KR20200064557A - 3-Level DC-DC Converter Including multi-phase - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전력 변환 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 다중 위상을 갖는 3-레벨 DC-DC 컨버터에 관한 것이다. The present invention relates to a power conversion system, and more particularly, to a three-level DC-DC converter having multiple phases.
DC-DC 컨버터는 직류(DC) 전압원을 하나의 전압 레벨에서 다른 전압 레벨로 변환시키는 장치이다. 이와 같은 DC-DC 컨버터는 반도체 소자의 집적 밀도가 감소됨에 따라, 전원 전압을 상대적으로 낮은 동작 전압으로 변환시키는데 주로 이용될 수 있다. DC-DC 컨버터는, 상술한 바와 같이, 높은 입력 전압에 대해 낮은 출력 전압을 생성하는 벅(Buck) DC-DC 컨버터 뿐만 아니라, 입력 전압에 비해 높은 출력 전압을 생성하는 부스트(boost) DC-DC 컨버터 및 또는 입력 전압에 대해 높거나 낮은 출력 전압을 생성하는 벅-부스트(buck-boost) DC-DC 컨버터를 포함할 수 있다. A DC-DC converter is a device that converts a direct current (DC) voltage source from one voltage level to another. Such a DC-DC converter can be mainly used to convert a power supply voltage to a relatively low operating voltage as the integration density of semiconductor devices decreases. The DC-DC converter is a buck DC-DC converter that generates a low output voltage for a high input voltage, as described above, as well as a boost DC-DC that generates a high output voltage compared to an input voltage. And a buck-boost DC-DC converter that generates a high or low output voltage for the converter and/or input voltage.
일반적인 DC-DC 컨버터는 입력 전압 대비 출력 전압비가 높은 경우, 파워 효율이 낮아지는 단점이 있다. 이에 따라, 3-레벨 DC-DC 컨버터가 제안되었다. 3-레벨 DC-DC 컨버터는 복수의 파워 스위치, 플라잉(flying) 캐패시터 및 인덕터를 포함하는 위상(phase)으로 구성될 수 있다. 그런데, 전압 변환 동작을 위해, 상기 복수의 파워 스위치가 구동됨으로 인해, 컨덕션 로스(conduction loss) 및 스위칭 로스(switching loss)가 발생될 수 있다, 또한, 전원 전압이 상기 위상에 입력되는 과정에서, 오버 슛(overshoot) /언더 슛(undershoot)과 같은 출력 전압 이상 및 출력 전압 리플(ripple) 문제가 발생될 수 있다. 이에 따라, 고품질의 출력 전압을 제공할 수 있도록, 3-레벨 DC-DC 컨버터는 상기 위상을 복수 개 이용하는 구조가 제안되었다. A typical DC-DC converter has a disadvantage in that power efficiency is lowered when the ratio of the input voltage to the output voltage is high. Accordingly, a 3-level DC-DC converter has been proposed. The 3-level DC-DC converter may be composed of a phase including a plurality of power switches, flying capacitors, and inductors. By the way, for the voltage conversion operation, a conduction loss and a switching loss may occur due to the driving of the plurality of power switches. Also, in the process of supplying the power voltage to the phase , Output voltage abnormalities and output voltage ripple problems such as overshoot/undershoot may occur. Accordingly, in order to provide a high-quality output voltage, a structure in which a plurality of three-level DC-DC converters use the phases has been proposed.
그런데, 다중 위상 3-레벨 DC-DC 컨버터의 경우, 각 위상마다 캐패시터가 구비되기 때문에, 3-레벨 DC-DC 컨버터의 면적이 증대될 뿐만 아니라, 상기 캐패시터의 충전량의 미스매치(mismatch)로 인해, 인덕터의 출력 전류 차가 발생되는 문제점이 있다. 이와 같은 인덕터의 출력 전류차이는 DC-DC 컨버터의 파워 효율을 저하시키는 원인이 된다.However, in the case of a multi-phase 3-level DC-DC converter, since a capacitor is provided for each phase, the area of the 3-level DC-DC converter is not only increased, but also due to a mismatch in the charge amount of the capacitor. , There is a problem that the output current difference of the inductor occurs. The difference in output current of the inductor causes a reduction in the power efficiency of the DC-DC converter.
본 발명은 면적 및 파워 효율을 개선할 수 있는 3-레벨 DC-DC 컨버터를 제공하는 것이다.The present invention provides a three-level DC-DC converter capable of improving the area and power efficiency.
본 발명의 일 실시예에 따른 3-레벨 DC-DC 컨버터는, 캐패시터, 및 상기 캐패시터를 충, 방전시키기 위한 복수의 스위치들 포함하는 제 1 컨버팅부, 상기 제 1 컨버팅부의 출력 노드에 연결되고, 인덕터 및 상기 인덕터로 상기 제 1 컨버팅부의 출력 전압을 선택적으로 공급하거나 방전시키는 스위칭부를 포함하는 제 2 컨버팅부, 및 상기 제 2 컨버팅부와 연결되는 출력부를 포함하며, 상기 제 1 컨버팅부는 단일 개로 구성되고, 상기 제 2 컨버팅부는 복수 개로 구성된다. A 3-level DC-DC converter according to an embodiment of the present invention is connected to a first converting unit including a capacitor and a plurality of switches for charging and discharging the capacitor, and to an output node of the first converting unit, A second converting unit including an inductor and a switching unit selectively supplying or discharging the output voltage of the first converting unit to the inductor, and an output unit connected to the second converting unit, wherein the first converting unit comprises a single unit The second converting unit is composed of a plurality.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 3-레벨 DC-DC 컨버터는 입력 전원과 접지 전원 사이에 직렬로 순차적으로 연결되는 제 1 PMOS 트랜지스터, 제 1 NMOS 트랜지스터, 제 2 PMOS 트랜지스터, 제 2 NMOS 트랜지스터, 및 상기 제 1 NMOS 트랜지스터와 및 상제 2 PMOS 트랜지스터와 병렬로 연결되는 플라잉 캐패시터를 포함하는 제 1 컨버팅부; 상기 제 1 컨버팅부의 출력 노드에 병렬로 연결되며, 인덕터 및 상기 인덕터로 상기 제 1 컨버팅부의 출력 전압을 선택적으로 공급하는 스위칭부를 포함하는 복수의 제 2 컨버팅부; 상기 제 2 컨버팅부와 연결되어 부하를 제공하는 출력부; 및 상기 제 1 컨버팅부의 트랜지스터들 및 상기 제 2 컨버팅부의 스위칭부를 제어하는 제어 회로 블록을 포함하며, 상기 복수의 제 2 컨버팅부는 위상차를 가지고 순차적으로 구동된다.In addition, the 3-level DC-DC converter according to another embodiment of the present invention is a first PMOS transistor, a first NMOS transistor, a second PMOS transistor, a second NMOS transistor sequentially connected in series between an input power supply and a ground power supply. A first converting unit including a flying capacitor connected in parallel with the first NMOS transistor and the upper second PMOS transistor; A plurality of second converting units connected in parallel to the output node of the first converting unit and including an inductor and a switching unit selectively supplying an output voltage of the first converting unit to the inductor; An output unit connected to the second converting unit to provide a load; And a control circuit block for controlling the transistors of the first converting unit and the switching unit of the second converting unit, and the plurality of second converting units are sequentially driven with a phase difference.
본 실시예에 따르면, 비교적 큰 면적을 차지하는 플라잉 캐패시터를 포함하는 제 1 컨버팅부를 단수 개로 구현하고, 인덕터를 포함하는 제 2 컨버팅부를 복수 개의 위상으로 구현한다. 이에 따라, 컨버터의 점유 면적을 감소시킬 수 있고, 컨덕션 로스(conduction loss)를 감소시킬 수 있어, 파워 효율을 개선할 수 있다. According to this embodiment, the first converting unit including the flying capacitor occupying a relatively large area is implemented in a single number, and the second converting unit including the inductor is implemented in a plurality of phases. Accordingly, the area occupied by the converter can be reduced, and the conduction loss can be reduced, thereby improving power efficiency.
또한, 플라잉 캐패시터를 충전 및 방전시키기 위한 PMOS 트랜지스터 및 NMOS 트랜지스터를 입력 전원과 접지 전원 사이에 교대로 직렬 연결하므로써, 전압 스윙 레벨을 줄일 수 있다.In addition, the voltage swing level can be reduced by alternately connecting the PMOS transistor and the NMOS transistor for charging and discharging the flying capacitor in series between the input power supply and the ground power supply.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3-레벨 DC-DC 컨버터를 보여주는 회로도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3-레벨 DC-DC 컨버터의 제어 회로 블록을 보여주는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 변조 신호들의 출력 파형을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 컨버팅부의 구동을 설명하기 위한 회로도이다.
도 5는 일반적인 3-레벨 DC-DC 컨버터 구조를 보여주는 회로도이다.
도 6a 내지 도 6c는 3-레벨 DC-DC 컨버터의 각 위상 별 출력 전압의 타이밍도이다.
도 7은 각 위상 별 듀티비에 따른 충전 모드 및 방전 모드의 유효 저항을 나타내는 표이다
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 각 듀티 비에 따른 평균 저항을 보여주는 표이다.1 is a circuit diagram showing a 3-level DC-DC converter according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing a control circuit block of a 3-level DC-DC converter according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing output waveforms of modulated signals according to an embodiment of the present invention.
4 is a circuit diagram for explaining the driving of the first converting unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a circuit diagram showing a typical three-level DC-DC converter structure.
6A to 6C are timing diagrams of output voltages for each phase of the 3-level DC-DC converter.
7 is a table showing the effective resistance of the charge mode and the discharge mode according to the duty ratio for each phase
8 is a table showing an average resistance according to each duty ratio according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be clarified with reference to embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only the embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and the ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the holder of the scope of the invention, and the invention is only defined by the scope of the claims. In the drawings, the sizes and relative sizes of layers and regions may be exaggerated for clarity of explanation. The same reference numerals refer to the same components throughout the specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 DC-DC 컨버터를 보여주는 회로도이다.1 is a circuit diagram showing a DC-DC converter according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, DC-DC 컨버터(100)는 제 1 컨버팅부(110), 제 2 컨버팅부(120) 및 출력부(130)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the DC-
제 1 컨버팅부(110)는 입력 전원(Vin) 및 접지 전원 사이에 직렬로 연결된 스위치들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 컨버팅부(110)는 입력 전원(Vin) 및 접지 전원 사이에 순차적으로 연결되는 제 1 PMOS 트랜지스터(M1), 제 1 NMOS 트랜지스터(M2), 제 2 PMOS 트랜지스터(M3) 및 제 2 NMOS 트랜지스터(M4)를 포함할 수 있다. 제 1 PMOS 트랜지스터(M1), 제 1 NMOS 트랜지스터(M2), 제 2 PMOS 트랜지스터(M3) 및 제 2 NMOS 트랜지스터(M4)는 제 1 내지 제 4 제어 신호(Gsc1, Gsc2, Gsc3, Gsc4)에 의해 선택적으로 턴온된다. 상기 제 1 내지 제 4 제어 신호(Gsc1, Gsc2, Gsc3, Gsc4)는 이하에서 설명될 제어 회로 블록에서 제공될 수 있다. The
상기 제 1 PMOS 트랜지스터(M1), 제 1 NMOS 트랜지스터(M2), 제 2 PMOS 트랜지스터(M3) 및 제 2 NMOS 트랜지스터(M4)는 동일한 모빌리티(mobility) 특성을 가질 수 있도록, 제 1 PMOS 트랜지스터(M1) 및 제 2 PMOS 트랜지스터(M3)는 각각 4N의 면적을 갖도록 형성되고, 제 1 NMOS 트랜지스터(M2) 및 제 2 NMOS 트랜지스터(M4)는 각각 2N의 면적을 갖도록 형성될 수 있다. 이때, 4N의 면적을 갖는 제 1 및 제 2 PMOS 트랜지스터(M1, M3) 및 2N의 면적을 갖는 제 1 및 제 2 NMOS 트랜지스터(M2,M4)는 각각 R에 해당하는 저항을 가질 수 있다. 이때, 상기 R 및 N은 양의 유리수일 수 있다. The first PMOS transistor M1, the first NMOS transistor M2, the second PMOS transistor M3, and the second NMOS transistor M4 may have the same mobility characteristics, such that the first PMOS transistor M1 ) And the second PMOS transistor M3 may be formed to have an area of 4N, respectively, and the first NMOS transistor M2 and the second NMOS transistor M4 may be formed to have an area of 2N, respectively. At this time, the first and second PMOS transistors M1 and M3 having an area of 4N and the first and second NMOS transistors M2 and M4 having an area of 2N may each have resistances corresponding to R. In this case, R and N may be positive rational numbers.
또한, 제 1 컨버팅부(110)는 플라잉 캐패시터(flying capacitor: Cfly)를 포함할 수 있다. 플라잉 캐패시터(Cfly)는 입력 전압(Vin)의 0.5배 해당하는 전압에 의해 충전될 수 있다. 여기서, 플라잉 캐패시터(Cfly)는 제 1 PMOS 트랜지스터(M1)와 제 1 NMOS 트랜지스터(M2)의 연결 노드 및 제 2 PMOS 트랜지스터(M3)와 제 2 NMOS 트랜지스터(M4)의 연결 노드 사이에 연결될 수 있다. 이와 같은 본 실시예의 제 1 컨버팅부(110)는 단일 개로 구비된다. 그러므로, 플라잉 캐패시터(Cfly)는 3-레벨 DC-DC 컨버터(100)내에 하나만이 구비되어, 3-레벨 DC-DC 컨버터(100)의 면적을 줄일 수 있다. Also, the first converting
상술한 바와 같이, 본 실시예의 제 1 컨버팅부(110)은 입력 전원(Vin)과 접지 전원 사이에, 제 1 PMOS 트랜지스터(M1), 제 1 NMOS 트랜지스터(M2), 제 2 PMOS 트랜지스터(M3) 및 제 2 NMOS 트랜지스터(M4)가 교대로 직렬 연결된다. 이에 따라, 제 1 컨버팅부(110)의 출력 노드는 제 1 NMOS 트랜지스터(M2) 및 제 2 PMOS 트랜지스터(M3)의 연결 노드에 해당할 수 있다. As described above, the first converting
제 1 컨버팅부(110)의 스위치들은 입력 전원(Vin) 및 접지 전원 사이에서 PMOS 트랜지스터 및 NMOS 트랜지스터가 교대로 연결된다. 이에 따라, 상기 제 1 PMOS 트랜지스터 및 제 1 NMOS 트랜지스터(M1,M2)를 구동시키기 위한 제어 신호(Gsc1,Gsc2)들이 Vin~Vin/2 범위에서 스윙되고, 제 2 PMOS 트랜지스터 및 제 2 2 NMOS 트랜지스터(M3,M4)를 구동시키기 위한 제어 신호(Gsc3, Gsc4)는 Vin/2~Vss에서 스윙될 수 있다. 또한, 제 1 컨버팅부(110)는 상기 플라잉 캐패시터(Cfly)가 일정 전하를 보전하여, 일정한 출력 전압(Vsc)를 제공할 수 있도록, 상기 제 1 및 제 2 PMOS 트랜지스터(M1,M3)를 선택적으로 구동시키거나, 제 1 및 제 2 NMOS 트랜지스터(M2,M4)를 선택적으로 구동시킬 수 있다. 따라서, 상기 제 1 컨버팅부(110)를 구성하는 제 1 PMOS 트랜지스터(M1), 제 1 NMOS 트랜지스터(M2), 제 2 PMOS 트랜지스터(M3) 및 제 2 NMOS 트랜지스터(M4)가 일제히 동작되지 않기 때문에, 입력 전압(Vin)에서 접지 전압(Vss)까지 슛-쓰루(shoot through)가 발생되지 않는다. 이하에서 다시 설명하겠지만, 제 1 컨버팅부(110)는 제 1 PMOS 트랜지스터(M1), 제 1 NMOS 트랜지스터(M2), 제 2 PMOS 트랜지스터(M3) 및 제 2 NMOS 트랜지스터(M4)의 선택적인 동작에 의해, 입력 전원(Vin)에서 캐패시터 전압(Vf)을 감한 전압(Vin-Vf) 또는 캐패시터 전압(Vf)을 반복적으로 출력할 수 있다. 이때, 상기 캐패시터 전압(Vf)은 입력 전압의 0.5배에 해당하기 때문에, 제 1 컨버팅부(110)는 지속적으로 입력 전원(Vin)의 0.5배에 해당하는 전압을 출력할 수 있다. The switches of the first converting
제 2 컨버팅부(120)는 제 1 컨버팅부(110)의 출력 노드와 출력부(130) 사이에 연결될 수 있다. 제 2 컨버팅부(120)는 인덕터(L)를 포함하도록 구성되며, 다수 개로 구성될 수 있다. 다수 개의 제 2 컨버팅부(120)는 콘덕션 로스 및 스위칭 로스를 줄일 수 있도록, 다중 위상(PH1, PH2, PH3, PH4)으로 동작될 수 있다. 다중 위상으로 구동되는 제 2 컨버팅부(120)는 상기 제 1 컨버팅부(110)의 출력 노드에 병렬로 연결될 수 있다. 복수의 제 2 컨버팅부(120)는 예를 들어, 4개의 위상차, 예컨대, 0°, 45°, 90°, 135°의 위치상차를 갖도록 구동될 수 있다. 또한, 제 2 컨버팅부(120)는 제 1 컨버팅부(110)의 출력 전압(Vsc)을 스위칭 및 방전시키기 위하여, 상기 제 1 컨버팅부(110)의 출력 노드와 상기 인덕터(L) 사이에, 스위칭부(SW)를 포함할 수 있다. 제 2 컨버팅부(120)의 스위칭부(SW)는 제 3 PMOS 트랜지스터(Mp1) 및 제 3 NMOS 트랜지스터(Mn1)를 포함할 수 있다. 상기 제 3 PMOS 트랜지스터(Mp1)는 제 1 컨버팅부(110)의 출력 노드와 연결되는 드레인, 제 5 제어 신호(Gp1)를 입력받는 게이트 및 제 3 NMOS 트랜지스터(Mn1)와 연결되는 드레인을 포함할 수 있다. 제 3 NMOS 트랜지스터(Mn1)는 제 3 PMOS 트랜지스터(Mp1)의 드레인과 연결되는 드레인, 제 6 제어 신호(Gn1)를 입력받는 게이트, 및 접지 전원과 연결되는 소스를 포함할 수 있다. 도면에서, Vx는 제 3 PMOS 트랜지스터(Mp1)의 드레인, 제 3 NMOS 트랜지스터(Mn1)의 드레인 및 인덕터(L)가 연결되는 노드를 지시한다.The
제 3 PMOS 트랜지스터(Mp1) 및 제 3 NMOS 트랜지스터(Mn1)는 제 5 제어 신호(Gp1) 및 제 6 제어 신호(Gn1)에 의해 동시 또는 선택적으로 턴온될 수 있다. 이에 따라, 제 1 컨버팅부(110)의 출력 전압(Vsc)이 인덕터(L)에 그대로 스위칭되든지, 혹은 접지 전압이 인덕터(L)에 전달할 수 있다. 상기 제 5 및 제 6 제어 신호(Gp1, Gn1)는 상기 제 1 내지 제 4 제어 신호(Gsc1~Gsc4)와 마찬가지로 상기 제어 회로 블록에서 생성할 수 있다. The third PMOS transistor Mp1 and the third NMOS transistor Mn1 may be simultaneously or selectively turned on by the fifth control signal Gp1 and the sixth control signal Gn1. Accordingly, the output voltage Vsc of the first converting
제 2 컨버팅부(120)의 제 3 PMOS 트랜지스터(Mp1)는 2R에 해당하는 저항을 갖도록 2N의 면적으로 형성될 수 있고, 제 3 NMOS 트랜지스터(Mn1)는 2R에 해당하는 저항을 갖도록 N의 면적으로 형성될 수 있다. The third PMOS transistor Mp1 of the second converting
출력부(130)는 출력 캐패시터(Co), 출력 저항(R) 및 전류원(Ic)을 포함하는 부하(load)일 수 있다. 출력 캐패시터(Co) 및 출력 저항(R)은 출력부(130)의 출력 노드와 접지 전원 사이에 직렬로 연결될 수 있다. 전류원(Ic) 역시 출력 노드와 접지 전원 사이에 연결될 수 있다.The
출력부(130)의 출력 노드의 전압(Vout, 이하 DC-DC 컨버터의 출력 전압)은 다음의 식으로 계산될 수 있다. The voltage of the output node of the output unit 130 (Vout, hereinafter the output voltage of the DC-DC converter) may be calculated by the following equation.
<식 1><
Vout= Duty *Vin *0.5Vout= Duty *Vin *0.5
이에 따라, 3-레벨 DC-DC 컨버터의 출력 신호의 듀티 비(Duty ratio)는 D=Vout/Vin * 200으로 구해질 수 있다. Accordingly, the duty ratio of the output signal of the 3-level DC-DC converter may be obtained as D=Vout/Vin * 200.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3-레벨 DC-DC 컨버터의 제어 회로 블록을 보여주는 블록도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 변조 신호들의 출력 파형을 보여주는 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 컨버팅부의 구동을 설명하기 위한 회로도이다. 2 is a block diagram showing a control circuit block of a 3-level DC-DC converter according to an embodiment of the present invention. 3 is a view showing output waveforms of modulated signals according to an embodiment of the present invention. 4 is a circuit diagram for explaining the driving of the first converting unit according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 3-레벨 DC-DC 컨버터(100)를 제어 회로 블록(200)은 제 2 컨버팅부(120)의 구동을 제어하는 위상 제어부(140) 및 제 1 컨버팅부(110)의 스위치들의 동작을 제어하는 스위칭 제어부(150)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, the
위상 제어부(140)는 신호 생성부(142) 및 구동부(144)를 포함할 수 있다. The
신호 생성부(142)는 시간에 근거한 PID(proportional integral Derivative) 장치일 수 있다. 상기 PID는 출력부의 부하 전류(Iload)의 변화에 따라, 출력 전압(Vout) 가변시켜 출력하도록 하는 레귤레이터를 포함할 수 있다. 또한, 신호 생성부(142)는 출력 전압(Vout) 및 기준 전압(Vref)을 입력 받아, 출력 클럭(CKout) 및 기준 클럭(CKref)을 생성할 수 있다. 신호 생성부(142)는 상기 출력 클럭(CKout)을 근거로 하여, 상기 기준 클럭(CKref)을 분주시켜, 복수의 변조 신호(PWMs)를 생성할 수 있다. The
도 3을 참조하면, 상기 신호 생성부(142)는 출력 클럭(CKout) 및 기준 클럭(CKref)에 동기되는 4 분주된 변조 신호(PWM 0°, PWM 45°, PWM 90°, PWM 135°)를 생성할 수 있다. 상기 변조 신호(PWM 0°, PWM 45, PWM 90°, PWM 135°)는 각각 45°의 위상차를 가지며 순차적으로 인에이블될 수 있다. 예를 들어, 각 위상(PH1~PH4)에 입력되는 제 3 PMOS 트랜지스터(Mp1)의 게이트 신호(Gp1)일 수 있다. 또한, 신호 생성부(142)는 제 3 PMOS 트랜지스터(Mp1)의 게이트 신호(Gp1)를 반전시켜, 각 위상(PH1~PH4)의 제 3 NMOS 트랜지스터(Mn1)의 게이트 신호(Gn1)를 생성할 수 있다. Referring to FIG. 3, the
구동부(144)는 신호 생성부(142)에서 출력되는 상기 변조 신호(PWMs)를 MOS 트랜지스터의 구동에 적합한 레벨로 버퍼링한다. 구동부(144)는 버퍼링된 변조 신호들을 각각의 위상(PH1~PH4), 즉 복수의 제 2 컨버팅부(120)에 제공할 수 있다. 이에 따라, 복수의 제 2 컨버팅부(120)들의 스위치들은 버퍼링된 변조 신호(PWMs)에 의해 순차적으로 턴온될 수 있다. The
스위칭 제어부(150)는 분주부(152), 예비 제어 신호 생성부(154) 및 제어 신호 생성부(156)를 포함할 수 있다. The switching control unit 150 may include a
분주 회로부(152)는 상기 신호 생성부(142)로부터 제공되는 출력 클럭(CKout)를 입력받아, 상기 출력 클럭(CKout)을 4 분주시켜 제어 클럭(Fsc, 도 3 참조)을 생성할 수 있다. The dividing
선택 회로부(154)는 상기 제어 클럭(Fsc)를 입력 받아, 상기 제어 클럭(Fsc)을 변조시켜, 예비 제어 신호(pre_S)를 생성할 수 있다. 예비 제어 신호(pre_S)는 예를 들어, PMOS 트랜지스터를 구동시키기 위한 신호들 및 NMOS 트랜지스터를 구동시키기 위한 신호들을 포함할 수 있다. The
제어 신호 생성부(156)는 상기 예비 제어 신호(pre_S)을 제공받아, 상기 예비 제어 신호(pre_S)를 Vin~Vin/2 범위 및 Vin/2~Vss가 되도록 레벨 쉬프팅한다. 제어 신호 생성부(156)는 상기 레벨 쉬프팅된 예비 제어 신호(pre_S) 및 그것을 반전시킨 신호들을 상기 제 1 내지 제 4 제어 신호(Gsc1, Gsc2, Gsc3, Gsc4)로서 출력할 수 있다. The control signal generation unit 156 receives the preliminary control signal pre_S and level shifts the preliminary control signal pre_S to be in the range of Vin to Vin/2 and Vin/2 to Vss. The control signal generation unit 156 may output the level shifted preliminary control signal pre_S and signals inverted as the first to fourth control signals Gsc1, Gsc2, Gsc3, and Gsc4.
예를 들어, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제어 클럭(Fsc)이 하이 구간인 경우(①), 예비 제어 신호 생성부(154) 및 제어 신호 생성부(156)는 제 1 및 제 2 PMOS 트랜지스터(M1, M3)는 턴온되고, 제 1 및 제 2 NMOS 트랜지스터(M2,M4)가 턴오프되도록 상기 제 1 내지 제 4 제어 신호(Gsc1, Gsc2, Gsc3, Gsc4)을 생성할 수 있다. For example, as illustrated in FIGS. 3 and 4, when the control clock Fsc is a high period (①), the preliminary
상기와 같이, 제 1 및 제 2 PMOS 트랜지스터(M1, M3)가 턴온(turn on)되고, 제 1 및 제 2 NMOS 트랜지스터(M2,M4)가 턴 오프(turn off)되는 경우, 제 1 컨버팅부(110)는 입력 전압(Vin)에서 캐패시터 전압(Vf)를 제한 전압(Vin-Vf)을 출력 전압(Vsc)으로서 출력한다. 상기 캐패시터 전압(Vf)가 입력 전압(Vin)의 0.5배에 해당하므로, 제 1 컨버팅부(110)는 실질적으로 캐패시터 전압(Vf)을 출력할 수 있다. As described above, when the first and second PMOS transistors M1 and M3 are turned on, and the first and second NMOS transistors M2 and M4 are turned off, the first converting
한편, 제어 클럭(Fsc)이 로우 구간인 경우(②), 예비 제어 신호 생성부(154) 및 제어 신호 생성부(156)는 제 1 및 제 2 PMOS 트랜지스터(M1, M3)를 턴오프시키고, 제 1 및 제 2 NMOS 트랜지스터(M2,M4)를 턴온시키기 위한, 상기 제 1 내지 제 4 제어 신호(Gsc1, Gsc2, Gsc3, Gsc4)를 생성할 수 있다. 이에 따라, 제 1 컨버팅부(1110)는 제 1 및 제 2 PMOS 트랜지스터(M1, M3)는 턴오프되고, 제 1 및 제 2 NMOS 트랜지스터(M2,M4)가 턴온되기 때문에, 캐패시터 전압(Vf)을 출력 전압(Vsc)으로서 출력한다. On the other hand, when the control clock (Fsc) is a low period (②), the preliminary
결과적으로, 제 1 컨버팅부(110)는 제어 클럭(Fsc)의 하이 구간(①) 및 로우 구간(②) 모두 플라잉 캐패시터(Cfly)의 캐패시터 전압(Vf), 즉 입력 전원(Vin)의 0.5배에 해당하는 전압을 출력하므로써, 오토 밸런싱(auto Balance)을 유지할 수 있다. As a result, the first converting
도 5는 일반적인 3-레벨 DC-DC 컨버터 구조를 보여주는 회로도이다. 5 is a circuit diagram showing a typical three-level DC-DC converter structure.
도 5를 참조하면, 일반적인 3-레벨 DC-DC 컨버터(10)는 복수의 파워 스위치(M11,M12,M13,M14), 플라잉 캐패시터(Cfly) 및 인덕터(L)로 구성되는 복수 개의 컨버팅부(20) 및 복수개의 컨버팅부(20)들과 연결되는 출력부(30)를 포함할 수 있다. 복수 개의 컨버팅부(20)는 서로 다른 위상차를 가지고 구동되어, 복수 개의 위상으로 일컬어질 수 있다. Referring to FIG. 5, a typical three-level DC-
상기 파워 스위치는 입력 전원(Vin)과 그라운드 전원 사이에 순차적으로 연결되는 제 1 PMOS 트랜지스터(M11), 제 2 PMOS 트랜지스터(M12), 제 1 NMOS 트랜지스터(M13) 및 제 2 NMOS 트랜지스터(M14)에 해당할 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 PMOS 트랜지스터(M11,M12)는 2R의 저항을 갖도록 2N 면적으로 형성될 수 있다. 제 1 및 제 2 NMOS 트랜지스터(M13,M14)는 2R에 해당하는 저항을 갖도록 N 면적으로 형성될 수 있다. The power switch is connected to the first PMOS transistor M11, the second PMOS transistor M12, the first NMOS transistor M13 and the second NMOS transistor M14 sequentially connected between the input power Vin and the ground power. It may be. The first and second PMOS transistors M11 and M12 may be formed with a 2N area to have a resistance of 2R. The first and second NMOS transistors M13 and M14 may be formed with an N area to have a resistance corresponding to 2R.
다음의 표 1은 본 발명의 실시예(도 1)에 따른 3-레벨 DC-DC 컨버터(100)의 충전 모드 및 방전 모드에서의 유효 저항, 및 도 5에 도시된 일반적인 3-레벨 DC-DC 컨버터(10)의 충전 모드 및 방전 모드의 유효 저항을 비교한 표이다.Table 1 below shows the effective resistance in the charging and discharging modes of the 3-level DC-
표 1을 참조하면, 도 5의 컨버팅부(20) 중 하나가 구동되면서, 상기 플라잉 캐패시터(Cfly1)가 충전되려면, 도 5의 DC-DC 컨버터(10)의 제 1 및 제 2 PMOS 트랜지스터(M11,M12)가 턴온되어야 한다. 이에 따라, 도 5의 3-레벨 DC-DC 컨버터(10)는 4R의 유효 저항(2R+2R)을 갖는다. Referring to Table 1, while one of the converting
한편, 본 발명의 실시예에 따른 도 1의 3-레벨 DC-DC 컨버터(100)의 제 2 컨버팅부(120)중 하나가 선택 구동되고, 제 1 컨버팅부(110)의 플라잉 캐패시터(Cfly)가 충전되려면, 제 1 컨버팅부(110)의 제 1 및 제 2 PMOS 트랜지스터(M1,M3) 및 선택된 제 2 컨버팅부(10)의 제 3 PMOS 트랜지스터(Mp1)가 모두 턴온되야 한다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 DC-DC 컨버터(100)는 4R의 유효 저항(R+R+2R)을 갖는다. Meanwhile, one of the second converting
또한, 도 5의 3-레벨 DC-DC 컨버터(10)의 컨버팅부(20)중 하나가 선택 구동되고, 플라잉 캐패시터(Cfly1)가 방전되려면, 도 5의 3-레벨 DC-DC 컨버터(10)의 제 1 및 제 2 NMOS 트랜지스터(M13,M14)가 턴온되어야 한다. 이때, 도 5의 3-레벨 DC-DC 컨버터(10)는 4R의 유효 저항(2R+2R)을 갖게 된다.In addition, if one of the converting
한편, 본 실시예 도 1의 3-레벨 DC-DC 컨버터(100)는 제 2 컨버팅부(120) 중 하나가 선택 구동되고, 제 1 컨버팅부(110)의 플라잉 캐패시터가 방전되려면, 다시 말해, 3-레벨 DC-DC 컨버터(100)이 접지 전원 레벨의 전압을 출력하여야 하는 경우, 제 1 컨버팅부(110)의 구동과 무관하게, 선택된 제 2 컨버팅부(120)의 제 3 NMOS 트랜지스터(Mn1)만 턴온되면 된다. 이에 따라, 도 1의 3-레벨 DC-DC 컨버터(100)는 실질적으로 2R의 유효 저항(제 3 NMOS 트랜지스터의 유효 저항)을 갖는다. Meanwhile, in the three-level DC-
또한, 도 5의 3-레벨 DC-DC 컨버터(10)에서 2개의 컨버팅부(20)가 위상차를 가지고 선택되고, 플라잉 캐패시터(Cfly1)가 충전되려면, 2개의 컨버팅부(20)의 제 1 및 제 2 PMOS 트랜지스터(M11,M12)가 동시에 구동되기 때문에, 2R의 유효 저항(4R/2, 병렬 저항 값)을 갖는다.In addition, in the 3-level DC-
한편, 본 실시예에 따른 도 1의 3-레벨 DC-DC 컨버터(100)는 병렬로 연결된 2개의 제 2 컨버팅부(120)가 위상차를 가지고 동시에 선택되고, 제 1 컨버팅부(110)의 플라잉 캐패시터(Cfly)를 충전하여야 하는 경우, 제 1 컨버팅부(110)의 제 1 및 제 2 PMOS 트랜지스터(M1,M3)가 구동되고, 및 2개의 제 2 컨버팅부(120)의 제 3 PMOS 트랜지스터(Mp1)가 동시에 구동된다. 이에 따라, 본 실시예의 3-레벨 DC-DC 컨버터(100)는 3R에 해당하는 유효 저항(R+R+(2R/2))을 갖는다. Meanwhile, in the 3-level DC-
도 5의 3-레벨 DC-DC 컨버터(10)에서 2개의 컨버팅부(20)가 위상차를 가지고 선택되고, 플라잉 캐패시터(Cfly1)가 방전되려면, 병렬로 연결된 2개 컨버팅부(20)의 제 1 및 제 2 NMOS 트랜지스터(M13,M14)가 각각 구동되기 때문에, 2R의 유효 저항(4R/2)을 갖는다. In the 3-level DC-
한편, 본 실시예에 따른 도 1의 3-레벨 DC-DC 컨버터(100)는 병렬로 연결된 2개의 제 2 컨버팅부(120)가 위상차를 가지고 동시에 선택되고, 제 1 컨버팅부(110)의 플라잉 캐패시터(Cfly)가 방전되려면, 선택된 2개의 제 2 컨버팅부(120)의 제 3 NMOS 트랜지스터(Mn1)가 각각 구동되어, DC-DC 컨버터(100)는 R(2R/2)의 유효 저항을 갖는다. Meanwhile, in the 3-level DC-
도 5의 3-레벨 DC-DC 컨버터(10)의 컨버팅부(20) 중 3개가 위상 차를 가지고 선택되고, 플라잉 캐패시터(Cfly1)를 충전시켜야 하는 경우, 병렬로 3개의 컨버팅부(20)의 제 1 및 제 2 PMOS 트랜지스터(M11,M12)가 각각 구동되기 때문에, DC-DC 컨버터(10)는 4R/3의 유효 저항을 갖는다. If three of the converting
한편, 본 실시예에 따른 도 1의 3-레벨 DC-DC 컨버터(100)는 병렬로 연결된 3개의 제 2 컨버팅부(120)가 동시에 선택되고, 제 1 컨버팅부(110)의 플라잉 캐패시터(Cfly)를 충전시켜야 하는 경우, 제 1 컨버팅부(110)의 제 1 및 제 2 PMOS 트랜지스터(M1,M3) 및 병렬로 연결된 3개의 제 2 컨버팅부(120)의 제 3 PMOS 트랜지스터(Mp1)가 동시에 턴온된다. 이에 따라, 도 1의 3-레벨 DC-DC 컨버터(100)는 8R/3에 해당하는 유효 저항(R+R+(2R/3))을 갖는다. Meanwhile, in the three-level DC-
도 5의 DC-DC 컨버터(10)의 컨버팅부(20) 중 3개가 위상 차를 가지고 동시에 선택되고 플라잉 캐패시터(Cfly1)를 방전시켜야 하는 경우, 도 5의 DC-DC 컨버터(10)는 병렬로 연결된 3개의 컨버팅부(20)의 제 1 및 제 2 NMOS 트랜지스터(M13,M14)가 동시에 구동되기 때문에, 4R/3의 유효 저항을 갖는다.When three of the converting
한편, 본 실시예에 따른 도 1의 DC-DC 컨버터(100)는 병렬로 연결된 3개의 제 2 컨버팅부(120)가 동시에 선택되고, 제 1 컨버팅부(110)의 플라잉 캐패시터(Cfly)를 방전시켜야 하는 경우, 병렬로 연결된 3개의 제 2 컨버팅부(120)의 제 3 NMOS 트랜지스터(Mn1)가 동시에 구동된다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 도 1의 DC-DC 컨버터(100)는 2R/3의 유효 저항을 갖는다. Meanwhile, in the DC-
도 6a 내지 도 6c는 DC-DC 컨버터의 각 위상 별 출력 전압의 타이밍도이다. 도 7은 각 위상 별 듀티비에 따른 충전 모드 및 방전 모드의 유효 저항을 나타내는 표이다. 6A to 6C are timing diagrams of output voltage for each phase of the DC-DC converter. 7 is a table showing the effective resistance of the charge mode and the discharge mode according to the duty ratio for each phase.
도 6a는 출력 전압의 듀티비가 25% 이하일 때, 첫 번째 제 2 컨버팅부(PH1: 0°, 이하 제 1 위상), 두 번째 제 2 컨버팅부(PH2 : 45°, 이하, 제 2 위상), 세 번째 제 2 컨버팅부(PH3 : 90°, 이하, 제 3 위상) 및 네 번째 제 2 컨버팅부(PH4 : 135°, 이하, 제 4 위상)들의 출력 전압(Vout)을 보여주는 타이밍도이다.6A shows that when the duty ratio of the output voltage is 25% or less, the first second converting unit (PH1: 0°, or less first phase), the second second converting unit (PH2: 45° or less, second phase), It is a timing diagram showing the output voltage Vout of the third second converting unit (PH3: 90°, below, third phase) and the fourth second converting unit (PH4: 135°, below, fourth phase).
도 6a를 참조하면, 출력 전압(Vout)의 듀비 비(D)가 25% 이하인 경우, 제 1 위상(PH1)은 하이 레벨로 인에이블되었으므로 플라잉 캐패시터(Cfly)의 충전 모드(C)에 해당되고, 나머지 제 2 내지 제 4 위상(PH2~PH4)는 로우 레벨로 디스에이블되었으므로, 플라잉 캐패시터(Cfly)의 방전 모드(DI)에 해당된다. Referring to FIG. 6A, when the dubi ratio D of the output voltage Vout is 25% or less, the first phase PH1 is enabled at a high level, and thus corresponds to the charging mode C of the flying capacitor Cfly , Since the remaining second to fourth phases PH2 to PH4 are disabled at a low level, they correspond to the discharge mode DI of the flying capacitor Cfly.
도 7을 참조하면, 출력 전압(Vout)의 듀티비(D)가 25% 이하인 경우, 도 5의 3-레벨 DC-DC 컨버터(10) 및 도 1의 DC-DC 컨버터(100)의 충전 모드(C)의 유효 저항들은 각각 상기 표 1에 기재된 바와 같이, 단일 위상 선택되고, 플라잉 캐패시터(Cfly)가 충전될 때의 유효 저항인 4R에 해당될 수 있다. Referring to FIG. 7, when the duty ratio D of the output voltage Vout is 25% or less, the charging mode of the 3-level DC-
또한, 출력 전압(Vout)의 듀티비(D)가 25% 이하인 경우, 도 5의 3-레벨 DC-DC 컨버터(10) 및 도 1의 3-레벨 DC-DC 컨버터(100)의 방전 모드(DI)의 유효 저항들 각각은 3개의 위상이 동시 선택되고 플라잉 캐패시터(Cfly)가 방전될 때의 유효 저항인 4R/3 및 2R/3의 유효 저항을 갖는다(표 1 참조). In addition, when the duty ratio D of the output voltage Vout is 25% or less, the discharge mode of the 3-level DC-
도 6b는 출력 전압의 듀티 비가 25% 초과 50% 이하일 때, 제 1 위상(PH1: 0°), 제 2 위상(PH2: 45°), 제 3 위상(90°:PH3) 및 제 4 위상(PH4:135°)들의 출력 전압(Vout)을 보여주는 타이밍도이다.. FIG. 6B shows the first phase (PH1: 0°), the second phase (PH2: 45°), the third phase (90°:PH3) and the fourth phase (when the duty ratio of the output voltage is greater than 25% and less than 50%) This is a timing chart showing the output voltage (Vout) of PH4:135°.
도 6b를 참조하면, 출력 전압(Vout)이 25% 초과 50% 이하의 듀티비(D)를 갖는 경우, 제 1 위상(PH1) 및 제 2 위상(PH2)은 하이로 인에이블되기 때문에, 충전 모드(C)에 해당되고, 제 3 위상(PH3) 및 제 4 위상(PH4)은 로우로 디스에이블되기 때문에 방전 모드(DI)에 해당된다. Referring to FIG. 6B, when the output voltage Vout has a duty ratio D of more than 25% and less than 50%, the first phase PH1 and the second phase PH2 are enabled high, so charging It corresponds to the mode (C), the third phase (PH3) and the fourth phase (PH4) is a discharge mode (DI) because it is disabled low.
이에 따라, 도 7을 참조하면, 출력 전압(Vout)의 듀티비(D)가 25% 초과 50% 이하인 경우, 도 5의 3-레벨 DC-DC 컨버터(10) 및 도 1의 DC-DC 컨버터(100)의 충전 모드(C)의 유효 저항은 표 1의 2개의 위상이 동시에 선택되면서 플라잉 캐패시터(Cfly)가 충전될 때(C)의 유효 저항 값인 2R 및 3R에 해당된다. Accordingly, referring to FIG. 7, when the duty ratio D of the output voltage Vout is greater than 25% and less than 50%, the 3-level DC-
출력 전압(Vout)의 듀티비(D)가 25% 초과 50% 이하인 경우, 도 5의 3-레벨 DC-DC 컨버터(10) 및 도 1의 3-레벨 DC-DC 컨버터(100)의 방전 모드(DI)의 유효 저항은 표 1의 2개의 위상이 동시에 선택되면서 플라잉 캐패시터가 방전될 때의 유효 저항 값인 2R 및 R에 해당된다. When the duty ratio D of the output voltage Vout is greater than 25% and less than 50%, the discharge mode of the 3-level DC-
도 6c는 출력 전압(Vout)의 듀티 비가 50% 초과 75% 이하일 때, 제 1 위상(PH1: 0°), 제 2 위상(PH2: 45°), 제 3 위상(PH3: 90°) 및 제 4 위상(PH4:135°)의 출력 전압을 보여주는 타이밍도이다. 6C, when the duty ratio of the output voltage Vout is greater than 50% and less than 75%, the first phase (PH1: 0°), the second phase (PH2: 45°), the third phase (PH3: 90°) and the first It is a timing chart showing the output voltage of 4 phases (PH4:135°).
도 6c를 참조하면, 출력 전압(Vout)이 50% 초과 75% 이하의 듀티 비(D)를 갖는 경우, 제 1 위상(PH1) 내지 제 3 위상(PH3)은 하이로 인에이블되었기 때문에, 충전 모드(C)에 해당되고, 제 4 위상(PH4)은 로우로 디스에이블되었기 때문에 방전 모드(DI)에 해당된다. Referring to FIG. 6C, when the output voltage Vout has a duty ratio D of more than 50% and 75% or less, the first phase PH1 to the third phase PH3 are enabled and charged, It corresponds to the mode (C), and the fourth phase (PH4) is a discharge mode (DI) because it is disabled low.
도 7을 참조하면, 출력 전압(Vout)의 듀티 비(D)가 50% 초과 75% 이하인 경우, 도 5의 3-레벨 DC-DC 컨버터(10) 및 도 1의 3-레벨 DC-DC 컨버터(100)의 충전모드(C)의 유효 저항은 표 1에 기재된 바와 같이, 3개의 위상이 동시에 선택되면서 플라잉 캐패시터(Cfly)가 충전될 때의 유효 저항인 4R/3 및 8R/3에 해당된다. Referring to FIG. 7, when the duty ratio D of the output voltage Vout is greater than 50% and less than 75%, the 3-level DC-
한편, 출력 전압(Vout)의 듀티비(D)가 듀티 비(D)가 50% 초과 75% 이하인 경우, 도 5의 3-레벨 DC-DC 컨버터(10) 및 도 1의 3-레벨 DC-DC 컨버터(100)의 방전 모드(DI)의 유효 저항들은 단일 위상이 구동되면서 플라잉 캐패시터(Cfly)가 방전될 때의 유효 저항 값인 4R 및 2R의 유효 저항을 갖는다(표 1 참조). Meanwhile, when the duty ratio D of the output voltage Vout is greater than 50% and less than 75%, the 3-level DC-
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 각 듀티 비에 따른 평균 저항을 보여주는 표이다. 8 is a table showing an average resistance according to each duty ratio according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 25% 이하의 듀티 비인 경우, 도 5의 3-레벨 DC-DC 컨버터(10)의 평균 저항은 충전 모드의 유효 저항값인 4R과 방전 모드의 유효 저항값인 4R/3의 병렬 저항값(4R∥4R/3)에 해당하고, 본 실시예에 따른 3-레벨 DC-DC 컨버터(100)는 충전 모드의 유효 저항값인 4R과 방전 모드의 유효 저항값인 2R/3의 병렬 저항값(4R∥4R/3)을 갖는다. 이에 따라, 일반적인 3-레벨 DC-DC 컨버터(10)와 비교하여 볼 때, 본 실시예의 3-레벨 DC-DC 컨버터(100)는 25% 이하의 듀티 비 구간에서 40% 정도 평균 저항이 감소된다. Referring to FIG. 8, in the case of a duty ratio of 25% or less, the average resistance of the 3-level DC-
25% 초과 50% 이하의 듀티비인 경우, 도 5의 3-레벨 DC-DC 컨버터(10)의 평균 저항은 충전 모드의 유효 저항값인 2R과 방전 모드의 유효 저항값인 2R의 병렬 저항 값(2R∥2R)에 해당하고, 본 실시예에 따른 3-레벨 DC-DC 컨버터(100)는 충전 모드의 유효 저항값인 3R과 방전 모드의 유효 저항값인 R의 병렬 저항 값(3R∥R)에 해당한다. 이에 따라, 일반적인 3-레벨 DC-DC 컨버터(10)와 비교하여 볼 때, 본 실시예의 3-레벨 DC-DC 컨버터(100)는 25% 초과 50% 이하의 듀비 비 구간에서 25% 정도 평균 저항이 감소된다. In the case of a duty ratio of more than 25% and less than 50%, the average resistance of the 3-level DC-
한편, 50% 초과 75% 이하의 듀티비인 경우, 도 5의 DC-DC 컨버터(10)의 평균 저항은 충전 모드의 유효 저항값인 4R/3과 방전 모드의 유효 저항값인 4R의 병렬 저항 값(4R/3∥4R)에 해당하고, 본 실시예에 따른 도 1의 DC-DC 컨버터(100)는 충전 모드의 유효 저항값인 8R/3과 방전 모드의 유효 저항값인 2R의 병렬 저항 값(8R/3∥2R)에 해당한다. 이에 따라, 일반적인 DC-DC 컨버터(10)와 비교하여 볼 때, 본 실시예의 DC-DC 컨버터(100)는 50% 초과 75% 이하의 듀티비 구간에서는 오히려 12% 정도 평균 저항이 증대될 수 있다. On the other hand, in the case of a duty ratio of more than 50% and 75% or less, the average resistance of the DC-
이때, 3-레벨 DC-DC 컨버터의 컨덕션 로스는 다음의 식으로 표시될 수 있다.At this time, the conduction loss of the 3-level DC-DC converter may be expressed by the following equation.
<식 2><
Conduction loss = I0 2 * 평균 저항 (I0는 출력 전류)Conduction loss = I 0 2 * average resistance (I 0 is output current)
이에 따라, 본 발명의 실시예와 같이 3-레벨 DC-DC 컨버터(100)를 구현하는 경우, 50% 이하의 듀티 비 구간에서 유효 저항값이 25% 이상 감소되었으므로, 콘덕션 로스를 줄일 수 있다. Accordingly, when the 3-level DC-
본 실시예에 따르면, 비교적 큰 면적을 차지하는 플라잉 캐패시터를 포함하는 제 1 컨버팅부를 단수 개로 구현하고, 인덕터를 포함하는 제 2 컨버팅부를 복수 개의 위상으로 구현한다. 이에 따라, 컨버터의 점유 면적을 감소시킬 수 있고, 컨덕션 로스(conduction loss)를 감소시킬 수 있어, 파워 효율을 개선할 수 있다. According to this embodiment, the first converting unit including the flying capacitor occupying a relatively large area is implemented in a single number, and the second converting unit including the inductor is implemented in a plurality of phases. Accordingly, the area occupied by the converter can be reduced, and the conduction loss can be reduced, thereby improving power efficiency.
또한, 플라잉 캐패시터를 충전 및 방전시키기 위한 PMOS 트랜지스터 및 NMOS 트랜지스터를 입력 전원과 접지 전원 사이에 교대로 직렬 연결하므로써, 전압 스윙 레벨을 줄일 수 있다. In addition, the voltage swing level can be reduced by alternately connecting the PMOS transistor and the NMOS transistor for charging and discharging the flying capacitor in series between the input power supply and the ground power supply.
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.The present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made by those skilled in the art within the scope of the technical spirit of the present invention. Do.
100 : 3-레벨 DC-DC 컨버터 110 : 제 1 컨버팅부
120 : 제 2 컨버팅부 130 : 출력부 100: 3-level DC-DC converter 110: first converting unit
120: second converting unit 130: output unit
Claims (18)
상기 제 1 컨버팅부의 출력 노드에 연결되고, 인덕터 및 상기 인덕터로 상기 제 1 컨버팅부의 출력 전압을 선택적으로 공급하거나 방전시키는 스위칭부를 포함하는 제 2 컨버팅부; 및
상기 제 2 컨버팅부와 연결되는 출력부를 포함하며,
상기 제 1 컨버팅부는 단일개로 구성되고,
상기 제 2 컨버팅부는 복수 개로 구성되는 3-레벨 DC-DC 컨버터.A first converting unit including a capacitor and a plurality of switches for charging and discharging the capacitor;
A second converting unit connected to the output node of the first converting unit and including an inductor and a switching unit selectively supplying or discharging the output voltage of the first converting unit to the inductor; And
And an output part connected to the second converting part,
The first converting unit is composed of a single,
The second level converter is a three-level DC-DC converter consisting of a plurality.
상기 제 1 컨버팅부는,
입력 전원과 접지 전원 사이에 직렬 연결된 제 1 PMOS 트랜지스터, 제 1 NMOS 트랜지스터, 제 2 PMOS 트랜지스터 및 제 2 NMOS 트랜지스터를 포함하고,
상기 캐패시터는 상기 제 1 PMOS 트랜지스터와 상기 제 1 NMOS 트랜지스터의 연결 노드 및 상기 제 2 PMOS 트랜지스터 및 상기 제 2 NMOS 트랜지스터의 연결 노드 사이에 연결되어,
상기 제 1 및 제 2 PMOS 트랜지스터는 상기 입력 전원 레벨의 0.5배에 해당하는 전압에서 상기 캐패시터의 전압 레벨까지 스윙하는 전압에 의해 턴온되고,
상기 제 1 및 제 2 NMOS 트랜지스터는 상기 캐패시터 전압 레벨에서 상기 접지 전원 레벨까지 스윙하는 전압에 의해 턴온되는 3-레벨 DC-DC 컨버터. According to claim 1,
The first converting unit,
A first PMOS transistor, a first NMOS transistor, a second PMOS transistor and a second NMOS transistor connected in series between the input power supply and the ground power supply,
The capacitor is connected between the connection node of the first PMOS transistor and the first NMOS transistor and the connection node of the second PMOS transistor and the second NMOS transistor,
The first and second PMOS transistors are turned on by a voltage swinging from a voltage corresponding to 0.5 times the input power level to a voltage level of the capacitor,
The first and second NMOS transistors are three-level DC-DC converters that are turned on by a voltage swinging from the capacitor voltage level to the ground power level.
상기 제 1 및 제 2 PMOS 트랜지스터는 R에 해당하는 저항을 갖도록 4N의 면적으로 형성되고(상기 R 및 N은 양의 유리수)
상기 제 1 및 제 2 NMOS 트랜지스터는 상기 R에 해당하는 저항을 갖도록 2N의 면적으로 형성되는 3-레벨 DC-DC 컨버터. According to claim 1,
The first and second PMOS transistors are formed with an area of 4N to have a resistance corresponding to R (where R and N are positive rational numbers).
The first and second NMOS transistors are three-level DC-DC converters formed with an area of 2N to have a resistance corresponding to the R.
상기 캐패시터의 전하를 보전하여, 상기 제 1 컨버팅부의 출력 신호가 지속적으로 일정 전압을 출력하도록, 상기 제 1 및 제 2 PMOS 트랜지스터 및 상기 제 1 및 제 2 NMOS 트랜지스터를 선택적으로 구동되는 3-레벨 DC-DC 컨버터. According to claim 1,
A three-level DC selectively driving the first and second PMOS transistors and the first and second NMOS transistors so as to conserve the charge of the capacitor so that the output signal of the first converting unit continuously outputs a constant voltage. -DC converter.
상기 제 1 컨버팅부는 상기 입력 전원의 0.5배의 전압 또는 상기 캐패시터 전압이 선택적으로 출력되도록 구성되는 3-레벨 DC-DC 컨버터. The method of claim 4,
The first converting unit is a three-level DC-DC converter configured to selectively output a voltage of 0.5 times the voltage of the input power or the capacitor voltage.
상기 제 1 PMOS 트랜지스터, 상기 제 1 NMOS 트랜지스터, 상기 제 2 PMOS 트랜지스터 및 상기 제 2 NMOS 트랜지스터를 구동시키기 위한 제 1 내지 제 4 제어 신호를 생성하는 스위칭 제어부를 더 포함하는 3-레벨 DC-DC 컨버터.The method of claim 4,
A third-level DC-DC converter further comprising a switching control unit generating first to fourth control signals for driving the first PMOS transistor, the first NMOS transistor, the second PMOS transistor, and the second NMOS transistor. .
상기 스위칭 제어부는,
상기 출력부의 출력 전압을 근거로 하여 생성되는 출력 클럭을 분주하여 제어 클럭을 생성하는 분주부;
상기 제어 클럭을 변조하여, 상기 제 1 및 제 2 PMOS 트랜지스터들을 선택하기 위한 예비 제어 신호 및 상기 제 1 및 제 2 NMOS 트랜지스터들을 선택하기 위한 예비 제어 신호를 생성하는 선택 회로부; 및
상기 예비 제어 신호들의 동작 레벨을 조절하여, 상기 제 1 PMOS 트랜지스터를 구동시키는 상기 제 1 제어 신호, 상기 제 2 PMOS 트랜지스터를 구동시키는 제 2 제어 신호, 상기 제 1 NMOS 트랜지스터를 구동시키는 제 3 제어 신호 및 제 2 NMOS 트랜지스터를 구동시키는 제 4 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성부를 포함하는 3-레벨 DC-DC 컨버터. The method of claim 6,
The switching control unit,
A divider configured to divide the output clock generated based on the output voltage of the output portion to generate a control clock;
A selection circuit unit for modulating the control clock to generate a preliminary control signal for selecting the first and second PMOS transistors and a preliminary control signal for selecting the first and second NMOS transistors; And
The first control signal for driving the first PMOS transistor by adjusting the operation level of the preliminary control signals, the second control signal for driving the second PMOS transistor, and the third control signal for driving the first NMOS transistor And a control signal generator for generating a fourth control signal for driving the second NMOS transistor.
상기 제 2 컨버팅부의 스위칭부는,
상기 제 1 컨버팅부의 출력 노드와 연결되는 제 3 PMOS 트랜지스터; 및
상기 제 3 PMOS 트랜지스터와 상기 인덕터의 연결 노드와 상기 접지 전원 사이에 연결되는 제 3 NMOS 트랜지스터를 포함하는 3-레벨 DC-DC 컨버터. According to claim 1,
The switching unit of the second converting unit,
A third PMOS transistor connected to the output node of the first converting unit; And
And a third NMOS transistor connected between the third PMOS transistor and a connection node of the inductor and the ground power supply.
상기 복수 개의 제 2 컨버팅부의 스위칭부는 각각 소정의 위상차를 가지고 순차적으로 구동되는 3-레벨 DC-DC 컨버터.The method of claim 8,
The switching units of the plurality of second converting units are sequentially driven with a predetermined phase difference, respectively, a three-level DC-DC converter.
상기 복수의 제 2 컨버팅부의 스위칭부 각각은 45°의 위상차를 가지고 순차적으로 구동되는 3-레벨 DC-DC 컨버터.The method of claim 9,
Each of the switching units of the plurality of second converting units is a 3-level DC-DC converter sequentially driven with a phase difference of 45°.
상기 제 3 PMOS 트랜지스터는 2R에 해당하는 저항을 갖도록 2N의 면적으로 형성되고,
제 3 NMOS 트랜지스터는 상기 2R에 해당하는 저항을 갖도록 N의 면적으로 형성되는 3-레벨 DC-DC 컨버터.The method of claim 8,
The third PMOS transistor is formed with an area of 2N to have a resistance corresponding to 2R,
The third NMOS transistor is a 3-level DC-DC converter formed of an area of N to have a resistance corresponding to the 2R.
상기 제 3 PMOS 트랜지스터 및 상기 제 4 NMOS 트랜지스터를 구동시키기 위한 제 5 및 제 6 제어 신호를 생성하는 위상 제어부를 더 포함하는 3-레벨 DC-DC 컨버터.The method of claim 8,
A third-level DC-DC converter further comprising a phase control unit for generating fifth and sixth control signals for driving the third PMOS transistor and the fourth NMOS transistor.
상기 출력부의 출력 전압 및 기준 전압을 입력받아, 출력 클럭 및 기준 클럭을 생성하고, 상기 출력 클럭 및 상기 기준 클럭을 분주하여, 위상 차를 가지고 순차적으로 인에이블되는 복수의 변조 신호를 생성하는 신호 생성부; 및
상기 변조 신호들을 버퍼링하여, 상기 복수의 제 2 컨버팅부에 제공하는 구동부를 포함하는 3-레벨 DC-DC 컨버터. The method of claim 12,
Signal generation by receiving the output voltage and reference voltage of the output unit, generating an output clock and a reference clock, dividing the output clock and the reference clock, and generating a plurality of modulated signals sequentially enabled with a phase difference part; And
A 3-level DC-DC converter including a driver for buffering the modulated signals and providing them to the plurality of second converters.
상기 출력부는 상기 제 2 컨버팅부의 출력 노드와 연결되는 캐패시터, 상기 캐패시터와 상기 접지 전원 사이에 연결되는 저항, 및 상기 제 2 컨버팅부의 출력 노드와 상기 접지 전원 사이에 연결되는 전류원을 포함하는 3-레벨 DC-DC 컨버터. According to claim 1,
The output unit includes a capacitor connected to the output node of the second converting unit, a resistor connected between the capacitor and the ground power supply, and a 3-level including a current source connected between the output node of the second converting unit and the ground power supply DC-DC converter.
상기 제 1 컨버팅부의 출력 노드에 병렬로 연결되며, 인덕터 및 상기 인덕터로 상기 제 1 컨버팅부의 출력 전압을 선택적으로 공급하는 스위칭부를 포함하는 복수의 제 2 컨버팅부;
상기 제 2 컨버팅부와 연결되어 부하를 제공하는 출력부; 및
상기 제 1 컨버팅부의 트랜지스터들 및 상기 제 2 컨버팅부의 스위칭부를 제어하는 제어 회로 블록을 포함하며,
상기 복수의 제 2 컨버팅부는 위상차를 가지고 순차적으로 구동되는 3-레벨 DC-DC 컨버터. A first PMOS transistor, a first NMOS transistor, a second PMOS transistor, a second NMOS transistor connected in series between the input power supply and the ground power supply, and the first NMOS transistor and the second PMOS transistor connected in parallel. A first converting unit including a flying capacitor;
A plurality of second converting units connected in parallel to the output node of the first converting unit and including an inductor and a switching unit selectively supplying an output voltage of the first converting unit to the inductor;
An output unit connected to the second converting unit to provide a load; And
And a control circuit block controlling transistors of the first converting unit and a switching unit of the second converting unit,
The plurality of second converters are three-level DC-DC converters sequentially driven with a phase difference.
상기 제 2 컨버팅부의 스위칭부는,
상기 제 1 컨버팅부의 출력 노드와 연결되는 제 3 PMOS 트랜지스터; 및
상기 제 3 PMOS 트랜지스터와 상기 인덕터의 연결 노드와 상기 접지 전원 사이에 연결되는 제 3 NMOS 트랜지스터를 포함하는 3-레벨 DC-DC 컨버터. The method of claim 15,
The switching unit of the second converting unit,
A third PMOS transistor connected to the output node of the first converting unit; And
And a third NMOS transistor connected between the third PMOS transistor and a connection node of the inductor and the ground power supply.
상기 제어 회로 블록은,
상기 제 1 및 제 2 PMOS 트랜지스터들이 선택적으로 동작되거나, 상기 제 1 및 제 2 NMOS 트랜지스터들이 선택적으로 동작되도록 제 1 내지 제 4 제어 신호를 생성하는 스위칭 제어 블록; 및
상기 복수의 제 2 컨버팅부의 상기 스위칭부가 위상차를 가지고 순차적으로 턴온되도록, 제어 신호를 생성하는 위상 제어 블록을 포함하는 3-레벨 DC-DC 컨버터. The method of claim 15,
The control circuit block,
A switching control block generating first to fourth control signals such that the first and second PMOS transistors are selectively operated or the first and second NMOS transistors are selectively operated; And
A three-level DC-DC converter including a phase control block for generating a control signal, so that the switching portion of the plurality of second converting portions are sequentially turned on with a phase difference.
상기 스위칭 제어 블록 및 상기 위상 제어 블록은 상기 출력부의 출력 전압에 근거하여 상기 제 1 내지 제 4 제어 신호 및 상기 제어 신호를 생성하도록 구성되는 3-레벨 DC-DC 컨버터. The method of claim 17,
The switching control block and the phase control block are three-level DC-DC converters configured to generate the first to fourth control signals and the control signals based on the output voltage of the output unit.
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KR20220079407A (en) * | 2020-12-04 | 2022-06-13 | 한국과학기술원 | A Three-Level Buck Converter including Transient Response Improvement Techniques and Flying Capacitor Balancing Techniques |
KR20230145672A (en) | 2022-04-11 | 2023-10-18 | 고려대학교 산학협력단 | Recursive resonant switched dc-dc converter with tri-coupled inductor and operation method therefor |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160102798A (en) * | 2015-02-23 | 2016-08-31 | 주식회사 솔루엠 | Power supplier and power supply method using the same |
KR20160126769A (en) * | 2015-04-24 | 2016-11-02 | 삼성전자주식회사 | DC/DC converter, driving method thereof, and power supply adopting the same |
KR20170136709A (en) * | 2016-06-02 | 2017-12-12 | 삼성전기주식회사 | Multi-phase power supply with single comparator |
-
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- 2018-11-29 KR KR1020180150781A patent/KR102623007B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160102798A (en) * | 2015-02-23 | 2016-08-31 | 주식회사 솔루엠 | Power supplier and power supply method using the same |
KR20160126769A (en) * | 2015-04-24 | 2016-11-02 | 삼성전자주식회사 | DC/DC converter, driving method thereof, and power supply adopting the same |
KR20170136709A (en) * | 2016-06-02 | 2017-12-12 | 삼성전기주식회사 | Multi-phase power supply with single comparator |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220079407A (en) * | 2020-12-04 | 2022-06-13 | 한국과학기술원 | A Three-Level Buck Converter including Transient Response Improvement Techniques and Flying Capacitor Balancing Techniques |
KR20230145672A (en) | 2022-04-11 | 2023-10-18 | 고려대학교 산학협력단 | Recursive resonant switched dc-dc converter with tri-coupled inductor and operation method therefor |
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