KR20060135861A - 전력 공급 시스템, 증폭기 시스템 및 이동 장치 - Google Patents

전력 공급 시스템, 증폭기 시스템 및 이동 장치 Download PDF

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랄프 부르덴스키
피에테르 지 블란켄
기우세페 그릴로
데르크 리프만
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코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

전력 공급 시스템은 제 1 시스템 대역폭(LB1)을 갖는 제 1 스위치-모드 전력 공급 장치(1)와 제 2 시스템 대역폭(LB2)을 갖는 제 2 스위치-모드 전력 공급 장치(2)의 병렬 구조물을 포함한다. 제 1 스위치-모드 전력 공급 장치(1)는 제 1 최대 출력 전력(P1m)을 공급하도록 용량이 주어지고, 제 2 스위치-모드 전력 공급 장치(2)는 제 1 최대 출력 전력(Plm)보다 작은 제 2 최대 출력 전력(P2m)을 공급하도록 용량이 주어진다. 제어 회로(3)는 제 1 스위치 모드 전력 공급 장치(1)와 상기 제 2 스위치 모드 전력 공급 장치(2) 모두의 기준 전압(Vr)을 변경하여 상기 병렬 구조물의 출력 전압(Vout)의 대응하는 변화를 얻는다.

Description

전력 공급 시스템, 증폭기 시스템 및 이동 장치{PARALLEL ARRANGED POWER SUPPLIES}
본 발명은 전력 공급 시스템, 이 전력 공급 시스템과 증폭기를 포함하는 증폭기 시스템, 및 전력 공급 시스템 및 증폭기를 포함하는 이동 장치에 관한 것이다.
WO 00/48306 호는 전력 증폭기 출력 레벨의 제어를 개시한다. 필요로 하는 출력 레벨에 따라 이 전력 증폭기에 대해 가변적인 전력 공급 전압이 생성된다. 스위치-모드(switched-mode) 컨버터와 선형 레귤레이터를 직렬로 연결하여 전력 증폭기에 대해 가변적인 전력 공급 전압을 생성한다. 스위치-모드 컨버터가 사실상 전력 증폭기가 필요로 하는 대부분의 전력을 생성하고, 바람직한 전력 포락선의 램프 부분을 정의하도록 하는 정밀한 제어를 제공할 수도 있고 또는 제공하지 못할 수도 있다. 선형 레귤레이터 단은 스위치-모드 컨버터의 출력에 대해 필터링 기능을 수행하고 TDMA(시분할 다중 접속) 버스트(burst) 동안 정확한 전력-포락선 변조를 제어한다.
본 발명의 목적은 제어 신호에 응답하여 그의 출력 전압을 고속으로 변조할 수 있고 또한 높은 효율을 갖는 또 다른 전력 공급 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 1 측면은 청구항 제 1 항에 기재된 전력 공급 시스템을 제공한다. 본 발명의 제 2 측면은 청구항 제 8 항에 기재된 전력 공급 시스템 및 증폭기를 포함하는 증폭기 시스템을 제공한다. 본 발명의 제 3 측면은 청구항 제 9 항에 기재된 전력 공급 시스템 및 증폭기를 포함하는 이동 장치를 제공한다. 바람직한 실시예는 종속 청구항에 정의된다.
제 1 측면에 따른 전력 공급 시스템은 제 1 스위치-모드 전력 공급 장치 및 제 2 스위치-모드 전력 공급 장치의 병렬 구성을 포함한다. 제 1 스위치-모드 전력 공급 장치는 제 1 시스템 대역폭을 갖고 제 1 최대 출력 전력을 공급하도록 용량이 주어진다. 제 2 스위치-모드 전력 공급 장치는 제 1 시스템 대역폭보다 큰 제 2 시스템 대역폭을 가지며, 제 1 최대 출력 전력보다 작은 제 2 최대 출력 전력을 공급하도록 용량이 주어진다. 제어 회로는 제 1 스위치-모드 전력 공급 장치 및 제 2 스위치-모드 전력 공급 장치 모두의 기준 전압을 제어하여 병렬 구성의 출력 전압의 대응되는 변형 전압을 획득한다. 비교적 충분히 낮은 주파수의 제 1 스위치-모드 전력 공급 장치에 의해 주 전력이 공급될 수 있다. 비교적 적은 전력만을 제공해야 하기 때문에, 출력 전압의 빠른 변화는 비교적 작은, 비교적 높은 주파수의 제 2 스위치-모드 전력 공급 장치에 의해 공급된다. 따라서, 스위치-모드 전력 공급 장치는 그들의 작업에 대해 최적화될 수 있고, 빠르게 변화하는 출력 전압을 매우 효율적으로 제공할 수 있다.
사실, 출력 주파수 범위는 두 스위치-모드 전력 공급 장치에 걸쳐 분할된다. 낮은 시스템 대역폭 및 높은 효율성의 스위치-모드 전력 공급 장치는 출력 전압을 그의 대역폭까지 출력하려 한다. 높은 시스템 대역폭의 스위치-모드 전력 공급 장치는 출력 전압의 나머지 고주파 부분을 공급하려 한다.
바람직하게, 이러한 전력 공급 시스템은 이동 전화기, 페이저, 무선 모뎀 등과 같은 무선 통신 장치의 송신 버스트 동안과 같은 시간에 따라 변화하는 진폭을 갖는 출력 신호를 공급해야 하는 전력 증폭기와 함께 사용된다. 이들 무선 통신 장치에서, 증폭기의 출력 신호는 고주파 신호이다. RF-증폭기의 전력 소비는 그의 전력 공급 전압이 공급되는 전력에 따라 달라지는 경우 최적화될 수 있다. 이러한 이동 애플리케이션에서, 통상, 고주파 범위 내에 포함된 전력은 저주파 범위에 포함된 전력보다 훨씬 낮다.
US 6,130,526 호는 비교적 빠른 선형 레귤레이터와 동시에 대부분의 출력 전력을 공급하는 비교적 느린 스위치-모드 전력 공급 장치의 구성을 개시한다. 이러한 종래 기술은, 두 개의 스위치-모드 전력 공급 장치가 병렬로 정렬되어 이들 두 스위치-모드 전력 공급 장치는 본원의 청구항 1의 특별한 요건들을 만족시켜 원하는 목적을 달성하는 것에 대해서는 기재하고 있지 않다. 또한, 이러한 종래 기술은 전력 공급 장치의 기준 전압이 제어되어 출력 전압의 대응하는 변화를 얻는 시스템과는 무관하다. 그와 달리, 본원의 전력 공급 장치는 고정된 기준 전압을 가지며 가능한 일정하게 출력 전압을 유지시키려 한다.
스위치-모드 전력 공급 장치가 피드백 루프 구성으로 정렬되는 경우, 시스템 대역폭은 폐쇄 루프 대역폭이다.
청구항 2항에 따른 본 발명의 실시예에서, 제 1 시스템 대역폭은 0 내지 제 1 사전결정된 주파수까지 경계 값을 포함한 주파수 범위를 갖는다. 제 2 시스템 대역폭은 제 2 사전결정된 주파수 내지 제 3 사전결정된 주파수까지의 주파수 범위를 갖는다. 제 2 사전결정된 주파수는 0의 값에서 시작하여 제 1 사전결정된 주파수로 끝나는 범위 내에서 선택된다. 제 3 사전결정된 주파수는 제 1 사전결정된 주파수보다 높게 선택된다.
이러한 시스템 대역폭의 선택은 제 1 스위치-모드 전력 공급 장치보다 빠르게 동작하며 따라서 출력 전력의 빠른 변화를 제공하는 제 2 스위치-모드 전력 공급 장치를 제공한다. 제 1 스위치-모드 전력 공급 장치는 이들 빠른 변화 동안 전력을 공급하지 않도록 제 2 스위치-모드 전력 공급 장치보다 느리게 구성된다. 제 1 스위치-모드 전력 공급 장치는 큰 평균 전력을 최적으로 공급하도록 최적화될 수 있다. 제 2 스위치-모드 전력 공급 장치는 필요로 하는 작은 전력 버스트(burst)를 공급하도록 최적화될 수 있다.
청구항 3항에 따른 본 발명의 실시예에서, 제 1 스위치-모드 전력 공급 장치는 제 1 스위칭 주파수로 동작하고 제 2 스위치-모드 전력 공급 장치는 제 1 스위칭 주파수보다 높은 제 2 스위칭 주파수로 동작한다. 이와 달리, 제 1 스위치-모드 전력 공급 장치는 제 1 상한을 갖는 제 1 스위칭 주파수 범위 내에서 동작한다. 제 2 스위치-모드 전력 공급 장치는 제 1 상한보다 높은 제 2 상한을 갖는 제 2 스위칭 주파수 범위 내에서 동작한다. 또 다시, 이러한 방식으로, 비교적 느린 제 1 스위치-모드 전력 공급 장치는 큰 평균 전력을 최적으로 공급하도록 최적화될 수 있고 제 2 스위치-모드 전력 공급 장치는 필요로 하는 비교적 작은 전력 버스트를 공급하도록 최적화될 수 있다.
청구항 4항에 따른 본 발명의 바람직한 실시예에서, 제 1 스위치 모드 전력 공급 장치는, 제 1 스위치, 제 1 인덕터, 및 이 제 1 인덕터를 통한 제 1 주기 전류를 얻도록 제 1 스위치를 제어하는 기준 전압을 수신하는 제 1 제어기를 포함한다. 제 2 스위치 모드 전력 공급 장치는, 제 2 스위치, 제 2 인덕터, 및 이 제 2 인덕터를 통한 제 2 주기 전류를 얻도록 제 2 스위치를 제어하는 기준 전압을 수신하는 제 2 제어기를 포함한다. 제 1 주기 전류 및 제 2 주기 전류는 동일한 부하에 공급된다. 스위치 모드 전력 공급 장치는 모두는 벅 컨버터(buck converter)일 수 있다.
청구항 5항에 따른 본 발명의 실시예에서, 전력 공급 시스템은, 제 1 스위치-모드 전력 공급 장치가 기준 전압의 빠른 변화 동안 상당한 양의 전력을 공급하지 않도록 제 1 제어기에 공급되는 기준 전압을 저역 통과 필터링하는 저역 통과 필터를 포함한다.
청구항 6항에 따른 본 발명의 실시예에서, 전력 공급 시스템은, 기준 전압의 빠른 변화가 발생하지 않는 경우 제 2 스위치-모드 전력 공급 장치가 상당한 양의 전력을 공급하지 않도록 제 2 제어기에 공급되는 기준 전압을 필터링하는 고역 통과 또는 대역 통과 필터를 포함한다.
청구항 7항에 따른 본 발명의 실시예에서, 전력 공급 시스템은 제 2 스위치-모드 전력 공급 장치가 보다 느린 제 1 스위치-모드 전력 공급 장치에 의해 공급되어야 하는 상당한 양의 전력을 공급하지 않도록 제 2 제어기에 공급되는 기준 전압을 지연시키는 지연 회로를 포함한다. 이제, 출력 전류를 적응시킴에 있어 제 1 스위치-모드 전력 공급 장치의 반응에 대한 기준 전압의 변화로부터 발생하는 지연은, 제 1 스위치-모드 전력 공급 장치가 기준 전압 변화의 낮은 주파수 부분에 대한 전력을 공급할 수 있도록 보상된다.
본 발명의 이들 및 다른 측면은 이하에서 설명되는 실시예를 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 두 개의 스위치-모드 전력 공급 장치의 병렬 구성을 나타내는 블록도,
도 2는 두 개의 스위치-모드 전력 공급 장치의 시스템 대역폭의 선택에 대한 예를 도시하는 도면,
도 3은 두 개의 스위치-모드 전력 공급 장치의 동작 주파수의 선택에 대한 예를 도시하는 도면,
도 4는 두 개의 스위치-모드 전력 공급 장치의 병렬 구성에 대해 보다 자세히 나타내는 블록도.
도 1은 두 개의 스위치-모드 전력 공급 장치(1,2)의 병렬 구성을 나타내는 블록도이다. 제어기(3)는 기준 전압(Vr)을 공급한다. 제 1 스위치-모드 전력 공급 장치(1)는 입력 전압(Vin) 및 기준 전압(Vr)을 수신하여 출력 전류(I1)를 부하(4)에 공급한다. 제 2 스위치-모드 전력 공급 장치(2)는 입력 전압(Vin) 및 기준 전압(Vr)을 수신하여 출력 전류(I2)를 부하(4)에 공급한다. 출력 전류(I1,I2) 모두는 이 예에서는 전력 증폭기(4)인 부하(4)에 공급된다. 전력 증폭기(4)는 전력 공급 전압(Vo)을 수신하여 입력 신호(Vi)를 증폭하여 출력 신호(Va)를 얻는다. 따라서, 전력 공급 장치(1,2)는 동일한 입력 전압(Vin)을 수신하여 동일한 출력 전압(Vo)을 공급하고 따라서 병렬로 구성된다.
기준 전압(Vr)의 레벨은 출력 전압(Vo)의 레벨을 결정한다. 따라서, 기준 전압(Vr)의 변조는 출력 전압(Vo)의 대응 변조를 야기한다. 전력 증폭기(4)의 효율성을 최적화하기 위해, 출력 전압(Vo)의 레벨은 전력 증폭기(4)에 의해 공급되는 출력 전력에 최적으로 매칭되도록 지속적으로 적응된다.
도 2는 두 개의 스위치-모드 전력 공급 장치(1,2)의 시스템 대역폭의 선택에 대한 예를 도시한다. 제 1 스위치-모드 전력 공급 장치(1)의 시스템 대역폭(LB1)은 0 내지 값(BW1)의 주파수 범위를 커버한다. 제 2 스위치-모드 전력 공급 장치(2)의 시스템 대역폭(LB2)은 값(BW2L) 내지 값(BW2)의주파수 범위를 커버한다. 값(BW2L)은 0에서 시작하여 BW1에서 끝나는 주파수 범위 내에서 선택될 수 있다. 값(BW2)은 값(BW1)보다 높게 선택된다.
따라서, 제 1 스위치-모드 전력 공급 장치(1)는 기준 전압(Vr)의 느린 변화에만 반응할 수 있고, 제 2 스위치-모드 전력 공급 장치(2)는 기준 전압(Vr)의 빠른 변화에 반응할 수 있다.
도 3은 두 개의 스위치-모드 전력 공급 장치(1,2)의 동작 주파수의 선택에 대한 예를 도시한다. 제 1 및 제 2 스위치-모드 전력 공급 장치(1,2) 모두가 고정된 스위칭 주파수 상에서 동작하는 경우, 제 2 스위치-모드 전력 공급 장치(2)의 스위칭 주파수(f2)는 제 1 스위치-모드 전력 공급 장치(1)의 스위칭 주파수(f1)보다 높게 선택된다. 이와 달리, 제 1 및 제 2 스위치-모드 전력 공급 장치가 가변적인 주파수로 동작하는 경우, 제 2 스위치 모드 전력 공급 장치(2)의 주파수 범위(fr2)는 적어도 제 1 스위치-모드 전력 공급 장치(1)의 주파수 범위(fr1) 위의 부분-범위를 가져야 한다. 도 3은 주파수 범위(fr1, fr2)의 부분적인 오버랩을 도시한다. 제 1 주파수 범위(fr1)는 주파수(fr1l-fr1u)를 커버하고 제 2 주파수 범위(fr2)는 주파수(fr2l-fr2u)를 커버한다. 주파수(fr2l)는 주파수(fr1l)보다 높고 주파수(fr2u)는 주파수(fr1u)보다 높다.
도 4는 두 개의 스위치-모드 전력 공급 장치의 병렬 구성에 대해 보다 자세히 도시한 블록도이다.
제 1 스위치-모드 전력 공급 장치(1)는 제어기(10), 스위치(S1,S3)의 직렬 구성 및 인덕터(L1)를 포함한다. 스위치(S1,S3)의 직렬 구성은 입력 전압(Vin)와 접지 사이에 배치된다. 인덕터(L1)는 스위치(S1,S3)의 접합부와 출력 노드(No) 사이에 배치되어 전류(I1)를 출력 노드(No)에 공급한다.
제 2 스위치-모드 전력 공급 장치(2)는 제어기(20), 스위치(S2,S4)의 직렬 구성 및 인덕터(L2)를 포함한다. 스위치(S2,S4)의 직렬 구성은 입력 전압(Vin)과 접지 사이에 배치된다. 인덕터(L2)는 스위치(S2,S4)의 접합부와 출력 노드(No) 사이에 배치되어 전류(I2)를 출력 노드(No)에 공급한다.
그 중 저주파 부분은 전류(I1, I2)의 합인 총 전류(Io)는 부하(Lo)에 공급된다. 부하(Lo) 양단의 전압은 Vo로 표시된다. 출력 노드(No)와 접지 사이에 평활 커패시터(C)가 연결된다. 제어기(10)는 기준 레벨(Vr1)을 수신하고 스위칭 신호(SC1,SC3)를 스위치(S1,S3)에 각각 공급한다. 제어기(20)는 기준 레벨(Vr2)을 수신하고 스위칭 신호(SC2,SC4)를 스위치(S2,S4)에 각각 공급한다. 스위치(S1,S3 및 S2,S4)의 온-주기 및 오프-주기는 기준 전압(Vr1,Vr2)에 각각 기초하여 임의의 잘 알려져 있는 방식으로 제어된다.
기준 전압(Vr1,Vr2) 모두는 기준 전압(Vr)과 동일할 수 있다. 스위치-모드 전력 공급 장치(1)가 대역폭 제한된다면, 변화하는 기준 전압(Vr)의 저주파수 부분만이 스위치-모드 전력 공급 장치(1)에 의해 제공될 것이며, 이 스위치-모드 전력 공급 장치(1)는 저주파 평균 전력을 부하(Lo)에 제공할 것이다. 따라서, 스위치-모드 전력 공급 장치(1)는 기준 전압(Vr)의 빠른 변화를 따라가도록 크기가 주어질 필요가 없고 따라서 비교적 낮은 스위칭 주파수로 비교적 큰 전력을 제공하도록 최적으로 설계될 수 있다. 스위치-모드 전력 공급 장치(2)가 기준 전압(Vr)의 느린 변화를 따라가지 않는 고유의 반응을 나타낸다면, 이 스위치-모드 전력 공급 장치(2)는 기준 전압(Vr)의 무변화 또는 느린 변화에 대해 병렬 구성의 출력 전력에 기여하지 않거나 또는 거의 기여하지 않을 것이나, 기준 전압(Vr)의 빠른 변화를 처리할 것이다. 따라서, 스위치-모드 전력 공급 장치(2)는 비교적 적은 전력을 부하(Lo)에 갑작스레 공급하도록 최적화될 수 있다. 스위치-모드 전력 공급 장치(2)는 소형이며 비교적 높은 주파수에서 동작할 수 있다. 스위치-모드 전력 공급 장치(1) 및 스위치-모드 전력 공급 장치(2)는 벅-컨버터일 수 있다. 상술한 습성을 갖는 스위치-모드 전력 공급 장치를 설계하는 방법은 일반적으로 알려져 있다.
도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 전력 공급 시스템은 기준 신호(Vr)를 저역 통과 필터링하여 제어기(10)에 공급되는 기준 신호(Vr1)를 얻는 선택적 저역 통과 필터(5)를 더 포함할 수 있다. 전력 공급 시스템은 기준 신호(Vr)를 필터리하여 필터링된 기준 신호(Vrf)를 얻는 선택적 필터(6)의 직렬 구성을 또한 포함할 수 있다. 전력 공급 시스템은 또한 기준 신호(Vr2)를 제어기(20)에 공급하기 위해 필터링된 기준 신호(Vrf)를 지연시키는 선택적 지연 회로(7)를 더 포함할 수 있다. 필터(6)와 지연 회로(7)의 직렬 구성 대신에, 필터(6)만, 또는 지연 회로(7)만을 구현할 수 있다.
병렬로 구성된 스위치-모드 전력 공급 장치(1,2)는 전압(Vlo, Vhi), 전류(I1,I2)를 공급하고 출력 임피던스(Zlo, Zhi)를 각각 갖는 두 개의 전압 발생기로서 병렬 형태로 모델링될 수 있다. 바람직하게, 부하(Lo)에 공급된 출력 전력의 가장 큰 부분은 전력 공급 장치(1)에 의해 공급된다. 이하에서는, 두 개의 전력 공급 장치(1,2)가 기준 전압(Vr)의 변화에 대해 반응하는 방식을 설명할 것이다. 언급한 주파수는 변화하는 기준 전압(Vr)의 주파수 성분이다.
값(BW1) 아래의 주파수(스위치-모드 전력 공급 장치(1)의 시스템 대역폭의 상한, 도 2 참조)에 대해, 설계를 통해, 제 1 스위치-모드 전력 공급 장치(1)의 출력 임피던스(Zlo)는 제 2 스위치-모드 전력 공급 장치(2)의 출력 임피던스(Zhi)보다 훨씬 작을 것이고, 따라서 출력 전력의 대부분은 제 1 스위치-모드 전력 공급 장치(1)에 의해 공급된다. 또한, 설계를 통해, 제 2 스위치-모드 전력 공급 장치(2)는 비교적 작은 값으로 제한될 수 있고 따라서 출력 전력에 대한 제 2 스위치-모드 전력 공급 장치(2)의 기여는 제한된다.
값(BW1)과 값(BW2) 사이의 주파수(스위치-모드 전력 공급 장치(2)의 시스템 대역폭의 상한, 도 2 참조)에 대해, 출력 임피던스(Zlo)는 한편으로는 감소된 시스템 대역폭으로 인해 증가하려는 경향이 있고 다른 한편으로는 평활 커패시터(C)로 인해 감소하려는 경향이 있다. 값(BW2L)(스위치-모드 전력 공급 장치(2)의 시스템 대역폭의 하한, 도 2 참조)은, 제 2 스위치-모드 전력 공급 장치(2)의 이득이 주파수 범위(BW2L 내지 BW2)에서 상승되도록 선택되고, 따라서, 출력 임피던스(Zhi)는 출력 임피던스(Zlo)보다 훨씬 작다. 따라서, 이 주파수 범위에서, 출력 전력은 제 2 스위치-모드 전력 공급 장치(2)에 의해 대부분 공급된다. 대역폭(BW2L 내지 BW1) 내에서의 출력 임피던스(Zlo,Zhi) 값의 교환은 또 다른 방식으로 행해질 수 있다.
주파수의 함수로서 출력 임피던스 값(Zhi, Zlo)의 교환은 대역 통과 필터(6)를 사용하여 행해질 수 있다. 이 대역 통과 필터(6)는 스위치-모드 전력 공급 장치(2)가 바람직하게는 주파수 범위(BW2L 내지 BW2)인 이 필터(6)의 대역 통과 부분 내에서 부하에 전력을 공급하도록 한다. 출력 임피던스(Zlo)가 값(BW1) 위의 주파수에 대해 증가하는 스위치-모드 전력 공급 장치(1)의 구현에서, 필터(6)는 저역 통과 필터일 수 있다. 스위치-모드 전력 공급 장치(2)가 대역폭(BW2)을 갖는 저역 통과 필터로서 동작하는 경우, BW2L에서 무한대까지의 대역폭을 갖는 고역 통과 필터는 대역 통과 필터를 대체할 수 있다. 출력 임피던스(Zlo)가 값(BW1) 위의 주파수에 대해 증가하고 스위치-모드 전력 공급 장치(2)가 대역폭(BW2)을 갖는 저역 통과 필터로서 동작하는 경우, 대역 통과 필터(6)는 생략될 수 있다.
지연 회로(7)는 기준 전압(Vr)에서 스위치-모드 전력 공급 장치(1)의 출력 전류(I1)로의 저주파 경로에서 발생하는 지연을 보상하고 스위치-모드 전력 공급 장치(2)가 출력 부하(Lo)에 너무 많은 양의 전력을 공급하지 않도록 방지한다. 먼저, 보다 느린 스위치-모드 전력 공급 장치(1)는 보다 빠른 스위치-모드 전력 공급 장치(2)가 출력 전력의 저주파 부분을 공급하여 전체 효율성을 감소시키기 전에, 이 저주파 부분을 먼저 공급한다. 그러나, 덜 효율적이더라도, 지연 회로(7)를 구현하는 대신, 스위치-모드 전력 공급 장치(2)의 출력 전류(I2)는 제한될 수 있다.
지연 회로(7)는 스위치-모드 전력 공급 장치(1 및/또는 2)의 비-선형성으로 인한 지연 변화에 적응할 수 있다.
본 발명에 따른 병렬 구성의 스위치-모드 전력 공급 장치는 이동 애플리케이션에 대한 전력 공급 변조기로서 사용될 수 있다. 이들 애플리케이션에서, 전력 공급 변조기는 매우 짧은 변화 시간, 예를 들어 EDGE(Enhanced Data rates for GSM Evolution)에 대해 수 마이크로초 정도의 시간을 가져야 하지만, 출력 전력의 대부 분은 훨씬 적은 대역폭에 집중된다.
RF 신호의 효율적 및 선형 증폭을 가능하게 하는 다수의 아키텍쳐, 예를 들어, 폴라 루프, EER(Envelope Elimination and Restoration), ER(Envelope Restoration), ET(Envelope Tracking)가 알려져 있다. 이들 모든 아키텍쳐는 높은 효율성(>80%) 및 큰 대역폭(애플리케이션에 따라 수백 kHz에서 수십 Mhz)을 갖는 공급 변조기를 필요로 한다.
상술한 실시예는 본 발명을 제한하기 보다는 예시적으로 기술하였으며, 당업자라면 첨부된 청구항의 범위를 벗어나지 않고서 또 다른 실시예를 설계할 수 있을 것이다. 예를 들어, 도 4는 두 개의 직렬 구성의 스위치를 갖는 스위치 모드 전력 공급 장치로서 도시하고 있지만, 단일 스위치를 갖는 스위치-모드 전력 공급 장치도 사용될 수 있다.
청구항에서, 괄호 안에 삽입된 임의의 참조 부호는 청구항을 제한하는 것으로 여겨져서는 안된다. "포함하는"이라는 동사의 사용 및 그의 활용은 청구항에 설명한 것 이외의 소자 또는 단계의 존재를 배제하는 것은 아니다. 소자 앞에 "단수"는 그러한 소자의 복수개의 존재를 배제하는 것은 아니다. 본 발명은 몇몇 별개의 소자를 포함하는 하드웨어로서 구현될 수 있고 또한 적절히 프로그램된 컴퓨터에 의해 구현될 수 있다. 몇몇 수단을 나열한 장치 청구항에서, 이들 몇몇 수단은 하나 및 동일한 항목의 하드웨어에 의해 구현될 수 있다. 소정의 수단이 다른 종속 청구항에서 기재되어 있다는 것이 이들 수단의 결합이 불가능하다는 것을 의미하는 것은 아니다.

Claims (9)

  1. 제 1 시스템 대역폭(LB1)을 갖는 제 1 스위치-모드(switched-mode) 전력 공급 장치(1)와 제 2 시스템 대역폭(LB2)을 갖는 제 2 스위치-모드 전력 공급 장치(2)의 병렬 구조물- 상기 제 1 스위치-모드 전력 공급 장치(1)는 제 1 최대 출력 전력(P1m)을 공급하도록 용량이 주어지고, 상기 제 2 스위치-모드 전력 공급 장치(2)는 상기 제 1 최대 출력 전력(Plm)보다 작은 제 2 최대 출력 전력(P2m)을 공급하도록 용량이 주어짐 -과,
    상기 제 1 스위치 모드 전력 공급 장치(1)와 상기 제 2 스위치 모드 전력 공급 장치(2) 모두의 기준 전압(Vr)을 변경하여 상기 병렬 구조물의 출력 전압(Vout)의 대응하는 변화를 얻는 제어 회로(3)를 포함하는
    전력 공급 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 시스템 대역폭(LB1)은 0 내지 제 1 사전결정된 주파수(BW1)의 주파수 범위를 커버하고, 상기 제 2 시스템 대역폭은 제 2 사전결정된 주파수(BW2L) 내지 제 3 사전결정된 주파수(BW2)의 주파수 범위를 커버하고,
    상기 제 2 사전결정된 주파수(BW2L)는 0의 값에서 시작하여 상기 제 1 사전결정된 주파수(BW1)로 끝나는 범위로부터 선택되고, 상기 제 3 사전결정된 주파 수(BW2)는 상기 제 1 사전결정된 주파수(BW1)보다 높게 선택되는
    전력 공급 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 스위치 모드 전력 공급 장치(1)는 제 1 주파수(f1)로 또는 제 1 상한(fr1u)을 갖는 제 1 스위칭 주파수 범위(fr1) 내에서 동작하도록 구성되고, 상기 제 2 스위치 모드 전력 공급 장치(2)는 제 1 주파수(f1)보다 높은 제 2 주파수(f2)로 또는 상기 제 1 상한(fr1u)보다 높은 제 2 상한(fr2u)을 갖는 제 2 스위칭 주파수 범위(fr2) 내에서 동작하도록 구성되는
    전력 공급 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 스위치-모드 전력 공급 장치(1)는 제 1 스위치(S1), 제 1 인덕터(L1), 상기 기준 전압(Vr)을 수신하여 상기 제 1 스위치(S1)를 제어하여 상기 제 1 인덕터(L1)를 통과하는 제 1 주기 전류(I1)를 얻는 제 1 제어기(10)를 포함하고,
    상기 제 2 스위치-모드 전력 공급 장치(2)는 제 2 스위치(S2), 제 2 인덕터(L2), 상기 기준 전압(Vr)을 수신하여 상기 제 2 스위치(S2)를 제어하여 상기 제 2 인덕터(L2)를 통과하는 제 2 주기 전류(I2)를 얻는 제 2 제어기(20)를 포함하며,
    상기 제 1 주기 전류(I1) 및 상기 제 2 주기 전류(I2)는 동일한 부하(Lo)에 공급되는
    전력 공급 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 전력 공급 시스템은 저역 통과 필터(5)를 포함하고 상기 기준 전압(Vr)은 상기 저역 통과 필터(5)를 통해 상기 제 1 제어기(10)에 공급되는 전력 공급 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 전력 공급 시스템은 고역 또는 대역 통과 필터(6)를 포함하고, 상기 기준 전압(Vr)은 상기 고역 또는 대역 통과 필터(6)를 통해 상기 제 2 제어기(20)에 공급되는 전력 공급 시스템.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 전력 공급 시스템은 지연 회로(7)를 포함하고 상기 기준 전압(Vr)은 상기 지연 회로(7)를 통해 상기 제 2 제어기(20)에 공급되는 전력 공급 시스템.
  8. 청구항 1 항의 전력 공급 시스템과,
    출력 전압(Vo)을 수신하는 전력 공급 입력단을 구비한 증폭기(10)를 포함하는 증폭기 시스템.
  9. 청구항 8 항의 증폭기 시스템을 포함하는 이동 장치.
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