KR20120125448A - Ｄｃ 공급 전압을 발생시키기 위한 모놀리식 ａｃ／ｄｃ 변환기 - Google Patents

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파워 인티그레이션즈, 인크.
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Abstract

집적 회로(IC)는 ac 소스 전압을 수신하고 조정된 dc 전압을 출력하도록 연결된 정류기/조정기 회로를 포함한다. 정류기/조정기 회로는 인에이블될 때 충전 전류를 제공하는 제1 및 제2 스위칭 소자를 포함한다. 제1 및 제2 스위칭 소자는 디스에이블될 때는 충전 전류를 제공하지 않는다. 센서 회로는 조정된 dc 전압을 감지하고, 조정된 dc 전압이 목표 전압보다 높을 때는 제1 및 제2 스위칭 소자를 턴오프하고 조정된 dc 전압이 목표 전압보다 낮을 때는 제1 및 제2 스위칭 소자를 턴온하는, 정류기/조정기 회로에 연결되는 피드백 제어 신호를 발생시키도록 연결된다.

Description

ＤＣ 공급 전압을 발생시키기 위한 모놀리식 ＡＣ／ＤＣ 변환기{MONOLITHIC AC/DC CONVERTER FOR GENERATING DC SUPPLY VOLTAGE}
본 개시물은 일반적으로 집적 회로의 분야에 관한 것이고, 더 구체적으로는 ac 라인 전압으로부터 조정된 dc 공급 전압을 발생시키기 위한 집적 회로에 관한 것이다.
전형적으로, 집적 회로는 동작을 위해 조정된 dc 공급 전압을 필요로 한다. 이러한 조정된 dc 공급 전압은 전형적으로 이산(discrete) 정류기를 구현하도록 구성된 외부 회로 컴포넌트들을 통해 ac 라인 전압으로부터 유도된다. 하프-브리지 또는 풀-브리지 정류기 회로와 같은 기존 정류기 회로들은 통상적으로 이산 다이오드들로 구현된다. 전형적으로, 조정 회로의 개별 스테이지는 정류기로부터 수신된 dc 전압에 대한 조정을 제공하기 위해 커패시터와 같은 이산 컴포넌트들을 포함한다. 이산 컴포넌트들의 사용은 집적 회로에 대해 조정된 dc 공급 전압을 제공하기 위해 인쇄 회로판(PCB) 상에 추가의 공간을 요구하고, 재료 비용을 증가시킨다.
본 발명은 첨부 도면의 도면들에서 제한이 아닌 예시로서 설명된다.
도 1은 집적 회로(IC) 상에서 dc 전력 공급 전압을 발생시키기 위한 모놀리식 ac/dc 전력 변환기의 예시적인 블록도를 도시한 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 모놀리식 ac/dc 전력 변환기 회로의 예시적인 개념적 회로도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 모놀리식 ac/dc 전력 변환기 회로의 예시적인 상세한 회로도이다.
이하의 설명에서는, 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위하여, 재료 유형, 전압, 컴포넌트 값, 구성 등과 같은 구체적인 세부사항들이 제시된다. 그러나, 관련 기술 분야에 통상적인 지식을 가진 자라면, 이러한 구체적인 세부사항들이 개시된 실시예들을 실시하는 데에 필요하지 않을 수도 있음을 알 것이다.
도면들 내의 요소들은 대표적인 것들이며, 명확함을 위하여 비례에 맞춰서 그려지지 않음을 이해해야 한다. 또한, N채널 전계 효과 트랜지스터 장치를 이용하는 IC가 개시되지만, 대안적인 실시예에서 P채널 트랜지스터들도 이용될 수 있음을 알아야 한다. 또 다른 실시예들에서, 예시에 의해 보여진 MOSFET(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor) 장치의 일부 또는 전부가 BJT(bipolar junction transistor), IGFET(insulated gate field effect transistor), 또는 능동 스위칭 기능을 제공하는 다른 장치 구조로 대체될 수 있다. 또한, 집적 회로 및 전력 변환기 기술분야의 지식을 가진 자들은 도면들에서 예시에 의해 보여진 것들과 같은 트랜지스터 장치들이 다른 트랜지스터 장치 구조들과 통합될 수 있고, 또는 상이한 장치들이 공통의 접속 및 반도체 영역(예를 들어, N웰, 기판 등)을 공유하도록 하는 방식으로 다르게 제조 또는 구성될 수 있음을 이해할 것이다.
본 출원의 맥락에서, 트랜지스터가 "오프 상태" 또는 "오프"일 때, 그 트랜지스터는 전류를 도통시킬 수 없다. 반대로, 트랜지스터가 "온 상태" 또는 "온"일 때, 그 트랜지스터는 전류를 도통시킬 수 있다. 일 실시예에서, 고전압 트랜지스터는 제1 단자인 소스와 제2 단자인 드레인 사이에서 고전압이 지원되는 N채널 MOSFET을 포함한다.
본 개시물의 목적을 위하여, "접지" 또는 "접지 전위"는 회로 또는 IC의 모든 다른 전압 또는 전위가 그에 대하여 정의 또는 측정되는 기준 전압 또는 전위를 칭한다.
도 1은 집적 회로(IC)(100) 상에서 dc 전력 공급 전압을 발생시키기 위한 ac/dc 전력 변환기의 예시적인 블록도를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, IC(100)는 입력 단자 또는 핀(114 및 115)에 걸쳐서 인가되는, 외부적으로 발생된 ac 입력 전압 VIN을 수신하도록 연결된 정류기/조정기 회로(101)를 포함한다. 일례에서, 입력 전압 VIN은 통상적인 ac 라인 전압일 수 있다 (예를 들어, 85V ac - 265V ac; 50 - 60㎐). 다른 예에서, IC(100)는 3 위상 시스템(three phase system)에서 구현될 수 있다. 다른 예에서, IC(100)는 모놀리식 IC에서 구현될 수 있다. 도시된 바와 같이, 정류기/조정기(101)는 ac 입력 전압 VIN에 정류를 제공하고, 단자(111 및 112)에 걸친 출력 전압 VOUT을 조정하도록 기능한다. 다르게 말하면, ac 입력 전압 VIN은 출력 신호의 극성이 변하지 않은 채로(포지티브로) 유지되도록 dc 출력 전압 VOUT으로 변환된다.
도시된 바와 같이, 센서 회로(102)는 정류기/조정기 회로(101)로부터의 dc 전압 출력을 수신하고, 출력 단자(111 및 112)에 걸쳐서 제공되는 dc 출력 전압 VOUT에 응답하여 피드백 신호 FB를 출력하도록, 단자(111)와 단자(112) 사이에 연결된다. 예를 들어, 조정된 dc 전압 VOUT은 접지(0V)의 단자(112)에 대하여 단자(111)에서 낮은 전압(예를 들어, 5V)의 공급 전압으로서 구성될 수 있다. 출력 노드(111 및 112)에 걸쳐서 생성되는 출력 전압 VOUT은 IC(100) 내부의 회로의 동작을 위한 공급 전압으로서 사용될 수 있다. 다른 예에서, 출력 전압 VOUT은 IC(100) 외부의 회로의 동작을 위해 이용될 수 있다.
도 2는 집적 회로(200) 내에서 조정된 dc 출력 전압 VOUT을 발생시키기 위한 ac/dc 전력 변환기의 예시적인 개념적 회로도이다. 도시된 바와 같이, 집적 회로(200)는 각각 도 1의 전력 변환기(100)의 정류기/조정기(101) 및 센서(102)의 가능한 구현인 정류기/조정기(201) 및 센서(202)를 포함한다. 본 예에서, 정류기/조정기(201)는 스위칭 소자(204 및 205)를 포함하고, 이들 각각이 한 접속단 또는 접속측이 단자(214 및 215)에 접속되어 있는 것으로 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 스위칭 소자(204 및 205)는 각각 입력 단자(214 및 215)로부터 입력 전압 VIN을 수신하도록 연결된 제1 및 제2 전류원(217 및 219)을 포함한다. 더 도시된 바와 같이, 스위칭 소자(204 및 205)는 각각 전류원(217 및 219)에 연결된 스위치 SW1 및 SW2를 더 포함한다.
일 실시예에서, 전류원(217 및 219)은 입력 전압 VIN의 극성에 응답하여 일정한 충전 전류를 선택적으로 제공하는 정전류원이다. 예를 들어, 전류원(217)은 입력 전압 VIN이 단자(215)에 대하여 단자(214)에서 더 높은 전위에 있을 때 일정한 충전 전류를 제공할 수 있다. 마찬가지로, 전류원(219)은 입력 전압 VIN이 단자(214)에 대하여 단자(215)에서 더 높은 전위에 있을 때 일정한 충전 전류를 제공할 수 있다. 다른 실시예에서, 전류원(217 및 219)에 의해 발생되는 충전 전류의 크기는 입력 전압 VIN에 의존할 수 있다.
스위치 SW1 및 SW2는 피드백 신호 FB에 의해 제어된다. 동작시에, 스위칭 소자(204)는 SW1이 온이고 전류원(217)이 충전 전류를 제공하고 있을 때, 커패시터 CSUPPLY에 일정한 충전 전류를 제공한다. 스위치 SW1은 피드백 신호 FB에 응답하여 전류원(217)으로부터의 충전 전류의 흐름을 제한한다. 마찬가지로, 스위칭 소자(205)는 SW2가 온이고 전류원(219)이 전하를 제공하고 있을 때, 커패시터 CSUPPLY에 일정한 충전 전류를 제공한다. 스위치 SW2는 피드백 신호 FB에 응답하여 전류원(219)으로부터의 충전 전류의 흐름을 제한한다. 일 실시예에서, 입력 전압 VIN의 극성에 기초하여, 피드백 신호 FB가 스위치(204 및 205)를 독립적으로 제어하는 2개의 독립적인 신호들로 분할될 수 있다.
또한, 정류기/조정기 회로(201)는 캐소드가 각각 입력 단자(215 및 214)에 접속된 다이오드 소자 D1 및 D2를 포함한다. 다이오드 D1 및 D2의 애노드들은 노드(212)에서 접지에 공통 접속된다. 일례에서, 다이오드 소자 D1 및 D2는 집적 회로(200)의 기판 재료의 바디 다이오드(body diode)이다. 동작 시에, 다이오드 소자 D1 및 D2는 공급 커패시터 CSUPPLY를 통해 흐르는 충전 전류에 대한 완전한 복귀 경로를 제공하도록 연결된다. 공급 커패시터 CSUPPLY는 조정된 출력 전압 VOUT(dc)을 제공하기 위해 출력 노드들 또는 단자들(211 및 212) 사이에 연결된 것으로 도시되어 있다.
본 기술분야에 통상의 지식을 가진 자들이라면, 다이오드 소자 D1 또는 다이오드 소자 D2가 도전 상태일 때, D1 또는 D2를 통해 흐르는 전류가 소수 캐리어(minority carrier)로 구성된 기판 전류임을 이해할 것이다. 이러한 기판 전류가 IC(100) 상의 다른 회로들에 악영향을 주는 것을 방지하기 위해, 통상적인 더블 가드 레일(double guard rails)이 IC(100)의 레이아웃에서 기판 전류를 구속(confine)하거나 약화시키기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, IC(100)가 P형 기판으로 제조되는 일 실시예에서, N+/N-웰 및 P+ 더블 가드 레일이 다이오드 소자 D1 및 D2 주위에 형성될 수 있다. 더블 가드 레일은 ESD(electrostatic discharge) 보호 회로에서 통상적으로 사용되는 유형의 것일 수 있다. 더블 가드 레일을 구현하기 위해 이용되는 크기 또는 면적은 다양한 실시예들에서 요구되는 구속 또는 약화의 수준에 따라 달라질 수 있음을 알아야 한다. 일반적으로, 더블 가드 레일의 면적이 클수록, 더 높은 수준의 구속/약화를 제공한다.
도 2의 예시를 계속 보면, 피드백 회로(207)는 공급 커패시터 CSUPPLY에 걸쳐 연결된 것으로 도시된다. 동작 시에, 피드백 회로(207)는 출력 전압 VOUT을 감지하는 것에 응답하여 피드백 신호 FB를 출력한다. 피드백 신호 FB는 스위치 SW1 및 SW2를 개방 또는 폐쇄하도록 연결된다. 예를 들어, 입력 전압 VIN의 제1 위상 동안, 스위치 SW1 및 SW2가 폐쇄되고, 입력 단자(214)에서의 전압이 단자(215)의 전압에 대하여 높으면, 전류원(217)이 온 되고, 충전 전류가 공급 커패시터 CSUPPLY에 출력된다. 이 경우에서, 충전 전류는 공급 커패시터 CSUPPLY를 통과하고 다이오드 소자 D1을 통해 단자(215)로 돌아오는 경로로 흘러서, 그에 의해 공급 커패시터 CSUPPLY를 충전한다.
마찬가지로, 입력 전압 VIN의 제2 위상 동안, 스위치 SW1 및 SW2가 폐쇄되고 입력 단자(215)에서의 전압이 단자(214)에서의 전압에 대하여 높으면, 전류원(219)이 온 되고, 충전 전류가 다시 공급 커패시터 CSUPPLY에 출력된다. 이 경우, 충전 전류는 공급 커패시터 CSUPPLY를 통과하고 다이오드 소자 D2를 통해 단자(214)로 돌아오는 경로로 흘러서, 그에 의해 공급 커패시터 CSUPPLY를 충전한다.
출력 전압 VOUT이 목표 조정값(예를 들어, 5V) 이상이면, 피드백 소자(207)는 스위치 SW1 및 SW2를 턴오프(개방)하기 위한 피드백 신호 FB를 출력하고, 이는 공급 커패시터 CSUPPLY의 더 이상의 충전이 발생하는 것을 방지한다. 노드(211)에서의 전압 전위가 목표 조정값 미만으로 강하하면, 피드백 요소(207)는 스위치 SW1 및 SW2를 턴온(폐쇄)하기 위한 피드백 신호 FB를 출력하고, 따라서 공급 커패시터 CSUPPLY의 충전을 재개한다. 도 2의 예에 도시된 회로의 동작은 IC(200)가 파워온되어 있는 한 이러한 방식으로 계속될 수 있다.
도 3은 집적된 ac/dc 전력 변환기 회로(300)의 예시적인 상세한 회로도를 도시한 것이다. 집적 회로(300)는 도 1의 IC(100) 및 도 2의 IC(200)의 한가지 가능한 구현이다. 도시된 바와 같이, IC(300)는 정류기/조정기 회로(301) 및 센서 회로(302)를 포함한다. 도 3의 실시예에서, 정류기/조정기(301)의 스위칭 소자(304 및 305)는 각각 저항 및 n채널 MOSFET에 접속된 JFET에 의해 구현된 것으로 도시되어 있다. 예를 들어, 스위칭 소자(304)는 입력 단자(314)에 연결된 제1 단자 D(드레인), 접지 노드(312)에 연결된 제2 단자 G(게이트), 및 저항 R1의 제1단 및 MOSFET S1의 드레인에 연결된 제3 단자 S(소스)를 갖는 N-JFET J1을 포함할 수 있다. 저항 R1의 제2단은 MOSFET S1의 게이트 G에 연결된다. MOSFET S1의 소스 S는 노드(311)에 연결된다. 마찬가지로, 스위칭 소자(305)는 입력 단자(115)에 연결된 제1 단자 D(드레인), 접지된 제2 단자 G(게이트), 및 MOSFET S2의 드레인에 연결된 제3 단자 S(소스)를 갖는 N-JFET J2를 포함한다. 저항 R2는 MOSFET S2의 게이트와 드레인 사이에 연결된 것으로 도시되어 있다. MOSFET S2의 소스는 노드(311)에 연결된다.
다이오드 소자 D1 및 D2는 그들의 애노드가 접지 노드(312)에 접속되고, 그들의 캐소드가 각각 입력 단자(315 및 314)에 접속된 것으로 도시되어 있다. 일 실시예에서, 다이오드 소자 D1 및 D2는 기생 기판 다이오드로서 구현되는데, 즉 IC(300)의 P형 기판은 D1 및 D2 둘다의 애노드이고, 각 다이오드 소자 D1 및 D2의 캐소드는 연관된 JFET J1 및 J2의 N형 드레인 영역을 각각 포함한다. 즉, 다이오드 소자 D1은 IC(300)의 p형 기판 및 JFET J2의 N형 드레인 영역을 포함하는 pn 접합이다. 마찬가지로, 다이오드 소자 D2는 IC(300)의 P형 기판 및 JFET J1의 N형 드레인 영역을 포함하는 pn 접합이다. 도 2의 예에 관련하여 위에서 설명된 바와 같이, 다이오드 소자 D1 및 D2를 통해 흐르는 기판 전류를 구속하거나 약화시키기 위해, IC(300)의 레이아웃 내에서 JFET J1 및 J2 각각의 주위에 N+/N-웰 및 P+ 영역을 포함하는 더블 가드 레일이 형성될 수 있다.
도 3의 예에서, JFET J1 및 J2 각각은 그에 연관된 MOSFET과 통합될 수 있다. 즉, 스위칭 소자(304 및 305)는 공통의 N형 웰 영역을 공유하는 2개의 요소들을 포함하는 단일의 집적된 장치 구조에 의해 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 스위칭 소자(304)는 J1의 드레인 D 및 S1의 소스 S에 걸쳐서 1000V보다 높게 견딜 수 있을 수 있다. 마찬가지로, 스위칭 소자(305)는 J2의 드레인 D와 S2의 소스 S에 걸쳐서 1000V보다 높게 견딜 수 있을 수 있다. 다른 예에서, JFET J1 및 J2는 IC(300) 상의 다른 기능을 수행하는 별개의 고전압 회로 및/또는 장치의 일부분일 수 있다.
도 3의 실시예에서, 전압 센서 회로(302)는 출력 단자(311 및 312)에 걸쳐서 접속된 공급 커패시터 CSUPPLY를 포함한다. 전압 센서 회로(302)는 전압 기준 VREF에 연결된 네거티브 입력 및 노드(321)에 연결된 포지티브 입력을 갖고서 구성된 비교기(320)를 더 포함한다. 노드(321)는 접지 단자(312)에 대하여 피드백 전압 VFB를 제공한다. 도시된 예에서, 피드백 전압 VFB는 조정된 출력 전압 VOUT을 나타내며, 출력 단자(311 및 312)에 걸쳐서 직렬로 연결된 저항 R3 및 R4를 포함하는 저항 분할기망으로부터 발생된다. 동작시에, 비교기(320)에 의해 생성된 출력 신호 FB는 n채널 MOSFET S3 및 S4의 게이트들을 구동한다. MOSFET S3 및 S4의 소스들은 접지 단자(312)에 연결된다. MOSFET S3 및 S4의 드레인들은 각각 MOSFET S1 및 S2의 게이트들에 접속된다. 일 실시예에서, MOSFET S3 및 S4는 MOSFET S1 및 S2의 게이트들에서의 전압을 제어하여, 그에 의해 스위치 S1 및 S2가 턴온 및 턴오프할 수 있게 해 주는 레벨 시프터이다.
동작시에, 전압 센서(302)는 노드(321)에서 나타나는 전압 VFB를 기준 전압 VREF에 대하여 비교함으로써 동작한다. 일 실시예에서, 저항 R3 및 R4의 값은 원하는 목표값에서 출력 전압 VOUT을 조정하기 위해 선택된다. 노드(321)에서의 전압이 전압 기준 VREF를 초과하고, 따라서 출력 전압 VOUT이 그 목표 조정값을 초과했음을 나타내면, 비교기(320)는 MOSFET S3 및 S4를 스위치온하고, 이는 MOSFET S1 및 S2를 턴오프하여, 스위칭 소자(304 및 305)를 디스에이블시킨다. 반대로, 출력 전압 VOUT이 그 목표 조정값 미만으로 강하한 것으로 인해, 노드(321)에서의 전압 VFB가 VREF 아래로 강하하면, 비교기(320)의 출력이 로우(low)로 강하하여, MOSFET S3 및 S4를 턴오프시킨다. MOSFET S3 및 S4가 오프 상태에 있을 때, 스위칭 소자(304) 또는 스위칭 소자(305)는 입력 ac 전압 VIN의 극성에 따라 충전 전류를 도통시킨다.
단자(314)에서의 전압 전위가 단자(315)에 대하여 높으면, 스위치(304)는 도통 상태로 되고, 스위치(305)는 도통 상태로 되지 않으며, 공급 커패시터 CSUPPLY는 단자(314)로부터 JFET J1, MOSFET S1 및 공급 커패시터 CSUPPLY를 통과하고 다이오드 D1을 통해 단자(315)로 돌아가는 경로로 흐르는 전류에 의해 충전된다. 한편, 노드(315)에서의 전압 전위가 노드(314)에 대하여 높으면, 스위치(304)는 도통 상태로 되지 않고, 스위치(305)는 도통 상태로 되며, 공급 커패시터 CSUPPLY는 단자(315)로부터 JFET J2, MOSFET S2, 공급 커패시터 CSUPPLY를 통과하고, 다이오드 D2를 통해 단자(314)로 돌아가는 경로로 흐르는 전류에 의해 충전된다.
본 발명이 구체적인 실시예들에 관련하여 설명되었지만, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자들이라면, 다양한 수정 및 변경도 본 발명의 범위 내에 있음을 알 것이다. 따라서, 명세서 및 도면은 제한적인 의미가 아니라 예시적인 것으로 취급되어야 한다.

Claims (23)

  1. 집적 회로(IC)로서,
    ac 전압을 수신하고 집적 회로에 공급하기 위한 조정된 dc 공급 전압을 출력하도록 연결된 정류기/조정기 회로 - 상기 정류기/조정기 회로는 인에이블될 때에 충전 전류를 선택적으로 제공하는 제1 고전압 스위칭 소자 및 제2 고전압 스위칭 소자를 포함하고, 상기 제1 고전압 스위칭 소자 및 상기 제2 고전압 스위칭 소자는 각각 제1 단자 및 제2 단자에 연결됨 -; 및
    상기 조정된 dc 공급 전압을 감지하고, 상기 정류기/조정기 회로에 연결되어, 상기 조정된 dc 공급 전압이 목표 전압보다 낮을 때, 상기 제1 고전압 스위칭 소자 및 상기 제2 고전압 스위칭 소자를 인에이블하여 전류를 도통시키고, 상기 조정된 dc 공급 전압이 상기 목표 전압보다 높을 때 상기 제1 고전압 스위칭 소자 및 상기 제2 고전압 스위칭 소자를 디스에이블하여 전류를 도통시키지 않는 피드백 제어 신호를 발생시키는 센서 회로를 포함하고,
    상기 제1 고전압 스위칭 소자는 상기 제1 단자와 상기 제2 단자 간의 전위차가 포지티브이고 상기 제1 고전압 스위칭 소자가 인에이블될 때 도통 상태로 되고, 상기 제1 고전압 스위칭 소자는 상기 제1 단자와 상기 제2 단자 간의 전위차가 네거티브이고 상기 제1 고전압 스위칭 소자가 인에이블될 때 도통 상태로 되지 않고, 상기 제2 고전압 스위칭 소자는 상기 제1 단자와 상기 제2 단자 간의 전위차가 네거티브이고 상기 제2 고전압 스위칭 소자가 인에이블될 때 도통 상태로 되고, 상기 제2 고전압 스위칭 소자는 상기 제1 단자와 상기 제2 단자 간의 전위차가 포지티브이고 상기 제2 고전압 스위칭 소자가 인에이블될 때 도통 상태로 되지 않는,
    집적 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 집적 회로는 모놀리식 전력 IC인 집적 회로.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 고전압 스위칭 소자 및 상기 제2 고전압 스위칭 소자는 각각 상기 제1 단자 및 상기 제2 단자에 연결되고, 상기 제1 단자 및 상기 제2 단자는 상기 ac 전압을 수신하도록 연결되는,
    집적 회로.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 센서 회로는 상기 정류기/조정기 회로에 연결된 공급 커패시터를 포함하고, 상기 조정된 dc 공급 전압은 상기 공급 커패시터에 걸쳐서 발생되는,
    집적 회로.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 센서 회로는 상기 조정된 dc 공급 출력 전압을 유지하기 위해 상기 공급 커패시터의 충전을 조정하는 피드백 회로를 더 포함하는 집적 회로.
  6. 공급 노드에서 ac 입력 전압으로부터 조정된 dc 공급 전압을 발생시키기 위한 집적 회로(IC)로서,
    제1 입력 단자 및 제2 입력 단자에 걸쳐서 상기 ac 입력 전압을 수신하도록 연결된 정류기/조정기 회로
    - 상기 정류기/조정기 회로는,
    상기 제1 입력 단자와 상기 공급 노드 사이에 연결된 제1 트랜지스터를 포함하는 제1 스위칭 소자;
    상기 제2 입력 단자와 상기 공급 노드 사이에 연결된 제2 트랜지스터를 포함하는 제2 스위칭 소자를 포함함 -; 및
    상기 공급 노드와 접지 노드 사이에 연결된 센서 회로 - 상기 센서 회로는 상기 공급 노드에서 상기 조정된 dc 공급 전압을 감지하고 그로부터 피드백 신호를 발생시키도록 동작할 수 있고, 상기 피드백 신호는 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자를 제어하도록 연결됨 -
    를 포함하고,
    상기 피드백 신호는 상기 조정된 dc 공급 전압이 목표 전압보다 높을 때는 상기 공급 노드에 충전 전류를 제공하지 않도록 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자를 디스에이블시키고, 상기 조정된 dc 공급 전압이 상기 목표 전압보다 낮을 때는 상기 공급 노드에 충전 전류를 제공하도록 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자를 인에이블시키며,
    상기 제1 스위칭 소자는 상기 제1 입력 단자와 상기 제2 입력 단자 간의 전위차가 포지티브이고 상기 제1 스위칭 소자가 인에이블될 때 도통 상태로 되고, 상기 제1 스위칭 소자는 상기 제1 입력 단자와 상기 제2 입력 단자 간의 전위차가 네거티브이고 상기 제1 스위칭 소자가 인에이블될 때 도통 상태로 되지 않고, 상기 제2 스위칭 소자는 상기 제1 입력 단자와 상기 제2 입력 단자 간의 전위차가 네거티브이고 상기 제2 스위칭 소자가 인에이블될 때 도통 상태로 되고, 상기 제2 스위칭 소자는 상기 제1 입력 단자와 상기 제2 입력 단자 간의 전위차가 포지티브이고 상기 제2 스위칭 소자가 인에이블될 때 도통 상태로 되지 않는,
    집적 회로.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 정류기/조정기 회로는 각각 상기 접지 노드에 연결된 애노드를 갖는 제1 기판 다이오드 및 제2 기판 다이오드를 더 포함하고, 상기 제1 기판 다이오드의 캐소드는 상기 제1 입력 단자에 연결되고, 상기 제2 기판 다이오드의 캐소드는 상기 제2 입력 단자에 연결되고, 충전 전류는 상기 제1 트랜지스터 및 상기 제2 트랜지스터가 인에이블될 때 교대로 상기 제1 기판 다이오드와 상기 제2 기판 다이오드를 통해 흐르는,
    집적 회로.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 스위칭 소자는 상기 제1 입력 단자와 상기 제1 트랜지스터의 드레인 사이에 연결된 JFET(junction field-effect transistor)를 더 포함하고, 상기 제2 스위칭 소자는 상기 제2 입력 단자와 상기 제2 트랜지스터의 드레인 사이에 연결된 제2 JFET를 더 포함하는,
    집적 회로.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 센서 회로는 상기 공급 노드와 상기 접지 노드 사이에 연결된 공급 커패시터를 더 포함하는,
    집적 회로.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 센서 회로는,
    상기 공급 노드와 상기 접지 노드 사이에 연결된 전압 분할기 - 상기 전압 분할기는 상기 조정된 dc 공급 전압으로부터 피드백 전압을 발생시킴 -; 및
    상기 피드백 전압을 기준 전압에 비교함으로써 상기 피드백 신호를 발생시키는 비교기를 더 포함하는,
    집적 회로.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제1 기판 다이오드 및 상기 제2 기판 다이오드의 애노드는 전력 IC의 P형 기판을 포함하고, 상기 제1 기판 다이오드의 캐소드는 상기 제1 트랜지스터의 N형 웰 영역을 포함하고, 상기 제2 기판 다이오드의 캐소드는 상기 제2 트랜지스터의 N형 웰 영역을 포함하는,
    집적 회로.
  12. 공급 노드에서 ac 입력 전압으로부터 조정된 dc 공급 전압을 발생시키기 위한 집적 회로(IC)로서, 상기 집적 회로는,
    제1 입력 단자와 제2 입력 단자에 걸쳐서 상기 ac 입력 전압을 수신하도록 연결된 정류기/조정기 회로
    - 상기 정류기/조정기 회로는,
    상기 제1 입력 단자와 상기 공급 노드 사이에 연결된 제1 MOSFET을 포함하는 제1 스위칭 소자;
    상기 제2 입력 단자와 상기 공급 노드 사이에 연결된 제2 MOSFET을 포함하는 제2 스위칭 소자;
    접지 노드에 연결된 애노드를 각각 갖는 제1 기판 다이오드 및 제2 기판 다이오드 - 상기 제1 기판 다이오드의 캐소드는 상기 제1 입력 단자에 연결되고, 상기 제2 기판 다이오드의 캐소드는 상기 제2 입력 단자에 연결됨 -
    를 포함함 -; 및
    상기 공급 노드와 상기 접지 노드 사이에 연결된 센서 회로 - 상기 센서 회로는 상기 공급 노드에서 상기 조정된 dc 공급 전압을 감지하고 그로부터 피드백 신호를 발생시키도록 동작할 수 있고, 상기 피드백 신호는 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자를 제어하도록 연결되고, 상기 센서 회로는,
    상기 공급 노드와 상기 접지 노드 사이에 연결된 커패시터;
    상기 공급 노드와 상기 접지 노드 사이에 연결된 전압 분할기 - 상기 전압 분할기는 상기 조정된 dc 공급 전압으로부터 피드백 전압을 발생시킴 -;
    상기 피드백 전압을 기준 전압에 비교함으로써 상기 피드백 신호를 발생시키는 비교기
    를 포함함 -
    를 포함하고,
    상기 피드백 신호는 상기 조정된 dc 공급 전압이 목표 전압보다 높을 때는 상기 공급 노드에 충전 전류를 제공하지 않도록 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자를 디스에이블시키고, 상기 조정된 dc 공급 전압이 상기 목표 전압보다 낮을 때는 상기 공급 노드에 충전 전류를 제공하도록 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자를 인에이블시키며,
    상기 제1 스위칭 소자는 상기 제1 입력 단자와 상기 제2 입력 단자 간의 전위차가 포지티브이고 상기 제1 스위칭 소자가 인에이블될 때 도통 상태로 되고, 상기 제1 스위칭 소자는 상기 제1 입력 단자와 상기 제2 입력 단자 간의 전위차가 네거티브이고 상기 제1 스위칭 소자가 인에이블될 때 도통 상태로 되지 않고, 상기 제2 스위칭 소자는 상기 제1 입력 단자와 상기 제2 입력 단자 간의 전위차가 네거티브이고 상기 제2 스위칭 소자가 인에이블될 때 도통 상태로 되고, 상기 제2 스위칭 소자는 상기 제1 입력 단자와 상기 제2 입력 단자 간의 전위차가 포지티브이고 상기 제2 스위칭 소자가 인에이블될 때 도통 상태로 되지 않는,
    집적 회로.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 충전 전류는 상기 커패시터의 충전 동안, 교대로 상기 제1 기판 다이오드와 상기 제2 기판 다이오드를 통해 흐르는,
    집적 회로.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1 스위칭 소자는 상기 제1 입력 단자와 상기 제1 MOSFET의 드레인 사이에 연결된 JFET를 더 포함하고, 상기 제2 스위칭 소자는 상기 제2 입력 단자와 상기 제2 MOSFET의 드레인 사이에 연결된 제2 JFET를 더 포함하는,
    집적 회로.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 dc 공급 전압은 5 볼트(volt)인, 집적 회로.
  16. 제4항에 있어서,
    상기 공급 커패시터를 통해 흐르는 충전 전류를 위한 완전한 복귀 경로를 제공하도록 각각 연결된 제1 및 제2 다이오드를 더 포함하는 집적 회로.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 다이오드는 접지 노드에 연결된 애노드를 각각 갖는 제1 및 제2 기판 다이오드이고, 상기 제1 다이오드의 캐소드는 상기 제1 단자에 연결되고, 상기 제2 다이오드의 캐소드는 상기 제2 단자에 연결되고, 상기 제1 및 제2 기판 다이오드를 통해 흐르는 전류는 소수 캐리어의 기판 전류인,
    집적 회로.
  18. 제6항에 있어서,
    상기 dc 공급 전압은 5 볼트인, 집적 회로.
  19. 제7항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 기판 다이오드는 각각 공급 커패시터를 통해 흐르는 충전 전류를 위한 완전한 복귀 경로를 제공하도록 연결되는,
    집적 회로.
  20. 제12항에 있어서,
    상기 dc 공급 전압은 5 볼트인, 집적 회로.
  21. ac 소스 전압을 제1항 내지 제5항 또는 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 집적 회로를 이용하여 집적 회로에 공급하기 위한 조정된 dc 공급 전압으로 변환하는 단계를 포함하는 방법.
  22. ac 소스 전압을 제6항 내지 제11항 또는 제18항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따른 집적 회로를 이용하여 집적 회로에 공급하기 위한 조정된 dc 공급 전압으로 변환하는 단계를 포함하는 방법.
  23. ac 소스 전압을 제12항 내지 제14항 또는 제20항 중 어느 한 항에 따른 집적 회로를 이용하여 집적 회로에 공급하기 위한 조정된 dc 공급 전압으로 변환하는 단계를 포함하는 방법.
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