KR20190094032A - 고 입력 전압 스위치드 커패시터 dc-dc 컨버터 - Google Patents

고 입력 전압 스위치드 커패시터 dc-dc 컨버터 Download PDF

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KR20190094032A
KR20190094032A KR1020180013593A KR20180013593A KR20190094032A KR 20190094032 A KR20190094032 A KR 20190094032A KR 1020180013593 A KR1020180013593 A KR 1020180013593A KR 20180013593 A KR20180013593 A KR 20180013593A KR 20190094032 A KR20190094032 A KR 20190094032A
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Abstract

본 발명은 고 입력 전압 스위치드 커패시터 DC-DC 컨버터에 관한 것으로, 동작 모드에 따라, 입력 단자와 출력 단자 중 하나와 연결되는 제1 커패시터, 상기 출력 단자와 그라운드 단자 사이에 연결되는 제2 커패시터, 상기 입력 단자와 상기 제1 커패시터 사이를 스위칭하는 제1 스위칭부, 상기 제1 커패시터와 상기 출력 단자 사이를 스위칭하는 제2 스위칭부, 상기 제1 커패시터와 그라운드 단자 사이를 스위칭하는 제3 스위칭부, 상기 제1 커패시터와 상기 출력 단자 사이를 스위칭하는 제4 스위칭부, 및 상기 동작 모드에 따라, 상기 제1 스위칭부 내지 상기 제4 스위칭부 각각의 온 또는 오프 동작을 제어하고, 상기 온 동작을 수행하는 스위칭부로 구동 전압을 인가하고, 상기 오프 동작을 수행하는 스위칭부로 전환 전압을 인가하도록 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제1 스위칭부와 상기 제4 스위칭부는, 동시에 온 또는 오프되고, 상기 제2 스위칭부와 상기 제3 스위칭부는, 상기 제1 스위칭부와 상기 제4 스위칭부와 상보적으로 동시에 온 또는 오프되고, 상기 제어부는, 세 개의 트랜지스터로 구성된 각 스위칭부의 오프 동작시 상기 세 개의 트랜지스터로 서로 다른 전환 전압이 인가되도록 제어할 수 있다. 본 발명에 의하면, 고전압으로부터 컨버터를 보호하면서 고전압을 저전압으로 변환하여 사용할 수 있으므로, 전력 관리 효율을 개선할 수 있는 효과가 있다.

Description

고 입력 전압 스위치드 커패시터 DC-DC 컨버터{HIGH INPUT VOLTAGE SWITCHED CAPACITOR DC-DC CONVERTER}
본 발명은 고 입력 전압 스위치드 커패시터 DC-DC 컨버터에 관한 것이다.
최근 모바일 어플리케이션을 위해 가장 많이 사용되는 리튬 이온 전지의 경우, 충전 상태에 따라 2.7볼트 내지 4.2볼트의 전압을 가진다. 반면, 반도체 기술의 발전으로 집적된 칩의 공급 전압은 점차 낮아지고 있다. 따라서, 고전압의 입력 전압을 낮은 공급 전압으로 전환하기 위하여 DC-DC 컨버터가 필요하다.
DC-DC 컨버터의 종류 중 하나인 스위치드 커패시터 DC-DC 컨버터의 경우 칩 외부에 추가적인 부품을 연결하지 않고도 전압 변환이 가능하여 시스템온칩(System on Chip, SoC)의 전압 공급원으로 각광받고 있다. 스위치드 커패시터 DC-DC 컨버터의 경우, 커패시터와 스위치를 이용하여 전압을 변환시키는데, 스위치는 칩 내부의 소자로 구현된다. 일반적으로 스위치드 커패시터의 입력 전압은 소자가 견딜 수 있는 전압에 비례하는 특징을 가진다.
그러나, 공정의 미세화가 진행되며 소자가 견딜 수 있는 전압이 점차 낮아지고 있다. 이로 인해, 스위치드 커패시터 DC-DC 컨버터의 입력 전압의 범위가 제한되고 있다. 따라서, 스위치드 커패시터 DC-DC 컨버터의 입력 전압 범위를 넓히고 고전압으로부터 컨버터를 보호하는 연구가 필요하다.
본 발명은 직렬 연결된 다수의 스위칭 소자를 사용하여 스위치드 커패시터를 이용한 DC-DC 컨버터의 입력 전압 범위를 확장시키고, 스위칭 오프 시에도 스위칭 소자로 일정한 전환 전압을 인가하여 스위칭 소자를 보호할 수 있는 고 입력 전압 스위치드 커패시터 DC-DC 컨버터를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 DC-DC 컨버터는 동작 모드에 따라, 입력 단자와 출력 단자 중 하나와 연결되는 제1 커패시터, 상기 출력 단자와 그라운드 단자 사이에 연결되는 제2 커패시터, 상기 입력 단자와 상기 제1 커패시터 사이를 스위칭하는 제1 스위칭부, 상기 제1 커패시터와 상기 출력 단자 사이를 스위칭하는 제2 스위칭부, 상기 제1 커패시터와 그라운드 단자 사이를 스위칭하는 제3 스위칭부, 상기 제1 커패시터와 상기 출력 단자 사이를 스위칭하는 제4 스위칭부, 및 상기 동작 모드에 따라, 상기 제1 스위칭부 내지 상기 제4 스위칭부 각각의 온 또는 오프 동작을 제어하고, 상기 온 동작을 수행하는 스위칭부로 구동 전압을 인가하고, 상기 오프 동작을 수행하는 스위칭부로 전환 전압을 인가하도록 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제1 스위칭부와 상기 제4 스위칭부는, 동시에 온 또는 오프되고, 상기 제2 스위칭부와 상기 제3 스위칭부는, 상기 제1 스위칭부와 상기 제4 스위칭부와 상보적으로 동시에 온 또는 오프되고, 상기 제어부는 세 개의 트랜지스터로 구성된 각 스위칭부의 오프 동작시 상기 세 개의 트랜지스터로 서로 다른 전환 전압이 인가되도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부는 상기 각 스위칭부의 오프 동작시 상기 세 개의 트랜지스터의 양단 전압이 균등하게 분배되도록 제어할 수 있다.
또한, DC-DC 컨버터는 제1 내부전압을 공급하는 제1 내부전원, 상기 제1 내부전압보다 크기가 작은 제2 내부전압을 공급하는 제2 내부전원, 상기 제1 내부전원과 상기 제2 내부전원 사이에 병렬 연결되어 상기 제1 내부전압과 상기 제2 내부전압의 차이를 2/3, 1/2, 1/3로 강압시키는 제1, 제2, 제3 서브 스위칭부, 및 상기 세 개의 트랜지스터의 각 게이트 단자를 상기 제1 내부전원, 상기 2/3로 강압된 전압을 제공하는 제1 노드, 상기 1/2로 강압된 전압을 제공하는 제2 노드, 상기 1/3로 강압된 전압을 제공하는 제3 노드 중 하나로 스위칭하는 제1, 제2, 제3 게이트 단자 스위칭부를 더 포함할 수 있다.
또한, 제어부는 상기 각 스위칭부가 온 동작 시, 상기 세 개의 트랜지스터의 각 게이트 단자가 상기 상기 제2 노드와 연결되도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부는 상기 각 스위칭부가 오프 동작 시, 상기 제1 게이트 단자 스위칭부를 상기 제2 노드로부터 상기 제1 내부전원으로 스위칭하고, 상기 제2 게이트 단자 스위칭부를 상기 제2 노드로부터 상기 제1 노드로 스위칭하고, 상기 제3 게이트 단자 스위칭부를 상기 제2 노드로부터 상기 제3 노드로 스위칭하도록 제어할 수 있다.
또한, 제1, 제2, 제3 게이트 단자 스위칭부 각각은, PMOS 트랜지스터 및 NMOS 트랜지스터로 구성되고, 상기 PMOS 트랜지스터 또는 상기 NMOS 트랜지스터는 상기 제2 노드, 또는 상기 제1 내부전원, 상기 제2 노드, 상기 제3 노드 중 하나와 연결되고, 상기 온 동작 시, 상기 제1, 제2, 제3 게이트 단자 각각은 상기 제2 노드와 연결되고, 상기 오프 동작 시, 상기 제1 게이트 단자는 상기 제1 내부전원과 연결되고, 상기 제2 게이트 단자는 상기 제1 노드와 연결되고, 상기 제3 게이트 단자는 상기 제3 노드와 연결되도록 상기 PMOS 트랜지스터 또는 상기 NMOS 트랜지스터를 온 또는 오프할 수 있다.
또한, 제1, 제2, 제3 게이트 단자는 각각 제1, 제2, 제3 기생 커패시터를 포함하고, 상기 동작 모드가 온 또는 오프됨에 따라, 상기 제1, 제2, 제3 기생 커패시터에 충전된 전하를 상기 제2 내부 전원 측으로 전달할 수 있다.
또한, DC-DC 컨버터는 상기 제1 노드와 상기 제3 노드 사이에 전하 리사이클부(Charge Recycling)가 더 포함할 수 있다.
또한, 전하 리사이클부는 상기 제2 내부전원과 상기 제3 노드 사이에 연결된 제3 커패시터, 상기 제2 내부전원과 상기 제3 노드 및 상기 제1 노드 사이에 연결된 제4 커패시터를 더 포함하여 구성되고, 상기 제어부는 상기 제3, 제4 커패스터와 상기 제2 내부전원, 상기 제1, 제3 노드 사이의 연결 형태를 제어하여 상기 제2 내부전원 측으로 전달된 전하를 상기 제1 노드로 전달할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, DC-DC 컨버터는 동작 모드에 따라 적어도 두 개의 커패시터의 연결 형태를 스위칭하는 복수의 스위칭부, 및 상기 동작 모드에 따라, 상기 복수의 스위칭부 각각의 온 또는 오프 동작을 제어하고, 상기 온 동작을 수행하는 스위칭부로 구동 전압을 인가하고, 상기 오프 동작을 수행하는 스위칭부로 전환 전압을 인가하도록 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 복수의 스위칭부 각각은 복수의 트랜지스터로 구성되고, 상기 제어부는, 상기 복수의 트랜지스터로 구성된 각 스위칭부의 오프 동작시 상기 복수의 트랜지스터로 서로 다른 전환 전압이 인가되도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부는 상기 각 스위칭부의 오프 동작시, 상기 복수의 트랜지스터의 양단 전압이 균등하게 분배되도록 제어할 수 있다.
본 발명에 의하면, 고전압으로부터 컨버터를 보호하면서 고전압을 저전압으로 변환하여 사용할 수 있으므로, 전력 관리 효율을 개선할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고 입력 전압 스위치드 커패시터 DC-DC 컨버터의 개략적인 회로도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고 입력 전압 스위치드 커패시터 DC-DC 컨버터를 구성하는 각 스위칭부의 구성도이다.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고 입력 전압 스위치드 커패시터 DC-DC 컨버터를 구성하는 각 스위칭부의 구동 전압과 전환 전압을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고 입력 전압 스위치드 커패시터 DC-DC 컨버터를 구성하는 게이트 단자 스위칭부의 제1 실시예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 고 입력 전압 스위치드 커패시터 DC-DC 컨버터를 구성하는 게이트 단자 스위칭부의 제2 실시예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 고 입력 전압 스위치드 커패시터 DC-DC 컨버터에 전하 리사이클부가 더 구비된 회로도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 고 입력 전압 스위치드 커패시터 DC-DC 컨버터에 포함되는 전하 리사이클부의 동작 원리를 설명하기 위한 회로도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급될 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고 입력 전압 스위치드 커패시터 DC-DC 컨버터의 개략적인 회로도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고 입력 전압 스위치드 커패시터 DC-DC 컨버터를 구성하는 각 스위칭부의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고 입력 전압 스위치드 커패시터 DC-DC 컨버터는 커패시터의 연결 형태를 동작 모드에 따라 변화시키며 DC 입력 전압을 다른 전압 수준의 DC 전압으로 변환한다.
구체적으로, 고 입력 전압 스위치드 커패시터 DC-DC 컨버터는 동작 모드에 따라 입력 단자(VIN)와 출력 단자(VOUT) 중 하나와 연결되는 제1 커패시터(C1), 및 출력 단자(VOUT)와 그라운드 단자 사이에 연결되는 제2 커패시터(C2)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 제2 커패시터(C2)는 출력 단자(VOUT)의 전압이 변하는 것을 완화시켜주기 위하여 출력 단자(VOUT)에 병렬로 연결되는 커패시터이다.
동작 모드가 충전 모드인 경우, 제1 커패시터(C1)는 입력 단자(VIN)에 연결되고, 입력 단자(VIN)로부터 전하를 공급받는다. 동작 모드가 전달 모드인 경우, 제1 커패시터(C1)는 출력 단자(VOUT)에 연결되어 출력 단자(VOUT)로 충전된 전하를 전달한다. 충전 모드와 전달 모드에서 제1 커패시터(C1)와 제2 커패시터(C2)를 연결하는 형태와 각 커패시터의 용량에 따라 출력 단자(VOUT)로 변환되는 전압 수준이 달라질 수 있다. 본 실시예에서는 제1 커패시터(C1)와 제2 커패시터(C2)의 용량이 동일한 경우, 즉, 2:1 전환 비율(Conversion ratio)을 갖는 고 입력 전압 스위치드 커패시터 DC-DC 컨버터를 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 고 입력 전압 스위치드 커패시터 DC-DC 컨버터는 상기의 제1 커패시터(C1), 제2 커패시터(C2) 뿐만 아니라, 입력 단자(VIN)와 제1 커패시터(C1) 사이를 스위칭하는 제1 스위칭부(S1), 제1 커패시터(C1)와 출력 단자(VOUT) 사이를 스위칭하는 제2 스위칭부(S2), 제1 커패시터(C1)와 그라운드 단자 사이를 스위칭하는 제3 스위칭부(S3), 제1 커패시터(C1)와 출력 단자 사이(VOUT)를 스위칭하는 제4 스위칭부(S4), 및 동작 모드에 따라, 제1 스위칭부 내지 상기 제4 스위칭부(S1 내지 S4) 각각의 온 또는 오프 동작을 제어하는 제어부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다. 제1 스위칭부(S1)와 제4 스위칭부(S4)는 동시에 온 또는 오프되고, 제2 스위칭부(S2)와 제3 스위칭부(S3)는 동시에 온 또는 오프될 수 있다. 이때, 제2 스위칭부(S2)와 제3 스위칭부(S3)는 제1 스위칭부(S1)와 제4 스위칭부(S4)와 상보적으로 동작할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고 입력 전압 스위치드 커패시터 DC-DC 컨버터를 구성하는 각 스위칭부는 동일한 타입의 세 개의 트랜지스터가 직렬 연결된 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 각 스위칭부는 3개의 PMOS 트랜지스터가 직렬 연결된 형태로 구성되거나 또는 3개의 NMOS 트랜지스터가 직렬 연결된 형태로 구성될 수 있다. 일반적으로 하나의 스위칭부는 하나의 PMOS 트랜지스터로 구성되거나, NMOS 트랜지스터로 구성되지만, 각 트랜지스터에 항복 전압(Breakdown Voltage) 이상의 전압이 걸리게 되면 트랜지스터 소자가 파괴되어 정상 동작이 어렵기 때문에, 본 발명에서는 세 개의 트랜지스터를 직렬 연결하여 입력 전압의 범위를 확장하고, 직렬 연결된 세 개의 트랜지스터 소자가 파괴되지 않도록 제어하는 방법을 제안한다. 이와 같이, 직렬 연결된 세 개의 트랜지스터를 제어하기 위하여 특수한 파형의 제어 신호가 필요하다. 이하, 도 3 내지 도 4를 참조하여, 구체적인 제어 신호를 설명하도록 한다.
제어부는 온 동작을 수행하는 스위칭부(Φ1 또는 Φ2)로 구동 전압을 인가하고, 오프 동작을 수행하는 스위칭부(Φ2 또는 Φ1)로 전환 전압을 인가하도록 제어할 수 있다. 제어부는 세 개의 트랜지스터로 구성된 각 스위칭부의 오프 동작시 세 개의 트랜지스터로 서로 다른 전환 전압이 인가되도록 제어할 수 있다. 이때, 제어부는 각 스위칭부의 오프 동작 시 각 스위칭부를 구성하는 세 개의 트랜지스터의 양단 전압이 균등하게 분배되도록 제어할 수 있다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여, 제어부의 구동 전압과 전환 전압 인가 및 그에 따른 회로 구동 방식에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고 입력 전압 스위치드 커패시터 DC-DC 컨버터를 구성하는 각 스위칭부의 구동 전압과 전환 전압을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고 입력 전압 스위치드 커패시터 DC-DC 컨버터를 구성하는 각 스위칭부가 온 동작을 하는 경우, 스위칭부 양단 전압이 같아지므로 스위칭부 양단에 상대적으로 낮은 전압이 걸리게 된다. 이 경우, 스위칭부 양단의 전압이 항복 전압 이상이 되어 트랜지스터가 파괴되는 현상은 발생하지 않는다.
그러나, 각 스위칭부가 오프 동작을 하는 경우, 스위칭부 양단에 높은 전압이 가해지므로 항복 전압 이상의 전압이 스위칭부 양단에 가해져서 트랜지스터가 파괴될 위험이 있다. 따라서, 스위칭부가 오프 동작을 하는 경우, 스위칭부를 구성하는 직렬 연결된 각 트랜지스터에 전압을 분배하도록 제어함으로써 트랜지스터가 파괴되지 않도록 제어할 수 있다.
구체적으로, 제1 스위칭부(S1)와 제4 스위칭부(S4) 각각은 3개의 PMOS 트랜지스터로 구성되고, 제2 스위칭부(S2)와 제3 스위칭부(S3) 각각은 3개의 NMOS 트랜지스터로 구성된 경우를 예로 들어 설명하도록 한다.
오프 동작시, 각 스위칭부를 하나의 PMOS 트랜지스터로 구성하는 경우, 양단 전압은 (V1-V4)가 되지만, 세 개의 PMOS 트랜지스터가 직렬 연결된 경우, 각 트랜지스터의 양단 전압 VDS1, VDS2, VDS3은 각각 (V1-V2), (V2-V3), (V3-V4)로 분배될 수 있다. 이때, 세 개의 PMOS 트랜지스터 특성이 동일한 경우, VDS1, VDS2, VDS3 은 동일하다. 즉, 각 PMOS 트랜지스터의 양단 전압인 (V1-V2), (V2-V3), (V3-V4)은 (V1-V4)의 1/3의 전압으로 분배될 수 있다.
이와 같이, 세 개의 PMOS 트랜지스터의 전압이 1/3씩 분배되도록 하기 위하여, 각 PMOS 트랜지스터의 게이트 단자로 인가되는 제어신호를 전환 전압이라 정의한다. 이때, 각 PMOS 트랜지스터로 인가되는 전환 전압은 구동 전압(VDRIVE)의 2배(VG1), 구동 전압(VDRIVE)의 2/3배(VG2), 구동 전압(VDRIVE)의 4/3배(VG3)가 될 수 있다.
각 스위칭부가 세 개의 NMOS 트랜지스터로 구성되고 구동 전압(VDRIVE)이 (VDD-VMID)의 1/2인 경우 또는 (VMID-VSS)의 1/2인 경우, 각 NMOS 트랜지스터로 인가되는 전환 전압은 VMID 또는 VSS(VG1), (VDD-VMID)의 2/3배 또는 (VMID-VSS)의 2/3배(VG2), (VDD-VMID)의 1/3배 또는 (VMID-VSS)의 1/3배(VG3)가 될 수 있다.
상기의 구동 전압 또는 전환 전압을 공급하기 위하여, DC-DC 컨버터는 제1 내부전압을 공급하는 제1 내부전원, 제1 내부전압보다 크기가 작은 제2 내부전압을 공급하는 제2 내부전원. 제1 내부전원과 제2 내부전원 사이에 병렬 연결되어 제1 내부전압과 제2 내부전압의 차이를 2/3, 1/2, 1/3로 강압시키는 제1, 제2, 제3 서브 스위칭부, 및 세 개의 트랜지스터의 각 게이트 단자를 제1 내부전원, 2/3로 강압된 전압을 제공하는 제1 노드, 1/2로 강압된 전압을 제공하는 제2 노드, 1/3로 강압된 전압을 제공하는 제3 노드 중 하나로 스위칭하는 제1, 제2, 제3 게이트 단자 스위칭부를 포함하여 구성될 수 있다.
제1, 제2, 제3 서브 스위칭부는 제1 내부전압과 제2 내부전압의 차이를 2/3, 1/2, 1/3으로 강압하여 전달할 수 있는 소자로, 임피던스 소자로 구성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고 입력 전압 스위치드 커패시터 DC-DC 컨버터를 구성하는 게이트 단자 스위칭부의 제1 실시예를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고 입력 전압 스위치드 커패시터 DC-DC 컨버터를 구성하는 게이트 단자 스위칭부(GS1, GS2, GS3)는 물리적 스위치로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고 입력 전압 스위치드 커패시터 DC-DC 컨버터는 제1 내부전압(VHIGH)을 전달하는 노드(NH), 제1 내부전압(VHIGH)과 제2 내부전압(VLOW)의 차(VHIGH-VLOW)의 2/3배 전압을 전달하는 제1 노드(N1), 제1 내부전압(VHIGH)과 제2 내부전압(VLOW)의 차(VHIGH-VLOW)의 1/2배 전압을 전달하는 제2 노드(N2), 제1 내부전압(VHIGH)과 제2 내부전압(VLOW)의 차(VHIGH-VLOW)의 1/3배 전압을 전달하는 제3 노드(N3)를 포함하고, 게이트 단자 스위칭부(GS1, GS2, GS3)는 위의 4개의 노드 중 두 개의 노드를 스위칭하는 물리적 스위치로 구성될 수 있다.
구체적으로, 제1 게이트 단자 스위칭부(GS1)는 하나의 스위칭부를 구성하는 세 개의 트랜지스터 중 제1 트랜지스터의 게이트 단자(VG1)가 제1 내부전압(VHIGH)을 전달하는 노드(NH)와 제1 내부전압(VHIGH)과 제2 내부전압(VLOW)의 차(VHIGH-VLOW)의 1/2배 전압을 전달하는 제2 노드(N2) 사이를 스위칭할 수 있도록 구성된다.
또한, 제2 게이트 단자 스위칭부(GS2)는 제2 트랜지스터의 게이트 단자(VG2)가 제1 내부전압(VHIGH)과 제2 내부전압(VLOW)의 차(VHIGH-VLOW)의 2/3배 전압을 전달하는 제1 노드(N1)과 제1 내부전압(VHIGH)과 제2 내부전압(VLOW)의 차(VHIGH-VLOW)의 1/2배 전압을 전달하는 제2 노드(N2) 사이를 스위칭할 수 있도록 구성된다.
또한, 제3 게이트 단자 스위칭부(GS3)는 제3 트랜지스터의 게이트 단자(VG3)가 제1 내부전압(VHIGH)과 제2 내부전압(VLOW)의 차(VHIGH-VLOW)의 1/2배 전압을 전달하는 제2 노드(N2)과 제1 내부전압(VHIGH)과 제2 내부전압(VLOW)의 차(VHIGH-VLOW)의 1/3배 전압을 전달하는 제3 노드(N3) 사이를 스위칭할 수 있도록 구성된다.
다시 말하면, 제1, 제2, 제3 게이트 단자 스위칭부(GS1, GS2, GS3)는 스위칭부(S1)가 온 동작 시, 구동 전압인 제1 내부전압(VHIGH)과 제2 내부전압(VLOW)의 차(VHIGH-VLOW)의 1/2배 전압을 전달하는 제2 노드(N2)에 연결된다. 또한, 제1, 제2, 제3 게이트 단자 스위칭부(GS1, GS2, GS3)는 스위칭부(S1)가 오프 동작 시, 전환 전압인 제1 내부전압(VHIGH)을 전달하는 노드(NH), 제1 내부전압(VHIGH)과 제2 내부전압(VLOW)의 차(VHIGH-VLOW)의 2/3배 전압을 전달하는 제1 노드(N1), 제1 내부전압(VHIGH)과 제2 내부전압(VLOW)의 차(VHIGH-VLOW)의 1/3배 전압을 전달하는 제3 노드(N3)로 각각 연결되어 스위칭부(S1)의 양단 전압(VDS)를 세 개의 트랜지스터 각각에 VDS1, VDS2, VDS3로 전압을 분배할 수 있다. 따라서, 스위칭부(S1)가 오프 동작 시에도, 트랜지스터의 양단 전압이 항복 전압 이하로 유지될 수 있어 트랜지스터의 파괴를 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 고 입력 전압 스위치드 커패시터 DC-DC 컨버터를 구성하는 게이트 단자 스위칭부의 제2 실시예를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고 입력 전압 스위치드 커패시터 DC-DC 컨버터를 구성하는 게이트 단자 스위칭부(GS1, GS2, GS3)는 PMOS 트랜지스터와 NMOS 트랜지스터로 구성될 수 있다.
구체적으로, 제1 스위칭부(S1)를 구성하는 각 트랜지스터의 게이트 단자는 PMOS 트랜지스터와 NMOS 트랜지스터 사이에 연결될 수 있고, 각 트랜지스터의 게이트 단자는 기생 커패시터(CS1.H, CS1.M, CS1.L) 성분이 포함될 수 있다. 즉, 제1 게이트 단자 스위칭부(GS1)는 제1 트랜지스터의 게이트 단자(CS1.H)가 PMOS 트랜지스터와 NMOS 트랜지스터 사이에 연결된 구조로 형성되고, 제2 게이트 단자 스위칭부(GS2)는 제2 트랜지스터의 게이트 단자(CS1.M)가 PMOS 트랜지스터와 NMOS 트랜지스터 사이에 연결된 구조로 형성되고, 제3 게이트 단자 스위칭부(GS3)는 제3 트랜지스터의 게이트 단자(CS1.L)가 PMOS 트랜지스터와 NMOS 트랜지스터 사이에 연결된 구조로 형성될 수 있다.
제1 게이트 단자 스위칭부(GS1)의 PMOS 트랜지스터의 일단은 제1 내부전원(VDD)와 연결되고, 제1 게이트 단자 스위칭부(GS1)의 NMOS 트랜지스터의 일단은 제2 노드(N2)에 연결될 수 있다. 제2 게이트 단자 스위칭부(GS2)의 PMOS 트랜지스터의 일단은 제1 노드(N1)에 연결되고, 제2 게이트 단자 스위칭부(GS2)의 NMOS 트랜지스터의 일단은 제2 노드(N2)에 연결될 수 있다. 또한, 제3 게이트 단자 스위칭부(GS3)의 PMOS 트랜지스터의 일단은 제2 노드(N2)에 연결되고, 제3 게이트 단자 스위칭부(GS3)의 NMOS 트랜지스터의 일단은 제3 노드(N3)에 연결될 수 있다.
각 게이트 단자 스위칭부(GS1, GS2, GS3)를 구성하는 PMOS 트랜지스터와 NMOS 트랜지스터를 온 또는 오프 시켜 각 트랜지스터의 게이트 단자로 스위칭 연결된 전압을 전달할 수 있다. 즉, 구동 전압과 전환 전압이 스위칭되어 전달될 수 있다. 이때, 제1, 제2 게이트 단자 스위칭부(GS1, GS2)를 구성하는 PMOS 트랜지스터와 NMOS 트랜지스터는 동일한 제어신호로 온/오프 구동되고, 제3 게이트 단자 스위칭부(GS3)를 구성하는 PMOS 트랜지스터와 NMOS 트랜지스터는 인버터 제어신호로 온/오프 구동될 수 있다.
각 스위칭부(S1, S2, S3, S4)는 오프 동작을 수행하면서 전하(Q)는 각 게이트 단자 스위칭부(GS1, GS2, GS3)를 구성하는 PMOS 트랜지스터를 통해 기생 커패시터에 축적되고(실선, Φ1), 온 동작을 수행하면서 축적된 전하는 전압 크기가 더 작은 노드로 전달된다(점선, Φ2).
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 고 입력 전압 스위치드 커패시터 DC-DC 컨버터에 전하 리사이클부가 더 구비된 회로도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 고 입력 전압 스위치드 커패시터 DC-DC 컨버터에 포함되는 전하 리사이클부의 동작 원리를 설명하기 위한 회로도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고 입력 전압 스위치드 커패시터 DC-DC 컨버터에 전하 리사이클부(Charging Recycling)는 제1 노드(2/3)와 제3 노드(1/3) 사이에 연결되어, 제3 노드로 전달된 전하를 제1 노드로 전달할 수 있다.
도 8을 참조하면, 전하 리사이클부(Charging Recycling)는 제2 내부전원(VMID)과 제3 노드(1/3) 사이에 연결된 제3 커패시터, 제2 내부전(VMID)원과 제3 노드(1/3) 및 제1 노드(2/3) 사이에 연결된 제4 커패시터를 더 포함하여 구성될 수 있다.
제어부는 제3, 제4 커패스터와 제2 내부전원(VMID), 제1 노드(2/3), 제3 노드(V1/3.H) 사이의 연결 형태를 제어하여 제2 내부전원(VMID) 측으로 전달된 전하를 제1 노드(V2/3.H)로 전달할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따르면, V1/3.H에 쌓인 전하를 V2/3.H으로 전달하여 제어 신호 생성에 쓰이는 스위칭 손실을 줄일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, DC-DC 컨버터는 동작 모드에 따라 적어도 두 개의 커패시터의 연결 형태를 스위칭하는 복수의 스위칭부, 및 상기 동작 모드에 따라, 상기 복수의 스위칭부 각각의 온 또는 오프 동작을 제어하고, 상기 온 동작을 수행하는 스위칭부로 구동 전압을 인가하고, 상기 오프 동작을 수행하는 스위칭부로 전환 전압을 인가하도록 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 복수의 스위칭부 각각은 복수의 트랜지스터로 구성되고, 상기 제어부는, 상기 복수의 트랜지스터로 구성된 각 스위칭부의 오프 동작시 상기 복수의 트랜지스터로 서로 다른 전환 전압이 인가되도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부는 각 스위칭부의 오프 동작시, 복수의 트랜지스터의 양단 전압이 균등하게 분배되도록 제어할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
S1: 제1 스위칭부 S2: 제2 스위칭부
S3: 제3 스위칭부 S4: 제4 스위칭부
C1: 제1 커패시터 C2: 제2 커패시터

Claims (11)

  1. 동작 모드에 따라, 입력 단자와 출력 단자 중 하나와 연결되는 제1 커패시터;
    상기 출력 단자와 그라운드 단자 사이에 연결되는 제2 커패시터;
    상기 입력 단자와 상기 제1 커패시터 사이를 스위칭하는 제1 스위칭부;
    상기 제1 커패시터와 상기 출력 단자 사이를 스위칭하는 제2 스위칭부;
    상기 제1 커패시터와 그라운드 단자 사이를 스위칭하는 제3 스위칭부;
    상기 제1 커패시터와 상기 출력 단자 사이를 스위칭하는 제4 스위칭부; 및
    상기 동작 모드에 따라, 상기 제1 스위칭부 내지 상기 제4 스위칭부 각각의 온 또는 오프 동작을 제어하고, 상기 온 동작을 수행하는 스위칭부로 구동 전압을 인가하고, 상기 오프 동작을 수행하는 스위칭부로 전환 전압을 인가하도록 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제1 스위칭부와 상기 제4 스위칭부는, 동시에 온 또는 오프되고, 상기 제2 스위칭부와 상기 제3 스위칭부는, 상기 제1 스위칭부와 상기 제4 스위칭부와 상보적으로 동시에 온 또는 오프되고,
    상기 제어부는, 세 개의 트랜지스터로 구성된 각 스위칭부의 오프 동작시 상기 세 개의 트랜지스터로 서로 다른 전환 전압이 인가되도록 제어하는, DC-DC 컨버터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 각 스위칭부의 오프 동작시 상기 세 개의 트랜지스터의 양단 전압이 균등하게 분배되도록 제어하는, DC-DC 컨버터.
  3. 제1항에 있어서,
    제1 내부전압을 공급하는 제1 내부전원;
    상기 제1 내부전압보다 크기가 작은 제2 내부전압을 공급하는 제2 내부전원;
    상기 제1 내부전원과 상기 제2 내부전원 사이에 병렬 연결되어 상기 제1 내부전압과 상기 제2 내부전압의 차이를 2/3, 1/2, 1/3로 강압시키는 제1, 제2, 제3 서브 스위칭부; 및
    상기 세 개의 트랜지스터의 각 게이트 단자를 상기 제1 내부전원, 상기 2/3로 강압된 전압을 제공하는 제1 노드, 상기 1/2로 강압된 전압을 제공하는 제2 노드, 상기 1/3로 강압된 전압을 제공하는 제3 노드 중 하나로 스위칭하는 제1, 제2, 제3 게이트 단자 스위칭부;
    를 더 포함하는, DC-DC 컨버터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 각 스위칭부가 온 동작 시, 상기 세 개의 트랜지스터의 각 게이트 단자가 상기 상기 제2 노드와 연결되도록 제어하는, DC-DC 컨버터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 각 스위칭부가 오프 동작 시, 상기 제1 게이트 단자 스위칭부를 상기 제2 노드로부터 상기 제1 내부전원으로 스위칭하고, 상기 제2 게이트 단자 스위칭부를 상기 제2 노드로부터 상기 제1 노드로 스위칭하고, 상기 제3 게이트 단자 스위칭부를 상기 제2 노드로부터 상기 제3 노드로 스위칭하도록 제어하는, DC-DC 컨버터.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제1, 제2, 제3 게이트 단자 스위칭부 각각은, PMOS 트랜지스터 및 NMOS 트랜지스터로 구성되고, 상기 PMOS 트랜지스터 또는 상기 NMOS 트랜지스터는 상기 제2 노드, 또는 상기 제1 내부전원, 상기 제2 노드, 상기 제3 노드 중 하나와 연결되고, 상기 온 동작 시, 상기 제1, 제2, 제3 게이트 단자 각각은 상기 제2 노드와 연결되고, 상기 오프 동작 시, 상기 제1 게이트 단자는 상기 제1 내부전원과 연결되고, 상기 제2 게이트 단자는 상기 제1 노드와 연결되고, 상기 제3 게이트 단자는 상기 제3 노드와 연결되도록 상기 PMOS 트랜지스터 또는 상기 NMOS 트랜지스터를 온 또는 오프하는, DC-DC 컨버터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1, 제2, 제3 게이트 단자는 각각 제1, 제2, 제3 기생 커패시터를 포함하고, 상기 동작 모드가 온 또는 오프됨에 따라, 상기 제1, 제2, 제3 기생 커패시터에 충전된 전하를 상기 제2 내부 전원 측으로 전달하는, DC-DC 컨버터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 노드와 상기 제3 노드 사이에 전하 리사이클부(Charge Recycling)가 더 포함하는, DC-DC 컨버터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전하 리사이클부는, 상기 제2 내부전원과 상기 제3 노드 사이에 연결된 제3 커패시터, 상기 제2 내부전원과 상기 제3 노드 및 상기 제1 노드 사이에 연결된 제4 커패시터를 더 포함하여 구성되고,
    상기 제어부는, 상기 제3, 제4 커패스터와 상기 제2 내부전원, 상기 제1, 제3 노드 사이의 연결 형태를 제어하여 상기 제2 내부전원 측으로 전달된 전하를 상기 제1 노드로 전달하는, DC-DC 컨버터.
  10. 동작 모드에 따라 적어도 두 개의 커패시터의 연결 형태를 스위칭하는 복수의 스위칭부; 및
    상기 동작 모드에 따라, 상기 복수의 스위칭부 각각의 온 또는 오프 동작을 제어하고, 상기 온 동작을 수행하는 스위칭부로 구동 전압을 인가하고, 상기 오프 동작을 수행하는 스위칭부로 전환 전압을 인가하도록 제어하는 제어부;
    를 포함하고,
    상기 복수의 스위칭부 각각은 복수의 트랜지스터로 구성되고,
    상기 제어부는, 상기 복수의 트랜지스터로 구성된 각 스위칭부의 오프 동작시 상기 복수의 트랜지스터로 서로 다른 전환 전압이 인가되도록 제어하는, DC-DC 컨버터.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 각 스위칭부의 오프 동작시, 상기 복수의 트랜지스터의 양단 전압이 균등하게 분배되도록 제어하는, DC-DC 컨버터.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100044114A (ko) * 2008-10-20 2010-04-29 다이얼로그 세미컨덕터 게엠베하 이상적인 충전 전달을 갖는 ｈｖｎｍｏｓ/ｈｖｐｍｏｓ 스위칭된 캐패시터 충전 펌프
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KR101250914B1 (ko) * 2012-01-04 2013-04-05 고려대학교 산학협력단 넓은 입력전압 범위를 갖는 직류-직류 변환장치 및 직류-직류 변환방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100044114A (ko) * 2008-10-20 2010-04-29 다이얼로그 세미컨덕터 게엠베하 이상적인 충전 전달을 갖는 ｈｖｎｍｏｓ/ｈｖｐｍｏｓ 스위칭된 캐패시터 충전 펌프
KR20120101544A (ko) * 2009-12-23 2012-09-13 알투 세미컨턱터, 인코포레이티드 스위칭 컨버터의 초과 전압 보호
KR101250914B1 (ko) * 2012-01-04 2013-04-05 고려대학교 산학협력단 넓은 입력전압 범위를 갖는 직류-직류 변환장치 및 직류-직류 변환방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220099335A (ko) * 2021-01-06 2022-07-13 주식회사 실리콘마이터스 배터리 셀 밸런싱 기능을 포함하는 전력 변환 회로

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