 도 3에 도시된 장치의 동작의 차이점은, 커패시터(CZ)에 저장되어 커패시터(C)상에 인가되는 전하가 재충전된 후에는 스위치가 제 3의 상태(Z3)를 취한다는 것이다. 상기 제 3의 상태에서는 커패시터가 방전 회로(3)에 대해 병렬로접속된다. 상기 방전 회로(3)는 나중에 커패시터(CZ)를 예정된 값으로 방전시킨다. 그 다음에 스위치(S)가 재차 제 1의 상태(Z1)로 전환됨으로써, 커패시터(CZ)는 입력(E)과 접속되고, 그 결과 입력은 입력 전압(U)에 의해서 새롭게 충전된다. 이와 같은 방식으로 커패시터(CZ)가 새로운 충전 전에 예정된 상태를 취함으로써, 결과적으로 상기 커패시터는 언제나 입력 전압(U)으로부터 얻어지는 동일한 충전 전류로 충전된다. 본 발명에 따른 제 1 실시예의 3가지 변형예는 모두 반도체 칩상에 집적 회로로 형성하기에 적합하다. 이 경우 예를 들어 2 볼트의 공급 전압을 필요로 하고 2mW 와트의 평균 전력 손실로 작동되며, 1 MHz의 스위칭 주파수에서 3 볼트의 입력 전압을 필요로 하는 데이터 처리 장치에서는, 커패시터(CZ)를 위해서 1 nF의 커패시턴스가 필요하다. 이 때 1 mA의 전류가 전달된다. 그 경우 스위치(S)는 통상의 전자 스위치로 형성된다. 상기 회로 장치는 바람직하게 강유전성 유전체를 사용하는 기술로 제조되는 집적 회로용이다. 이 경우에는 지금까지의 통상적인 유전 상수보다 더 높은 유전 상수(E)가 이용될 수 있기 때문에, 상기 경우에는 예정된 커패시턴스를 위해 더 작은 표면이 필요하게 된다.
도 4는 제 2 실시예를 보여준다. 상기 실시예에서는 도 1 내지 도 3에 따른 커패시터(CZ)가 유도성 레지스터로 대체된다. 스위치(S)에 의해 제 1의 상태(Z1)로부터 제 2의 상태(Z2)로 전환됨으로써 하기의 결과를 야기한다. 제 1의 상태(Z1)에서는 전류(I(T))가 유도성 레지스터(L)내에 인가됨으로써 자기장이 형성된다. 상기 자기장은 상기 코일을 통해 저장되는 자기 에너지와 일치한다. 스위치(S)가 제 1의 상태(Z1)로부터 제 2의 상태(Z2)로 변동되면, 코일이 재차 커패시터(C)와 접속되고, 이 커패시터는 유도성 레지스터(L)내에 저장된 자기 에너지로부터 재차 충전 전류에 의해서 전압(UV(T))으로 충전된다. 제 1의 상태(Z1)로부터 제 2의 상태(Z2)로 전환될 때 과전압의 발생을 저지하기 위해서는, 유도성 레지스터(L)에 대해 병렬로 소위 회복 다이오드(D)가 제공되어야 한다. 유도성 레지스터(L)를 반도체 칩상에 함께 집적시키는 것이 불가능하다면, 상기 레지스터는 적어도 반도체 칩의 표면 바로 위에는 배치될 수 있다. 도 2 및 도 3에 따른 개선예는 상응하게 상기 제 2 실시예에도 전용될 수 있다.

Claims (7)

  1. 에너지 임시 저장 장치(CZ; LZ), 에너지 메인 저장 장치(C) 및 스위칭 장치(S)를 포함하는 전원 장치로서,
    상기 스위칭 장치(S)가 2개 이상의 스위칭 상태를 가지며, 제 1 스위칭 상태에서는 에너지 임시 저장 장치(CZ; L)가 전원 입력(E)에 접속되고, 제 2 스위칭 상태에서는 전원 출력(A)과 접속된 에너지 메인 저장 장치(C)와 접속되도록 구성된 전원 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    제 2 스위칭 상태 후에는 상기 스위칭 장치(S)가 제 3 스위칭 상태를 취하며, 상기 제 3 스위칭 상태에서는 에너지 방전 장치가 에너지 임시 저장 장치(CZ; L)와 접속되는 전원 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    에너지 임시 저장 장치(CZ1, CZ2, ..., CZN-1, CZN)가 다수인 경우에는 관련된 각각의 회로를 통해 전원 입력(E) 또는 에너지 메인 저장 장치(C)와 서로 병렬로 접속될 수 있는 전원 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 다수의 에너지 임시 저장 장치(CZ1, CZ2, ..., CZN-1, CZN)가 예정된 상이한 시점에서 전원 입력과 접속되는 전원 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 다수의 에너지 임시 저장 장치(CZ1, CZ2, ..., CZN-1, CZN)가 동시에 에너지 메인 저장 장치(C)와 접속되는 전원 장치.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 따른 전원 장치 및 전원 출력에 접속된 데이터 처리 장치(1)를 포함하는 회로로서, 반도체 칩상에 집적되도록 형성된 회로.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 스위칭 장치(S)가 데이터 처리 장치의 최대 작동 주파수보다 더 작은/최대 작동 주파수와 동일한 주파수로 작동되는 회로.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR9915482A (pt) * 1998-11-19 2001-07-31 Infineon Technologies Ag Dispositivo para o abastecimento de energia e disposição de circuito com este dispositivo para o abastecimento de energia
KR20020087100A (ko) * 2000-03-22 2002-11-21 더 보오드 오브 트러스티스 오브 더 유니버시티 오브 일리노이즈 울트라 커패시터 기반의 다이내믹하게 조절되는 전하 펌프전력 컨버터
DE10054970A1 (de) * 2000-11-06 2002-05-23 Infineon Technologies Ag Verfahren zur Steuerung der Lade- und Entladephasen eines Stützkondensators
US8975953B2 (en) * 2013-03-11 2015-03-10 Analog Devices Global Method of improving noise immunity in a signal processing apparatus, and a signal processing apparatus having improved noise immunity
US9916219B2 (en) * 2014-12-17 2018-03-13 International Business Machines Corporation System for security conscious energy drain
US9344304B1 (en) * 2014-12-18 2016-05-17 Intel IP Corporation Communication device with power supply load variation noise reduction for envelope tracking and method therefor
RU2654487C1 (ru) * 2017-05-26 2018-05-21 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр автоматики и приборостроения имени академика Н.А. Пилюгина" (ФГУП "НПЦАП") Устройство питания электронных схем

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4578772A (en) * 1981-09-18 1986-03-25 Fujitsu Limited Voltage dividing circuit
JPS61161967A (ja) * 1985-01-10 1986-07-22 Nec Corp トランスレス電源回路
JPH02146955A (ja) * 1988-08-30 1990-06-06 Michiko Naito 静電トランス
GB2245112A (en) * 1990-06-13 1991-12-18 Philips Electronic Associated Dc/dc voltage multiplier.
US5278489A (en) * 1992-05-29 1994-01-11 Scitex Digital Printing, Inc. Multi-phase switching power supply
US5581454A (en) * 1994-11-22 1996-12-03 Collins; Hansel High power switched capacitor voltage conversion and regulation apparatus
DE19506921C2 (de) 1995-02-28 1997-03-20 Orga Kartensysteme Gmbh Verfahren zur Durchführung eines Geheimcodevergleiches bei einem mikroprozessorgestützten, tragbaren Datenträger
JP3224744B2 (ja) * 1996-07-08 2001-11-05 富士通株式会社 降圧型ｄｃ−ｄｃレギュレータ

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Publication number Publication date
ATE220259T1 (de) 2002-07-15
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US20010019259A1 (en) 2001-09-06
EP1110300B1 (de) 2002-07-03
JP3429496B2 (ja) 2003-07-22

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