KR20220110842A - 전압 조정 장치, 칩 및 전자 기기 - Google Patents

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Abstract

본 개시는 전압 조정 장치, 칩 및 전자 기기에 관한 것이다. 상기 장치는 전압 출력 모듈과, 제 1 전압 발생 모듈과, 제 2 전압 발생 모듈과, 제 1 전압 발생 모듈로부터 조정 후의 제 1 비교 전압을 출력하도록 입력 전압에 기초해서 제 1 비교 전압을 조정하거나, 또는 제 2 전압 발생 모듈로부터 조정 후의 제 2 비교 전압을 출력하도록 입력 전압에 기초해서 제 2 비교 전압을 조정하기 위한 전압 조정 모듈과, 상기 조정 후의 제 1 비교 전압 또는 상기 조정 후의 제 2 비교 전압에 따라서 제어 신호를 출력함으로써, 상기 전압 출력 모듈이 상기 제어 신호 및 상기 입력 전압에 기초해서 출력 전압을 획득하게 하기 위한 제어 신호 발생 모듈을 포함한다. 본 개시는 입력 전압이 변화된 경우에도 전압 출력 모듈이 안정되게 출력할 수 있도록, 입력 전압의 변화에 신속하게 응답하고, 제어 신호를 조정하며, 라인 트랜지언트 응답을 개선할 수 있다.

Description

전압 조정 장치, 칩 및 전자 기기
본 개시는 집적 회로의 기술 분야에 관한 것이며, 특히 전압 조정 장치, 칩 및 전자 기기에 관한 것이다.
현재, 직류-직류(DC-DC) 출력을 전원으로 하는 시스템에서는 DC-DC의 출력 정밀도 및 리플에 대한 요구가 더 높아지고 있으며, 이에 따라서 DC-DC의 부하 트랜지언트(load-transient) 및 라인 트랜지언트(line-transient) 응답에 대한 요구도 높아지고 있다. DC-DC의 부하 전류 또는 입력 전압이 급변하는 경우, DC-DC의 출력 전압을 가능한 한 작게 할 필요가 있다. 그렇지만, 관련 기술에서는, DC-DC 입력 전압이 점프하면, 출력 전압의 지터가 크기 때문에, 안정된 출력 전압을 공급할 수가 없게 된다.
이를 감안해서, 본 개시가 해결하고자 하는 기술적 과제는, 입력 전압이 점프했을 때 안정된 출력 전압을 공급하기 위해서 출력 전압의 지터를 어떻게 저감시키는가 하는 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해서, 본 개시의 하나의 실시예에 의하면,
입력 전압 및 제어 신호를 받고, 상기 제어 신호 및 상기 입력 전압에 기초해서 출력 전압을 획득하기 위한 전압 출력 모듈과,
상기 전압 출력 모듈에 전기적으로 접속되어서 상기 전압 출력 모듈의 전류를 검출해서 검출 전류를 취득하고, 상기 검출 전류에 기초해서 제 1 비교 전압을 획득하기 위한 제 1 전압 발생 모듈과,
상기 전압 출력 모듈에 전기적으로 접속되어서 상기 출력 전압에 기초해서 제 2 비교 전압을 발생시키기 위한 제 2 전압 발생 모듈과,
상기 제 1 전압 발생 모듈로부터 조정 후의 제 1 비교 전압을 출력하도록 상기 입력 전압에 기초해서 상기 제 1 비교 전압을 조정하거나 또는, 상기 제 2 전압 발생 모듈로부터 조정 후의 제 2 비교 전압을 출력하도록 상기 입력 전압에 기초해서 상기 제 2 비교 전압을 조정하기 위한 전압 조정 모듈과,
상기 제 1 전압 발생 모듈 및 상기 제 2 전압 발생 모듈에 전기적으로 접속되어서 상기 조정 후의 제 1 비교 전압 또는 상기 조정 후의 제 2 비교 전압에 따라서 제어 신호를 출력함으로써, 상기 전압 출력 모듈이 상기 제어 신호 및 상기 입력 전압에 기초해서 출력 전압을 획득하게 하기 위한 제어 신호 발생 모듈을 포함하는 전압 조정 장치가 제공된다.
상기 장치에 대해서, 가능한 일 실현 형태에서는, 상기 제어 신호 발생 모듈은 컴퍼레이터와 펄스 폭 변조(PWM) 신호 발생기를 포함하고, 상기 제어 신호는 PWM 신호를 포함하며,
상기 컴퍼레이터는, 그 제 1 입력단이 상기 제 1 전압 발생 모듈에 전기적으로 접속되어서, 제 2 입력단이 상기 제 2 전압 발생 모듈에 전기적으로 접속되며, 출력단이 상기 PWM 신호 발생기의 입력단에 전기적으로 접속되어서, 상기 제 1 전압 발생 모듈의 출력 신호와 상기 제 2 전압 발생 모듈의 출력 신호를 비교해서 비교 결과를 출력하며,
상기 PWM 신호 발생기는, 그 출력단이 상기 전압 출력 모듈에 전기적으로 접속되는 것으로, 상기 컴퍼레이터에 의해 출력된 비교 결과에 기초해서 PWM 신호의 듀티비를 조정해서, 듀티비가 조정된 제어 신호를 출력한다.
상기 장치에 대해서, 가능한 일 실현 형태에서는, 상기 제 1 전압 발생 모듈은, 제 1 콘덴서와, 제 1 저항과, 제 1 스위치와, 제 1 전류원과, 제 1 전류 검출 수단을 포함하며,
상기 제 1 콘덴서는, 그 제 1 단이 상기 제 1 스위치의 제 1 단, 상기 제 1 전류원의 양극 및 상기 컴퍼레이터의 제 1 입력단에 전기적으로 접속되고, 제 2 단이 상기 제 1 스위치의 제 2 단, 상기 제 1 저항의 제 1 단 및 상기 제 1 전류 검출 수단에 전기적으로 접속되되, 상기 제 1 저항의 제 2 단은 접지되고,
상기 제 1 전류 검출 수단은 상기 전압 출력 모듈에 전기적으로 접속되고, 상기 검출 전류를 취득하고 상기 제 1 저항의 제 1 단에 출력하며,
상기 제 1 스위치가 오프되면, 상기 제 1 콘덴서의 제 1 단은 상기 제 1 비교 전압을 상기 컴퍼레이터의 제 1 입력단에 출력한다.
상기 장치에 대해서, 가능한 일 실현 형태에서는, 상기 제 2 전압 발생 모듈은 제 1 에러 앰프와, 제 2 저항과, 제 3 저항을 포함하고, 상기 전압 조정 모듈은 제 1 OP 앰프와, 제 1 트랜지스터와, 제 4 저항을 포함하며,
상기 제 1 에러 앰프는, 그 플러스 입력단이 상기 제 2 저항의 제 2 단 및 상기 제 3 저항의 제 1 단에 전기적으로 접속되고, 마이너스 입력단이 기준 전압을 받으며, 출력단이 상기 제 1 트랜지스터의 게이트에 전기적으로 접속되고,
상기 제 1 트랜지스터는, 그 드레인이 전원 전압을 받고, 소스가 상기 제 4 저항의 제 1 단, 상기 제 1 OP 앰프의 출력단 및 상기 컴퍼레이터의 제 2 입력단에 전기적으로 접속되며,
상기 제 1 OP 앰프의 플러스 입력단은 상기 입력 전압을 입력받고,
상기 제 1 OP 앰프의 마이너스 입력단, 상기 제 3 저항의 제 2 단 및 상기 제 4 저항의 제 2 단은 접지된다.
상기 장치에 대해서, 가능한 일 실현 형태에서는, 상기 제 1 전압 발생 모듈은, 제 5 저항과, 제 2 콘덴서와, 제 2 전류원과, 제 1 전압원과, 제 2 스위치와, 제 3 스위치와, 제 2 전류 검출 수단을 포함하고,
상기 제 2 콘덴서는, 그 제 1 단이 상기 제 2 스위치의 제 1 단, 상기 제 3 스위치의 제 1 단, 상기 제 2 전류원의 음극 및 상기 컴퍼레이터의 제 1 입력단에 전기적으로 접속되고, 제 2 단이 상기 제 2 스위치의 제 2 단, 상기 제 5 저항의 제 1 단 및 상기 제 2 전류 검출 수단에 전기적으로 접속되며, 상기 제 3 스위치의 제 2 단은 상기 제 1 전압원의 양극에 전기적으로 접속되되, 상기 제 2 전류원의 양극, 상기 제 1 전압원의 음극 및 상기 제 5 저항의 제 2 단은 접지되고,
상기 제 2 전류 검출 수단은 상기 검출 전류를 취득하고, 상기 검출 전류를 상기 제 5 저항의 제 1 단에 출력하기 위한 것이며,
상기 제 2 스위치 및 상기 제 3 스위치가 오프되면, 상기 제 2 콘덴서의 제 1 단은 상기 제 1 비교 전압을 상기 컴퍼레이터의 제 1 입력단에 출력한다.
상기 장치에 대해서, 가능한 일 실현 형태에서는, 상기 제 2 전압 발생 모듈은 제 6 저항과, 제 7 저항과, 제 2 에러 앰프를 포함하고, 상기 전압 조정 모듈은 제 8 저항과, 제 2 OP 앰프와, 제 2 트랜지스터를 포함하며,
상기 제 2 에러 앰프는, 그 플러스 입력단이 상기 제 6 저항의 제 2 단, 상기 제 7 저항의 제 1 단에 전기적으로 접속되고, 마이너스 입력단이 기준 전압을 받으며, 출력단이 상기 제 2 트랜지스터의 게이트에 전기적으로 접속되고, 상기 제 2 트랜지스터는 그 드레인이 전원 전압을 받으며, 소스가 상기 제 8 저항의 제 1 단에 전기적으로 접속되고,
상기 제 2 OP 앰프는, 그 마이너스 입력단이 상기 입력 전압을 받고, 플러스 입력단이 상기 제 7 저항의 제 2 단과 함께 접지되며, 출력단이 상기 제 8 저항의 제 2 단 및 상기 컴퍼레이터의 제 2 입력단에 전기적으로 접속되고, 상기 조정 후의 제 2 비교 전압을 상기 제 2 컴퍼레이터의 제 2 입력단에 출력한다.
상기 장치에 대해서, 가능한 일 실현 형태에서는, 상기 제 1 전압 발생 모듈은, 제 9 저항과, 제 3 콘덴서와, 제 4 스위치와, 제 3 전류원과, 제 3 전류 검출 수단을 포함하고, 상기 전압 조정 모듈은 제 3 OP 앰프를 포함하며,
상기 제 3 콘덴서의 제 1 단은, 상기 제 4 스위치의 제 1 단, 상기 제 3 전류원의 양극 및 상기 컴퍼레이터의 제 1 입력단에 전기적으로 접속되고,
상기 제 3 전류 검출 수단은, 상기 전압 출력 모듈, 상기 제 9 저항의 제 1 단, 상기 제 3 콘덴서의 제 2 단 및 상기 제 4 스위치의 제 2 단에 전기적으로 접속되며, 상기 검출 전류를 취득하고 상기 제 9 저항의 제 1 단에 출력하기 위한 것이며,
상기 제 3 OP 앰프는, 그 플러스 입력단이 상기 입력 전압을 입력받고, 마이너스 입력단이 상기 제 9 저항의 제 2 단과 함께 접지되며,
상기 제 4 스위치가 오프되면, 상기 제 3 콘덴서의 제 1 단은 상기 조정 후의 제 1 비교 전압을 상기 컴퍼레이터의 제 1 입력단에 출력한다.
상기 장치에 대해서, 가능한 일 실현 형태에서는, 상기 제 2 전압 발생 모듈은 제 3 에러 앰프와, 제 10 저항과, 제 11 저항을 포함하고,
상기 제 10 저항은, 그 제 1 단이 상기 출력 전압을 입력받고, 제 2 단이 상기 제 11 저항의 제 1 단, 상기 제 3 에러 앰프의 플러스 입력단에 전기적으로 접속되며, 상기 제 3 에러 앰프의 마이너스 입력단은 기준 전압을 입력받고, 상기 제 11 저항의 제 2 단은 접지되며, 상기 제 3 에러 앰프의 출력단은 상기 컴퍼레이터의 제 2 입력단에 전기적으로 접속되어서 상기 제 2 비교 전압을 상기 컴퍼레이터의 제 2 입력단에 출력한다.
상기 장치에 대해서, 가능한 일 실현 형태에서는 상기 제 1 전압 발생 모듈은, 제 12 저항과, 제 4 콘덴서와, 제 5 스위치와, 제 6 스위치와, 제 4 전류원과, 제 2 전압원과, 제 4 전류 검출 수단을 포함하고, 상기 전압 조정 모듈은 제 4 OP 앰프를 포함하며,
상기 제 4 콘덴서는 그 제 1 단이 상기 제 5 스위치의 제 1 단, 상기 제 6 스위치의 제 1 단, 상기 제 4 전류원의 음극 및 상기 컴퍼레이터의 제 1 입력단에 전기적으로 접속되고, 제 2 단이 상기 제 12 저항의 제 1 단, 상기 제 4 OP 앰프의 출력단, 상기 제 5 스위치의 제 2 단, 상기 제 4 전류 검출 수단에 전기적으로 접속되며, 상기 제 4 전류 검출 수단은 또한 상기 전압 출력 모듈에 전기적으로 접속되어서 상기 검출 전류를 취득해서 상기 제 12 저항의 제 1 단에 출력하기 위한 것이고,
상기 제 6 스위치의 제 2 단은, 상기 제 2 전압원의 양극에 전기적으로 접속되고, 상기 제 2 전압원의 음극, 상기 제 4 전류원의 양극, 상기 제 12 저항의 제 2 단, 상기 제 4 OP 앰프의 마이너스 입력단은 접지되며, 상기 제 4 OP 앰프의 플러스 입력단은 상기 입력 전압을 받으며,
상기 제 5 스위치 및 상기 제 6 스위치가 오프되면, 상기 제 4 콘덴서의 제 1 단은 조정 후의 제 1 비교 전압을 상기 컴퍼레이터의 제 1 입력단에 출력한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해서, 본 개시의 다른 실시예에 의하면, 상기 전압 조정 장치를 포함한 칩이 제공된다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해서, 본 개시의 다른 실시예에 의하면, 상기 칩을 포함한 전자 기기가 제공된다.
본 개시의 실시예에 관한 전압 조정 장치의 전압 조정 모듈은, 필요에 따라서 제 1 전압 발생 모듈 또는 제 2 전압 발생 모듈에 접속되도록 구성할 수 있다. 입력 전압을 검지하고, 취득된 검지값에 기초해서, 제어 신호 발생 모듈에 입력되는 제 1 비교 전압 또는 제 2 비교 전압을 조정함으로써, 입력 전압이 변화된 경우에도 전압 출력 모듈이 안정되게 출력할 수 있도록, 제어 전압 발생 모듈은 입력 전압의 변화에 신속하게 응답해서 제어 신호를 조정하여, 라인 트랜지언트 응답을 개선할 수 있다.
이하, 도면을 참조하면서 예시적인 실시예를 상세하게 설명함으로써, 본 개시의 다른 특징 및 방면은 명료하게 된다.
여기서, 본 명세서의 일부로서 포함되는 도면은 명세서와 함께 본 개시의 예시적인 실시예, 특징 및 방면을 나타내고 본 개시의 원리를 설명하는 것이다.
도 1은 본 개시의 일 실시 형태와 관련된 전압 조정 장치의 모식도를 나타낸다.
도 2는 본 개시의 일 실시 형태와 관련된 전압 조정 장치의 모식도를 나타낸다.
도 3은 본 개시의 일 실시 형태와 관련된 전압 조정 장치의 모식도를 나타낸다.
도 4는 본 개시의 일 실시 형태와 관련된 전압 조정 장치의 모식도를 나타낸다.
도 5는 본 개시의 일 실시 형태와 관련된 전압 조정 장치의 모식도를 나타낸다.
도 6은 본 개시의 일 실시 형태와 관련된 전압 조정 장치의 모식도를 나타낸다.
도 7은 본 개시의 실시 형태와 관련된 전압 조정 장치의 효과 모식도를 나타낸다.
이하, 도면을 참조하면서 본 개시의 여러가지 예시적인 실시예, 특징 및 방면을 상세하게 설명한다. 도면에서의 같은 부호는 같은 또는 유사한 기능의 요소를 나타낸다. 도면에서 실시예의 여러가지 방면을 나타냈지만, 별도로 언급되어 있지 않은 이상, 도면은 비례에 따라 도시되어 있는 것은 아니다.
여기서의 용어 '예시적'이란, '예, 실시예로서 이용되는 것 또는 설명적인 것'을 의미한다. 여기서 '예시적'으로 설명되는 어떤 실시예가 다른 실시예보다 바람직한 것이라거나 또는 뛰어난 것이라고 이해해서는 안된다.
또한, 본 개시를 보다 효과적으로 설명하기 위해서, 이하의 구체적인 실시 형태에서 여러가지 구체적인 세부 사항을 나타낸다. 당업자라면, 본 개시는 어떠한 구체적인 세부 사항이 없어도 이와 마찬가지로 실시할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 일부 실시예에서는, 본 개시의 취지를 강조하기 위해서, 당업자가 숙지하고 있는 방법, 수단, 요소 및 회로에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 개시의 일 실시 형태와 관련된 전압 조정 장치의 모식도를 나타낸다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 장치는,
입력 전압(Vin) 및 제어 신호를 받고, 상기 제어 신호 및 상기 입력 전압(Vin)에 기초해서 출력 전압(Vout)을 획득하기 위한 전압 출력 모듈(10)과,
상기 전압 출력 모듈(10)에 전기적으로 접속되어서 상기 전압 출력 모듈(10)의 전류를 검출해서 검출 전류를 취득하고, 상기 검출 전류에 기초해서 제 1 비교 전압을 획득하기 위한 제 1 전압 발생 모듈(20)과,
상기 전압 출력 모듈(10)에 전기적으로 접속되어서 상기 출력 전압(Vout)에 기초해서 제 2 비교 전압을 발생시키기 위한 제 2 전압 발생 모듈(30)과,
상기 제 1 전압 발생 모듈(20)로부터 조정 후의 제 1 비교 전압을 출력하도록 상기 입력 전압(Vin)에 기초해서 상기 제 1 비교 전압을 조정하거나 또는, 상기 제 2 전압 발생 모듈(30)로부터 조정 후의 제 2 비교 전압을 출력하도록 상기 입력 전압(Vin)에 기초해서 상기 제 2 비교 전압을 조정하기 위한 전압 조정 모듈(40)과,
상기 제 1 전압 발생 모듈(20) 및 상기 제 2 전압 발생 모듈(30)에 전기적으로 접속되어서 상기 조정 후의 제 1 비교 전압 또는 상기 조정 후의 제 2 비교 전압에 따라서 제어 신호를 출력함으로써, 상기 전압 출력 모듈(10)이 상기 제어 신호 및 상기 입력 전압(Vin)에 기초해서 출력 전압(Vout)을 획득하게 하기 위한 제어 신호 발생 모듈(50)을 포함한다.
본 개시의 실시예와 관련된 전압 조정 장치의 전압 조정 모듈은 필요에 따라서 제 1 전압 발생 모듈(20) 또는 제 2 전압 발생 모듈(30)에 접속되도록 구성될 수 있다. 입력 전압(Vin)을 검지해서 취득한 검지값에 기초해서 제어 신호 발생 모듈(50)에 입력되는 제 1 비교 전압 또는 제 2 비교 전압을 조정함으로써, 입력 전압(Vin)이 변화된 경우에도 전압 출력 모듈(10)이 안정되게 출력할 수 있도록, 제어 전압 발생 모듈(30)은 입력 전압의 변화에 신속하게 응답해서 제어 신호를 조정하여서, 라인 트랜지언트 응답을 개선할 수 있다.
상기 기준 전원 회로는 전자 기기에 마련되어도 되며, 상기 전자 기기는 모바일 기기라고도 한다. 모바일 기기는 여러가지 형태의 액세스 모바일 기기, 유저 유닛, 유저 디바이스, 유저 스테이션, 이동국, 모바일 스테이션(Mobile Station, MS), 원격국, 원격 모바일 디바이스, 모바일 디바이스, 유저 모바일 디바이스, 단말 장치(terminal equipment), 무선 통신 장치, 유저 에이전트 또는 유저 장치여도 된다. 유저 디바이스는, 셀룰러 폰, 코드리스 전화, 세션·이니세이션·프로토콜(Session Initiation Protocol, SIP) 전화, 무선 로컬 루프(Wireless Local Loop, WLL) 스테이션, 퍼스널·디지털·어시스턴트(Personal Digital Assistant, PDA), 무선 통신 기능을 가지는 휴대형 기기, 계산 장치, 또는 무선 모뎀에 접속된 다른 처리 장치, 차량 탑재형 장치, 웨어러블 장치, 장래의 5G 네트워크에 있어서의 유저 디바이스 또는 장래 진화하는 공중 육상 이동 통신망(Public Land Mobile Network, PLMN)에 있어서의 모바일 기기 등이어도 되지만, 본 개시의 실시예에서는 이것에 대해서 한정되지 않는다.
본 개시의 실시예와 관련된 전압 조정 장치는, 상이한 환경에 적절하도록 여러가지 가능한 실시 형태를 가진다. 이하, 가능한 실시 형태를 예시적으로 설명한다.
도 2는 본 개시의 일 실시 형태와 관련된 전압 조정 장치의 모식도를 나타낸다.
가능한 일 실시 형태에서는, 도 2에 도시한 바와 같이 상기 제어 신호 발생 모듈은, 컴퍼레이터(401)와 펄스 폭 변조(PWM) 신호 발생기(402)를 포함할 수 있고, 상기 제어 신호는 PWM 신호를 포함하며,
상기 컴퍼레이터(401)는, 그 제 1 입력단이 상기 제 1 전압 발생 모듈(20)에 전기적으로 접속되고, 제 2 입력단이 상기 제 2 전압 발생 모듈(30)에 전기적으로 접속되며, 출력단이 상기 PWM 신호 발생기(402)의 입력단에 전기적으로 접속되고, 상기 제 1 전압 발생 모듈(20)의 출력 신호와 상기 제 2 전압 발생 모듈(30)의 출력 신호를 비교해서 비교 결과를 출력하며,
상기 PWM 신호 발생기(402)는, 그 출력단이 상기 전압 출력 모듈(10)에 전기적으로 접속되고, 상기 컴퍼레이터(401)에 의해 출력된 비교 결과에 기초해서 PWM 신호의 듀티비를 조정해서, 듀티비가 조정된 제어 신호를 출력한다.
나아가, 도 2에 나타내는 제어 신호 발생 모듈(50)에 나타나는 PWM 발생기(402)에는 구동단이 모식적으로 나타나 있지만, 다른 요소, 컴퍼넌트가 포함되어도 된다. 본 개시에서는 이에 대해서 한정되지 않는다. 제어 신호 발생 모듈(50)은 다른 형태에 의해 실현될 수도 있으며, 본 개시에서는 이에 대해서는 한정되지 않는다.
가능한 일 실시 형태에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 전압 출력 모듈(10)은 트랜지스터(Q1)와, 트랜지스터(Q2)와, 인덕턴스(L)를 포함할 수 있으며, 제어 신호 발생 모듈(50)에 의해 발생되는 제어 신호가 트랜지스터(Q1), 트랜지스터(Q2)의 도통 상태의 제어에 이용됨으로써, 상기 출력 전압(Vout)을 출력할 수 있다. 제 1 전압 발생 모듈(20)은 인덕턴스(L) 상의 전류를 검출해서 검출 전류를 취득할 수 있다.
상기의 전압 출력 모듈(10)의 설명은 예시적인 것이라는 것을 이해해야 한다. 다른 실시 형태에서는, 전압 출력 모듈은 여러가지 실현 형태를 가져도 되지만, 본 개시에서는 이에 대해서 한정되지 않는다.
본 개시에서는, 설명의 편의상 제어 신호 발생 모듈(50)을 최초로 설명했지만, 제 1 전압 발생 모듈(20), 제 2 전압 발생 모듈(30), 전압 조정 모듈(40)의 가능한 실현 형태를 이하에서 예시적으로 설명한다.
도 3은 본 개시의 일 실시 형태와 관련된 전압 조정 장치의 모식도를 나타낸다.
가능한 일 실시 형태에서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 전압 발생 모듈(20)은, 제 1 콘덴서(C1)와, 제 1 저항(R1)과, 제 1 스위치(K1)와, 제 1 전류원(I1)과, 제 1 전류 검출 수단(201)을 포함할 수 있으며,
상기 제 1 콘덴서(C1)는 그 제 1 단이 상기 제 1 스위치(K1)의 제 1 단, 상기 제 1 전류원(I1)의 양극, 상기 컴퍼레이터(도 3에는 도시되어 있지 않음)의 제 1 입력단에 전기적으로 접속되고, 제 2 단이 상기 제 1 스위치(K1)의 제 2 단, 상기 제 1 저항(R1)의 제 1 단 및 상기 전류 검출 수단(201)에 전기적으로 접속되고, 상기 제 1 저항(R1)의 제 2 단은 접지되며,
상기 전류 검출 수단(201)은, 상기 전압 출력 모듈(10)에 전기적으로 접속되고, 상기 검출 전류를 취득하고 상기 제 1 저항(R1)의 제 1 단에 출력하며,
상기 제 1 스위치(K1)가 오프되면, 상기 제 1 콘덴서(C1)의 제 1 단은, 상기 제 1 비교 전압을 상기 컴퍼레이터의 제 1 입력단에 출력한다.
가능한 일 실시 형태에서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 전압 발생 모듈(30)은 제 1 에러 앰프(EA1)와, 제 2 저항(R2)과, 제 3 저항(R3)을 포함할 수 있으며, 상기 전압 조정 모듈(40)은 제 1 OP 앰프(Amp1)와, 제 1 트랜지스터(M1)와, 제 4 저항(R4)을 포함할 수 있고,
상기 제 1 에러 앰프(EA1)는, 그 플러스 입력단이 상기 제 2 저항(R2)의 제 2 단 및 상기 제 3 저항(R3)의 제 1 단에 전기적으로 접속되고, 마이너스 입력단이 기준 전압(Vref)을 받으며, 출력단이 상기 제 1 트랜지스터(M1)의 게이트에 전기적으로 접속되고,
상기 제 1 트랜지스터(M1)는, 그 드레인이 전원 전압(vdd)을 받고, 소스가 상기 제 4 저항(R4)의 제 1 단, 상기 제 1 OP 앰프(Amp1)의 출력단 및 상기 컴퍼레이터의 제 2 입력단에 전기적으로 접속되며,
상기 제 1 OP 앰프(Amp1)의 플러스 입력단은 상기 입력 전압(Vin)을 입력받기 위한 것이고,
상기 제 1 OP 앰프(Amp1)의 마이너스 입력단, 상기 제 3 저항(R3)의 제 2 단 및 상기 제 4 저항(R4)의 제 2 단은 접지되어 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 전압 조정 모듈(40)은, 제 2 전압 발생 모듈(30)에 전기적으로 접속되어서 제 2 전압 발생 모듈(30)으로부터 출력되는 제 2 비교 전압을 조정해서 입력 전압(Vin)의 변화량을 상쇄시킴으로써, 장치가 입력 전압(Vin)의 변화에 신속하게 응답할 수 있게 하는 것이 가능하다.
일례에서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 전압 발생 모듈(20)에서는, 제 1 검출 수단(201)은 전압 출력 모듈(10)의 전류(예를 들어, 인덕턴스 전류의 상승 에지)를 샘플링해서 상기 검출 전류를 취득하고, 검출 전류를 제 1 저항(R1)의 제 1 단에 입력할 수 있다. 제 1 스위치(K1)가 오프되면, 제 1 전류원으로부터 출력되는 전류는 슬로프 보상 전류로서 제 1 콘덴서(C1)의 제 1 단에 입력될 수 있다.
일례에서는, 입력 전압(Vin)이 점프되면, 예를 들어, Vin1로부터 Vin2로 변화되면, 입력 전압(Vin)의 변화량은,
Figure pct00001
에 의해 나타낼 수 있다. 이 경우, 제어 신호 발생 모듈(50)에 의해 출력되는 제어 신호(PWM 신호)의 듀티비는, D1로부터 D2로 변화된다.
Vin=Vin1인 경우, 제어 신호 발생 모듈(50)의 컴퍼레이터의 제 1 입력단의 입력 전압은,
Figure pct00002
에 의해 나타낼 수 있다. Vin=Vin2인 경우, 컴퍼레이터의 제 1 입력단의 입력 전압은,
Figure pct00003
에 의해 나타낼 수 있다. 여기서, Vramp(Vramp1, Vramp2를 포함한다)는, 제 1 콘덴서(C1)의 양단의 전압차를 나타낼 수 있고, Vsense(Vsense1, Vsense2를 포함한다)는, 제 1 저항(R1)의 양단의 전압차를 나타낼 수 있다. 입력 전압(Vin)이 Vin1로부터 Vin2로 변화되는 경우, 제 1 입력단의 입력 전압의 변화량은,
Figure pct00004
(여기서, ΔVramp=Vramp2-Vramp1, ΔVsense=Vsense2-Vsense1)에 의해 나타낼 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 개시의 실시예에서는 전압 조정 모듈(40)을 제 2 전압 발생 모듈의 출력단에 전기적으로 접속해서 제 2 전압 발생 모듈(30)로부터 출력되는 제 2 비교 전압을 보상할 수 있다.
입력 전압(Vin)=Vin1인 경우, 제어 신호 발생 모듈(50)의 컴퍼레이터의 제 2 입력단의 입력 전압은,
Figure pct00005
에 의해 나타낼 수 있다(여기서, '*'는 곱셈 조작을 나타낸다). Vin=Vin2인 경우 제어 신호 발생 모듈(50)의 컴퍼레이터의 제 2 입력단의 입력 전압은
Figure pct00006
에 의해 나타낼 수 있다. 여기서, gm1는, 제 1 OP 앰프(Amp1)의 상호 컨덕턴스를 나타내고, Vth는, 제 1 트랜지스터(M1)의 임계값 전압을 나타내며, Vea＿out1, Vea＿out2는, 제 1 에러 앰프(EA1)의 2회의 출력을 나타내고, R4는, 제 4 저항(R4)의 저항값을 나타낸다. 따라서, 제 2 입력단의 입력 전압 변화량은,
Figure pct00007
이고, 즉,
Figure pct00008
이 되도록, 획득될 수 있다.
본 개시의 실시예에서는, 적절한 제 1 OP 앰프(Amp1) 및 제 4 저항(R4)을 선택해서,
Figure pct00009
를 만족시킬 수 있다. 이러한 설정에 의해, 본 개시의 실시예에서는, 제어 신호 발생 모듈(50)의 컴퍼레이터의 제 1 입력단, 제 2 입력단의 양단의 전압 변화를 동기시키고, 입력 전압(Vin)에 따라서 변화되는 제어 신호(PWM 신호의 듀티비는 Vin의 변화에 맞추어 변화된다)를 발생시킬 수 있기 때문에, 출력 전압(Vout)의 지터를 저감시킬 수 있다.
나아가, 본 개시에서는, 제 1 검출 수단(201)의 구체적인 실시 형태에 대해서는 한정되지 않기 때문에, 당업자라면 관련 기술을 참조해서 전압 출력 모듈(10)의 전류(인덕턴스의 전류)의 검출을 도모할 수 있다.
상기의 전압 조정 장치는 피크 전류 샘플링 장면에 적용될 수도 있다. 이하, 밸리 전류 샘플링 장면을 예시적으로 설명한다.
도 4는 본 개시의 일 실시 형태와 관련된 전압 조정 장치의 모식도를 나타낸다.
가능한 일 실시 형태에서는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 전압 발생 모듈(20)은 제 5 저항(R5)과, 제 2 콘덴서(C2)와, 제 2 전류원(I2)과, 제 1 전압원(V1)과, 제 2 스위치(K2)와, 제 3 스위치(K3)와, 제 2 전류 검출 수단(202)을 포함할 수 있고,
상기 제 2 콘덴서(C2)는, 그 제 1 단이 상기 제 2 스위치(K2)의 제 1 단, 상기 제 3 스위치(K3)의 제 1 단, 상기 제 2 전류원(I2)의 음극 및 상기 컴퍼레이터(도 4에는 도시되어 있지 않음)의 제 1 입력단에 전기적으로 접속되고, 제 2 단이 상기 제 2 스위치(K2)의 제 2 단, 상기 제 5 저항(R5)의 제 1 단 및 상기 제 2 전류 검출 수단(202)에 전기적으로 접속되며, 상기 제 3 스위치(K3)의 제 2 단은 상기 제 1 전압원(V1)의 양극에 전기적으로 접속되되, 상기 제 2 전류원(I2)의 양극, 상기 제 1 전압원(V1)의 음극 및 상기 제 5 저항(R5)의 제 2 단은 접지되고,
상기 제 2 전류 검출 수단(202)은 상기 검출 전류를 취득하고, 상기 검출 전류를 상기 제 5 저항(R5)의 제 1 단에 출력하기 위한 것이며,
상기 제 2 스위치(K2) 및 상기 제 3 스위치(K3)가 오프되면, 상기 제 2 콘덴서(C2)의 제 1 단은 상기 제 1 비교 전압을 상기 컴퍼레이터의 제 1 입력단에 출력한다.
가능한 일 실시 형태에서는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 전압 발생 모듈(40)은, 제 6 저항(R6)과, 제 7 저항(R7)과, 제 2 에러 앰프(EA2)를 포함할 수 있고, 상기 전압 조정 모듈(40)은 제 8 저항(R8)과, 제 2 OP 앰프(Amp2)와, 제 2 트랜지스터(M2)를 포함할 수 있으며,
상기 제 2 에러 앰프(EA2)는, 그 플러스 입력단이 상기 제 6 저항(R6)의 제 2 단, 상기 제 7 저항(R7)의 제 1 단에 전기적으로 접속되고, 마이너스 입력단이 기준 전압(Vref)을 받으며, 출력단이 상기 제 2 트랜지스터(M2)의 게이트에 전기적으로 접속되고, 상기 제 2 트랜지스터(M2)는, 그 드레인이 전원 전압(vdd)을 받고, 소스가 상기 제 8 저항(R8)의 제 1 단에 전기적으로 접속되며,
상기 제 2 OP 앰프(Amp2)는, 그 마이너스 입력단이 상기 입력 전압(Vin)을 받고, 플러스 입력단이 상기 제 7 저항(R7)의 제 2 단과 함께 접지되며, 출력단이 상기 제 8 저항(R8)의 제 2 단 및 상기 컴퍼레이터의 제 2 입력단에 전기적으로 접속되고, 상기 조정 후의 제 2 비교 전압을 상기 제 2 컴퍼레이터의 제 2 입력단에 출력한다.
일례에서는, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 2 검출 수단(202)은, 전압 출력 모듈(10)의 전류(예를 들어, 인덕턴스 전류의 하강 에지일 수 있다)를 샘플링해서 검출 전류를 취득하여, 제 5 저항(R5)의 제 1 단에 입력하며, 제 2 전류원(I2)의 전류를 슬로프 보상 전류로서 제 2 콘덴서(C2)의 제 1 단에 입력할 수 있다.
입력 전압(Vin)이 점프되면, 예를 들어, Vin1로부터 Vin2로 변화되면, 입력 전압(Vin)의 변화량은,
Figure pct00010
에 의해 나타낼 수 있다. 이 경우, 제어 신호 발생 모듈(50)로부터 발생하는 제어 신호(PWM 신호)의 듀티비는, D1로부터 D2로 변화된다.
Vin=Vin1인 경우, 제어 신호 발생 모듈(50)의 컴퍼레이터의 제 1 입력단의 입력 전압은,
Figure pct00011
에 의해 나타낼 수 있다. Vin=Vin2인 경우, 제어 신호 발생 모듈(50)의 컴퍼레이터의 제 1 입력단의 입력 전압은,
Figure pct00012
에 의해 나타내어진다. 여기서, Vramp(Vramp1, Vramp2를 포함한다)는 제 2 콘덴서(C2)의 양단의 전압차를 나타낼 수 있고, Vsense(Vsense1, Vsense2를 포함한다)는 제 5 저항(R5)의 양단의 전압차를 나타낸다. 입력 전압(Vin)이 Vin1로부터 Vin2로 변화되는 경우, 컴퍼레이터의 제 1 입력단의 전압 변화량 ΔVsum은,
Figure pct00013
(여기서, Δramp=Vramp2-Vramp1, Δsense=Vsense2-Vsense1)이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 개시의 실시예에서는, 전압 조정 모듈(40)은 제 2 전압 발생 모듈(30)에 전기적으로 접속되고, 제 2 전압 발생 모듈(30)로부터 출력되는 제 2 비교 전압을 보상한다.
Vin=Vin1인 경우, 컴퍼레이터의 제 2 입력단의 입력 전압은,
Figure pct00014
에 의해 나타낼 수 있다. Vin=Vin2인 경우, 컴퍼레이터의 제 2 입력단의 입력 전압은,
Figure pct00015
에 의해 나타낼 수 있다. 여기서, gm2는, 제 2 OP 앰프(Amp2)의 상호 컨덕턴스를 나타내고, Vth는, 제 2 트랜지스터(M2)의 임계값 전압을 나타내며, Vea＿out1, Vea＿out2는, 제 1 에러 앰프(EA1)의 2회의 출력을 나타내고, R8은 제 4 저항(R4)의 저항값을 나타낸다. 따라서, 제 2 입력단의 입력 전압 변화량은
Figure pct00016
이고, 즉,
Figure pct00017
이 되도록, 획득될 수 있다.
본 개시의 실시예에서는, 적절한 제 1 OP 앰프(Amp2) 및 제 8 저항(R8)을 선택해서,
Figure pct00018
을 만족시킬 수 있다. 이러한 설정에 의해, 본 개시의 실시예에서는, 제어 신호 발생 모듈(50)의 컴퍼레이터의 제 1 입력단, 제 2 입력단의 양단의 전압 변화를 동기시키고, 입력 전압(Vin)에 따라서 변화되는 제어 신호(PWM 신호의 듀티비는 Vin의 변화에 맞추어 변화된다)를 발생시킬 수 있기 때문에, 출력 전압(Vout)의 지터를 저감시킬 수 있다.
나아가, 본 개시에서는, 제 2 검출 수단(202)의 구체적인 실시 형태에 대해서는 한정되지 않기 때문에, 당업자라면 관련 기술을 참조해서 전압 출력 모듈(10)의 전류(인덕턴스의 전류)의 검출을 도모할 수 있다.
이상, 전압 조정 모듈(40)이 제 2 전압 발생 모듈(30)에 전기적으로 접속되어 제 2 비교 전압을 보상 조정하는 것을 예로서 설명했지만, 이하에서는, 전압 조정 모듈(40)이 제 1 전압 발생 모듈(20)에 전기적으로 접속되는 경우를 예시적으로 설명한다.
도 5는 본 개시의 일 실시 형태와 관련된 전압 조정 장치의 모식도를 나타낸다.
가능한 일 실시 형태에서는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 전압 발생 모듈(20)은 제 9 저항(R9)과, 제 3 콘덴서(C3)와, 제 4 스위치(K4)와, 제 3 전류원(I3)과, 제 3 전류 검출 수단(203)을 포함할 수 있고, 상기 전압 조정 모듈(40)은 제 3 OP 앰프(Amp3)를 포함할 수 있으며,
상기 제 3 콘덴서(C3)의 제 1 단은, 상기 제 4 스위치(K4)의 제 1 단, 상기 제 3 전류원(I3)의 양극 및 상기 컴퍼레이터(도 5에는 도시되어 있지 않음)의 제 1 입력단에 전기적으로 접속되고,
상기 제 3 전류 검출 수단(203)은 상기 전압 출력 모듈(10), 상기 제 9 저항(R9)의 제 1 단, 상기 제 3 콘덴서(C3)의 제 2 단 및 상기 제 4 스위치(K4)의 제 2 단에 전기적으로 접속되며, 상기 검출 전류를 취득하고 상기 제 9 저항(R9)의 제 1 단에 출력하며,
상기 제 3 OP 앰프(Amp3)는, 그 플러스 입력단이 상기 입력 전압(Vin)을 입력받고, 마이너스 입력단이 상기 제 9 저항(R9)의 제 2 단과 함께 접지되며,
상기 제 4 스위치(K4)가 오프되면, 상기 제 3 콘덴서(C3)의 제 1 단은 상기 조정 후의 제 1 비교 전압을 상기 컴퍼레이터의 제 1 입력단에 출력한다.
가능한 일 실시 형태에서는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 전압 발생 모듈(30)은 제 3 에러 앰프(EA3)와, 제 10 저항(R10)과, 제 11 저항(R11)을 포함할 수 있고,
상기 제 10 저항(R10)는, 그 제 1 단이 상기 출력 전압(Vout)을 입력받고, 제 2 단이 상기 제 11 저항(R11)의 제 1 단, 상기 제 3 에러 앰프(EA3)의 플러스 입력단에 전기적으로 접속되며, 상기 제 3 에러 앰프(EA3)의 마이너스 입력단은 기준 전압(Vref)을 입력받기 위한 것이며, 상기 제 11 저항(R11)의 제 2 단은 접지되며, 상기 제 3 에러 앰프(EA3)의 출력단은, 상기 컴퍼레이터의 제 2 입력단에 전기적으로 접속되고, 상기 제 2 비교 전압을 상기 컴퍼레이터의 제 2 입력단에 출력한다.
일례에서는, 제 3 검출 수단(203)에 의해 전압 출력 모듈(10)의 검출 전류(예를 들어, 인덕턴스 전류의 상승 에지이다)를 취득하고, 제 3 전류원(I3)의 전류를 슬로프 보상 전류로서 제 3 콘덴서(C3)의 제 1 단에 입력할 수 있다.
입력 전압 샘플링 보상이 도입되어 있지 않을 때(즉, 전압 조정 모듈(40)에 들어있지 않을 때), 입력 전압(Vin)이 점프되면, 예를 들어, Vin1로부터 Vin2로 변화되면, 입력 전압의 변화량은,
Figure pct00019
에 의해 나타낼 수 있다. 이 경우, 제어 신호 발생 모듈(50)에 의해 출력되는 제어 신호의 듀티비는, D1로부터 D2로 변화된다.
Vin=Vin1인 경우, 제어 신호 발생 모듈(50)의 컴퍼레이터의 제 1 입력단의 입력 전압은,
Figure pct00020
에 의해 나타낼 수 있다. Vin=Vin2인 경우, 제어 신호 발생 모듈(50)의 컴퍼레이터의 제 1 입력단의 입력 전압은,
Figure pct00021
에 의해 나타낼 수 있다. 여기서, Vramp(Vramp1, Vramp2를 포함한다)는, 제 3 콘덴서(C3)의 양단의 전압차를 나타낼 수 있고, Vsense(Vsense1, Vsense2를 포함한다)는, 제 9 저항(R9)의 양단의 전압차를 나타낼 수 있다. 입력 전압(Vin)이 Vin1로부터 Vin2로 변경되는 경우, 제 1 입력단의 전압 변화량은,
Figure pct00022
(여기서, Δramp=Vramp2-Vramp1, Δsense=Vsense2-Vsense1)이다.
따라서, 제어 신호 발생 모듈(50)이 신속하게 응답할 수 있도록 하기 위해서는, 입력 전압(Vin)이 Vin1로부터 Vin2로 변화되면, 이에 따라서, 제 2 전압 발생 모듈(30)에 의해 출력되는 제 2 비교 전압이 Vsum1로부터 Vsum2로 변화될 필요가 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 전압 조정 모듈(40)이 도입되고, 한편 제 9 저항(R9)의 제 1 단에 전기적으로 접속되는 경우, 전압 조정 모듈(40)은 입력 전압(Vin)을 샘플링한 후, 제 9 저항(R9)의 제 1 단의 전압을 보상할 수 있다.
일례에서는, Vin=Vin1인 경우, 컴퍼레이터의 제 1 입력단의 입력 전압은,
Figure pct00023
또는
Figure pct00024
에 의해 나타낼 수 있다. Vin=Vin2인 경우, 컴퍼레이터의 제 1 입력단의 입력 전압은,
Figure pct00025
또는
Figure pct00026
에 의해 나타낼 수 있다. 여기서, gm3는 제 3 OP 앰프(Amp3)의 상호 컨덕턴스를 나타내고, R9는 제 9 저항(R9)의 저항값을 나타내며, Isense1는 입력 전압이 Vin1인 경우의 검출 전류를 나타내고, Isense2는 입력 전압이 Vin2인 경우의 검출 전류를 나타내고, Iramp는 제 4 전류원(I3)의 전류값을 나타낸다.
본 개시의 실시예에서는 Vsum2=Vsum1이 되도록 적절한 제 3 OP 앰프(Amp3) 및 제 9 저항(R9)를 선택함으로써, 제 2 전압 발생 모듈(30)에 의해 출력되는 제 2 비교 전압이 Vin의 변화에 따라 변화되지 않는 것이 확보된다. 즉, Vsum2=Vsum1인 경우,
Figure pct00027
이고, 즉
Figure pct00028
(여기서, ΔVin=ΔVin2-ΔVin1, ΔVramp=ΔVramp2-ΔVramp1, ΔVsense=Vsense2-Vsense1)이 된다.
이러한 설정에 의해 본 개시의 실시예에서는, 제어 신호 발생 모듈(50)의 컴퍼레이터의 제 1 입력단, 제 2 입력단의 양단의 전압 변화를 동기시키고, 입력 전압(Vin)에 따라서 변화되는 제어 신호(PWM 신호의 듀티비는 Vin의 변화에 맞추어 변화된다)를 발생시킬 수 있기 때문에, 출력 전압(Vout)의 지터를 저감시킬 수 있다.
나아가, 본 개시에서는, 제 3 검출 수단(203)의 구체적인 실시 형태에 대해서 한정되지 않기 때문에, 당업자라면 관련 기술을 참조해서 전압 출력 모듈(10)의 전류(인덕턴스의 전류)의 검출을 도모할 수 있다.
상기의 전압 조정 장치는 피크 전류 샘플링 장면에 적용될 수도 있다. 이하, 밸리 전류 샘플링 장면을 예시적으로 설명한다.
도 6은 본 개시의 일 실시 형태와 관련된 전압 조정 장치의 모식도를 나타낸다.
가능한 일 실시 형태에서는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 전압 발생 모듈(20)은, 제 12 저항(R12)과, 제 4 콘덴서(C4)와, 제 5 스위치(K5)와, 제 6 스위치(K6)와, 제 4 전류원(I4)과, 제 2 전압원(V2)과, 제 4 전류 검출 수단(204)을 포함할 수 있고, 상기 전압 조정 모듈(40)은 제 4 OP 앰프(Amp4)를 포함할 수 있으며,
상기 제 4 콘덴서(C4)는, 그 제 1 단이 상기 제 5 스위치(K5)의 제 1 단, 상기 제 6 스위치(K6)의 제 1 단, 상기 제 4 전류원(I4)의 음극 및 상기 컴퍼레이터(도 6에는 도시되어 있지 않음)의 제 1 입력단에 전기적으로 접속되고, 제 2 단이 상기 제 12 저항(R12)의 제 1 단, 상기 제 4 OP 앰프(Amp4)의 출력단, 상기 제 5 스위치(K5)의 제 2 단 및 상기 제 4 전류 검출 수단(204)에 전기적으로 접속되며, 상기 제 4 전류 검출 수단(204)은 더 상기 전압 출력 모듈(10)에 전기적으로 접속되고, 상기 검출 전류를 취득해서 상기 제 12 저항(R12)의 제 1 단에 출력하며,
상기 제 6 스위치(K6)의 제 2 단은 상기 제 2 전압원(V2)의 양극에 전기적으로 접속되고, 상기 제 2 전압원(V2)의 음극, 상기 제 4 전류원(I4)의 양극, 상기 제 12 저항(R12)의 제 2 단, 상기 제 4 OP 앰프(Amp4)의 마이너스 입력단은 접지되며, 상기 제 4 OP 앰프(Amp4)의 플러스 입력단은 상기 입력 전압(Vin)을 받으며,
상기 제 5 스위치(K5), 상기 제 6 스위치(K6)가 오프되면, 상기 제 4 콘덴서(C4)의 제 1 단은, 조정 후의 제 1 비교 전압을 상기 컴퍼레이터의 제 1 입력단에 출력한다.
일례에서는, 제 4 검출 수단(204)은 전압 출력 모듈(10)의 전류(예를 들어, 인덕턴스 전류의 하강 에지)를 샘플링해서 검출 전류를 취득하여, 제 4 전류원의 전류를 슬로프 보상 전류로서 제 4 콘덴서(C4)의 제 1 단에 입력할 수 있다.
일례에서는, 입력 전압 샘플링 보상이 도입되어 있지 않을 때(전압 조정 모듈(40)이 도입되어 있지 않을 때), 입력 전압(Vin)이 점프하면, 예를 들어, Vin1로부터 Vin2로 변화되면, 입력 전압(Vin)의 변화량은,
Figure pct00029
에 의해 나타낼 수 있다. 이 경우, 제어 신호 발생 모듈(50)에 의해 출력되는 제어 신호의 듀티비는 D1로부터 D2로 변화된다. Vin=Vin1인 경우, 제어 신호 발생 모듈(50)의 컴퍼레이터의 제 1 입력단의 입력 전압은,
Figure pct00030
에 의해 나타낼 수 있다. Vin=Vin2인 경우, 제어 신호 발생 모듈(50)의 컴퍼레이터의 제 1 입력단의 입력 전압은,
Figure pct00031
에 의해 나타낼 수 있다. 여기서, Vramp(Vramp1, Vramp2를 포함한다)는 제 4 콘덴서(C4)의 양단의 전압차를 나타내고, Vsense(Vsense1, Vsense2를 포함한다)는 제 12 저항(R12)의 양단의 전압차를 나타낸다. 입력 전압(Vin)이 Vin1로부터 Vin2로 변화되는 경우, 제어 신호 발생 모듈(50)의 컴퍼레이터의 제 1 입력단의 전압 변화량은
Figure pct00032
(여기서, Δramp=Vramp2-Vramp1, Δsense=Vsense2-Vsense1)에 의해 나타낼 수 있다.
일례에서는, 전압 조정 모듈(40)이 도입되어 있는 경우, 도 6에 도시된 바와 같이, 전압 조정 모듈(40)은 입력 전압(Vin)을 샘플링해하고, 제 1 전압 발생 모듈(20)의 제 1 비교 전압을 조정할 수 있다.
일례에서는, Vin=Vin1인 경우, 제어 신호 발생 모듈(50)의 컴퍼레이터의 제 1 입력단의 입력 전압은
Figure pct00033
또는
Figure pct00034
에 의해 나타낼 수 있다. Vin=Vin2인 경우, 제어 신호 발생 모듈(50)의 컴퍼레이터의 제 1 입력단의 입력 전압은,
Figure pct00035
또는
Figure pct00036
에 의해 나타낼 수 있다. 여기서, gm4는 제 4 OP 앰프(40)의 상호 컨덕턴스를 나타내고, R12는 제 12 저항의 저항값을 나타내며, Isense1는 입력 전압이 Vin1인 경우의 검출 전류를 나타내고, Isense2는 입력 전압이 Vin2인 경우의 검출 전류를 나타내고, Iramp는 제 4 전류원(I3)의 전류값을 나타낸다.
일례에서는, Vsum2=Vsum1이 되도록 적절한 제 4 OP 앰프(Amp4) 및 제 12 저항(R12)를 선택함으로써,
Figure pct00037
이 된다.
Figure pct00038
(여기서, ΔVin=ΔVin2-ΔVin1, ΔVramp=ΔVramp2-ΔVramp1, ΔVsense=Vsense2-Vsense1)를 만족시킬 수 있다면, 본 개시의 실시예에서는 제어 신호 발생 모듈(50)의 컴퍼레이터의 제 1 입력단, 제 2 입력단의 양단의 전압 변화를 동기시키고, 입력 전압(Vin)에 따라서 변화되는 제어 신호(PWM 신호의 듀티비는 Vin의 변화에 맞추어 변화된다)를 발생시킬 수 있기 때문에, 출력 전압(Vout)의 지터를 저감시킬 수 있다.
나아가, 본 개시에서는 제 4 검출 수단(204)의 구체적인 실시 형태에 대해서 한정되지 않기 때문에, 당업자라면 관련 기술을 참조해서 전압 출력 모듈(10)의 전류(인덕턴스의 전류)의 검출을 도모할 수 있다.
도 7은 본 개시의 실시 형태와 관련된 전압 조정 장치의 효과 모식도를 나타낸다.
도 7에 도시된 바와 같이, 그래프 A는 입력 전압(Vin)이 ±500mV/10㎲의 레이트로 점프하는 것을 나타내며, 그래프 B는 본 개시와 관련된 발명에 의한 출력 전압(Vout)을 나타내고, 그래프 C는 관련 기술에 의한 출력 전압(Vout)을 나타낸다. 이와 같이, 그래프 C에 나타내는 관련 기술에서는, 출력 전압의 지터는 적어도 25mV인 것에 반해서, 본 개시와 관련되는 발명(그래프 B)에 의한 출력 전압의 지터는 2 mV 미만이라는 것을 알 수 있다.
본 개시의 실시예에서는, 제어 신호 발생 모듈(50)의 컴퍼레이터의 제 1 입력단, 제 2 입력단의 양단의 전압 변화를 동기시켜서, 입력 전압(Vin)에 따라 변화되는 제어 신호(PWM 신호의 듀티비는 Vin의 변화에 맞추어 변화된다)를 발생시킬 수 있기 때문에 출력 전압(Vout)의 지터를 저감시킬 수 있다.
이상은, 본 개시의 구체적인 실시 형태에 지나지 않고, 본 개시의 보호 범위를 한정하는 것은 아니며, 당업자가 본 개시에 기재의 기술적 범위 내에서 용이하게 상정할 수 있는 모든 변경 또는 치환은, 모두 본 개시의 보호 범위 내에 포함되는 것이 당연하다. 따라서, 본 개시의 보호 범위는, 이하의 특허 청구의 범위에 근거해야 하는 것이다.

Claims (11)

  1. 전압 조정 장치로서,
    입력 전압 및 제어 신호를 받고, 상기 제어 신호 및 상기 입력 전압에 기초해서 출력 전압을 획득하기 위한 전압 출력 모듈과,
    상기 전압 출력 모듈에 전기적으로 접속되어서 상기 전압 출력 모듈의 전류를 검출해서 검출 전류를 취득하고, 상기 검출 전류에 기초해서 제 1 비교 전압을 획득하기 위한 제 1 전압 발생 모듈과,
    상기 전압 출력 모듈에 전기적으로 접속되어서 상기 출력 전압에 기초해서 제 2 비교 전압을 발생시키기 위한 제 2 전압 발생 모듈과,
    상기 제 1 전압 발생 모듈로부터 조정 후의 제 1 비교 전압을 출력하도록 상기 입력 전압에 기초해서 상기 제 1 비교 전압을 조정하거나 또는, 상기 제 2 전압 발생 모듈로부터 조정 후의 제 2 비교 전압을 출력하도록 상기 입력 전압에 기초해서 상기 제 2 비교 전압을 조정하기 위한 전압 조정 모듈과,
    상기 제 1 전압 발생 모듈 및 상기 제 2 전압 발생 모듈에 전기적으로 접속되어서 상기 조정 후의 제 1 비교 전압 또는 상기 조정 후의 제 2 비교 전압에 따라서 제어 신호를 출력함으로써, 상기 전압 출력 모듈이 상기 제어 신호 및 상기 입력 전압에 기초해서 출력 전압을 획득하게 하기 위한 제어 신호 발생 모듈
    을 포함하는 전압 조정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 신호 발생 모듈은 컴퍼레이터와 펄스 폭 변조(PWM) 신호 발생기를 포함하고, 상기 제어 신호는 PWM 신호를 포함하며,
    상기 컴퍼레이터는, 그 제 1 입력단이 상기 제 1 전압 발생 모듈에 전기적으로 접속되고, 제 2 입력단이 상기 제 2 전압 발생 모듈에 전기적으로 접속되며, 출력단이 상기 PWM 신호 발생기의 입력단에 전기적으로 접속되고, 상기 제 1 전압 발생 모듈의 출력 신호와 상기 제 2 전압 발생 모듈의 출력 신호를 비교해서 비교 결과를 출력하며,
    상기 PWM 신호 발생기는, 그 출력단이 상기 전압 출력 모듈에 전기적으로 접속되는 것으로, 상기 컴퍼레이터에 의해 출력된 비교 결과에 기초해서 PWM 신호의 듀티비를 조정해서, 듀티비가 조정된 제어 신호를 출력하는,
    전압 조정 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 전압 발생 모듈은 제 1 콘덴서와, 제 1 저항과, 제 1 스위치와, 제 1 전류원과, 제 1 전류 검출 수단을 포함하고,
    상기 제 1 콘덴서는, 그 제 1 단이 상기 제 1 스위치의 제 1 단, 상기 제 1 전류원의 양극 및 상기 컴퍼레이터의 제 1 입력단에 전기적으로 접속되고, 제 2 단이 상기 제 1 스위치의 제 2 단, 상기 제 1 저항의 제 1 단 및 상기 제 1 전류 검출 수단에 전기적으로 접속되되, 상기 제 1 저항의 제 2 단은 접지되고,
    상기 제 1 전류 검출 수단은 상기 전압 출력 모듈에 전기적으로 접속되고, 상기 검출 전류를 취득하고 상기 제 1 저항의 제 1 단에 출력하며,
    상기 제 1 스위치가 오프되면, 상기 제 1 콘덴서의 제 1 단은 상기 제 1 비교 전압을 상기 컴퍼레이터의 제 1 입력단에 출력하는,
    전압 조정 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 전압 발생 모듈은 제 1 에러 앰프와, 제 2 저항과, 제 3 저항을 포함하고, 상기 전압 조정 모듈은 제 1 OP 앰프와, 제 1 트랜지스터와, 제 4 저항을 포함하며,
    상기 제 1 에러 앰프는, 그 플러스 입력단이 상기 제 2 저항의 제 2 단 및 상기 제 3 저항의 제 1 단에 전기적으로 접속되고, 마이너스 입력단이 기준 전압을 받으며, 출력단이 상기 제 1 트랜지스터의 게이트에 전기적으로 접속되고,
    상기 제 1 트랜지스터는, 그 드레인이 전원 전압을 받고, 소스가 상기 제 4 저항의 제 1 단, 상기 제 1 OP 앰프의 출력단 및 상기 컴퍼레이터의 제 2 입력단에 전기적으로 접속되며,
    상기 제 1 OP 앰프의 플러스 입력단은 상기 입력 전압을 입력받고,
    상기 제 1 OP 앰프의 마이너스 입력단, 상기 제 3 저항의 제 2 단 및 상기 제 4 저항의 제 2 단은 접지되는,
    전압 조정 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 전압 발생 모듈은 제 5 저항과, 제 2 콘덴서와, 제 2 전류원과, 제 1 전압원과, 제 2 스위치와, 제 3 스위치와, 제 2 전류 검출 수단을 포함하고,
    상기 제 2 콘덴서는, 그 제 1 단이 상기 제 2 스위치의 제 1 단, 상기 제 3 스위치의 제 1 단, 상기 제 2 전류원의 음극 및 상기 컴퍼레이터의 제 1 입력단에 전기적으로 접속되고, 제 2 단이 상기 제 2 스위치의 제 2 단, 상기 제 5 저항의 제 1 단 및 상기 제 2 전류 검출 수단에 전기적으로 접속되며, 상기 제 3 스위치의 제 2 단은 상기 제 1 전압원의 양극에 전기적으로 접속되고, 상기 제 2 전류원의 양극, 상기 제 1 전압원의 음극 및 상기 제 5 저항의 제 2 단은 접지되고,
    상기 제 2 전류 검출 수단은 상기 검출 전류를 취득하고, 상기 검출 전류를 상기 제 5 저항의 제 1 단에 출력하기 위한 것이며,
    상기 제 2 스위치 및 상기 제 3 스위치가 오프되면, 상기 제 2 콘덴서의 제 1 단은 상기 제 1 비교 전압을 상기 컴퍼레이터의 제 1 입력단에 출력하는,
    전압 조정 장치.
  6. 제 2 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 전압 발생 모듈은 제 6 저항과, 제 7 저항과, 제 2 에러 앰프를 포함하고, 상기 전압 조정 모듈은 제 8 저항과, 제 2 OP 앰프와, 제 2 트랜지스터를 포함하며,
    상기 제 2 에러 앰프는, 그 플러스 입력단이 상기 제 6 저항의 제 2 단, 상기 제 7 저항의 제 1 단에 전기적으로 접속되고, 마이너스 입력단이 기준 전압을 받으며, 출력단이 상기 제 2 트랜지스터의 게이트에 전기적으로 접속되고, 상기 제 2 트랜지스터는 그 드레인이 전원 전압을 받으며, 소스가 상기 제 8 저항의 제 1 단에 전기적으로 접속되고,
    상기 제 2 OP 앰프는, 그 마이너스 입력단이 상기 입력 전압을 받고, 플러스 입력단이 상기 제 7 저항의 제 2 단과 함께 접지되며, 출력단이 상기 제 8 저항의 제 2 단 및 상기 컴퍼레이터의 제 2 입력단에 전기적으로 접속되고, 상기 조정 후의 제 2 비교 전압을 상기 제 2 컴퍼레이터의 제 2 입력단에 출력하는,
    전압 조정 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 전압 발생 모듈은 제 9 저항과, 제 3 콘덴서와, 제 4 스위치와, 제 3 전류원과, 제 3 전류 검출 수단을 포함하고, 상기 전압 조정 모듈은 제 3 OP 앰프를 포함하며,
    상기 제 3 콘덴서의 제 1 단은 상기 제 4 스위치의 제 1 단, 상기 제 3 전류원의 양극 및 상기 컴퍼레이터의 제 1 입력단에 전기적으로 접속되고,
    상기 제 3 전류 검출 수단은 상기 전압 출력 모듈, 상기 제 9 저항의 제 1 단, 상기 제 3 콘덴서의 제 2 단 및 상기 제 4 스위치의 제 2 단에 전기적으로 접속되며, 상기 검출 전류를 취득하고 상기 제 9 저항의 제 1 단에 출력하기 위한 것이며,
    상기 제 3 OP 앰프는, 그 플러스 입력단이 상기 입력 전압을 입력받고, 마이너스 입력단이 상기 제 9 저항의 제 2 단과 함께 접지되며,
    상기 제 4 스위치가 오프되면, 상기 제 3 콘덴서의 제 1 단은 상기 조정 후의 제 1 비교 전압을 상기 컴퍼레이터의 제 1 입력단에 출력하는,
    전압 조정 장치.
  8. 제 2 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 전압 발생 모듈은 제 3 에러 앰프와, 제 10 저항과, 제 11 저항을 포함하고,
    상기 제 10 저항은, 그 제 1 단이 상기 출력 전압을 입력받고, 제 2 단이 상기 제 11 저항의 제 1 단, 상기 제 3 에러 앰프의 플러스 입력단에 전기적으로 접속되며, 상기 제 3 에러 앰프의 마이너스 입력단은 기준 전압을 입력받고, 상기 제 11 저항의 제 2 단은 접지되며, 상기 제 3 에러 앰프의 출력단은 상기 컴퍼레이터의 제 2 입력단에 전기적으로 접속되어서 상기 제 2 비교 전압을 상기 컴퍼레이터의 제 2 입력단에 출력하는,
    전압 조정 장치.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 전압 발생 모듈은 제 12 저항과, 제 4 콘덴서와, 제 5 스위치와, 제 6 스위치와, 제 4 전류원과, 제 2 전압원과, 제 4 전류 검출 수단을 포함하고, 상기 전압 조정 모듈은 제 4 OP 앰프를 포함하며,
    상기 제 4 콘덴서는 그 제 1 단이 상기 제 5 스위치의 제 1 단, 상기 제 6 스위치의 제 1 단, 상기 제 4 전류원의 음극 및 상기 컴퍼레이터의 제 1 입력단에 전기적으로 접속되고, 제 2 단이 상기 제 12 저항의 제 1 단, 상기 제 4 OP 앰프의 출력단, 상기 제 5 스위치의 제 2 단, 상기 제 4 전류 검출 수단에 전기적으로 접속되며, 상기 제 4 전류 검출 수단은 또한 상기 전압 출력 모듈에 전기적으로 접속되어서 상기 검출 전류를 취득해서 상기 제 12 저항의 제 1 단에 출력하기 위한 것이고,
    상기 제 6 스위치의 제 2 단은, 상기 제 2 전압원의 양극에 전기적으로 접속되고, 상기 제 2 전압원의 음극, 상기 제 4 전류원의 양극, 상기 제 12 저항의 제 2 단, 상기 제 4 OP 앰프의 마이너스 입력단은 접지되고, 상기 제 4 OP 앰프의 플러스 입력단은 상기 입력 전압을 받으며,
    상기 제 5 스위치 및 상기 제 6 스위치가 오프되면, 상기 제 4 콘덴서의 제 1 단은 조정 후의 제 1 비교 전압을 상기 컴퍼레이터의 제 1 입력단에 출력하는,
    전압 조정 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 전압 조정 장치를 포함하는 칩.
  11. 제 10 항에 기재된 칩을 포함하는 전자 기기.
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