지원사업
학술연구/단체지원/교육 등 연구자 활동을 지속하도록 DBpia가 지원하고 있어요.
커뮤니티
연구자들이 자신의 연구와 전문성을 널리 알리고, 새로운 협력의 기회를 만들 수 있는 네트워킹 공간이에요.
논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 윤광섭
- 발행연도
- 2017
- 저작권
- 인하대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수3
이 논문의 연구 히스토리 (3)
2017
- 이 논문의 후속연구가 궁금하신가요?
- 연관 학술논문 또는 학술발표를 통해 보다 발전된 연구결과를 확인하실 수 있습니다.
- 이 논문의 연구 히스토리 확인하기
초록· 키워드
오류제보하기
본 논문에서는 휴대용 전자 기기에 적용되는 듀얼 모드 벅 변환기를 제안한다. 휴대용 전자 기기는 배터리 사용의 시간의 연장을 위해 넓은 부하 전류에서 안정적이며 높은 전력 변환 효율을 가지는 전력관리회로를 필요로 한다.
이러한 응용에 적합한 변환기인 듀얼 모드 벅 변환기를 설계하며 부하 변화에 따라 기존 회로보다 정확하며 빠른 모드 제어를 하도록 설계하였으며, 낮은 부하에서 낮은 소비 전류를 이루기 위해 PFM 모드에서의 비교기 개수를 감소하였다. 인덕터 전류 감지 회로의 경우 전류 감지 비율을 3비트 디지털 신호를 이용하여 정해진 부하에서의 스위칭 주파수 및 출력 맥동 전압을 제어할 수 있다. 또한 제안하는 모드 제어기는 양방향 모드 전환의 시점을 제어 가능하도록 설계하여 소비자 욕구에 따라 모드 제어할 수 있다. 제안하는 듀얼 모드 벅 변환기는 고정된 스위칭 주파수를 가지는 히스테리틱 모드와 PFM 모드를 중심으로 구성된 시스템으로 주파수 전압 컨버터를 이용하여 모드 제어한다. 기존 논문들은 급격한 부하 변화에 따른 부정확한 감지 또는 느린 기준 사각 파형을 이용하여 느린 모드 제어를 가진다. 이러한 단점들을 개선시키기 위해 PFM 모드의 스위칭 주파수 및 영 전류 감지기의 출력 전압을 통해 부하 전류를 빠르고 정확하게 인지하도록 설계하였다. 모의실험 결과 출력 맥동 전압은 6.23mV이내의 값을 가졌으며 10mA∼500mA 부하 전류 범위에서 90%의 최대 전력 변환 효율을 가진다.
기존 논문의 문제점들을 주파수 전압 컨버터를 통해 개선하였다. 또한 PFM 모드의 전력 소모를 낮춤으로써 효율 개선 효과를 가져왔다. 하지만 모드 제어에서 히스테리틱 모드에서 PFM 모드로 전환할 때 불연속 전도 모드에서 반드시 이루어져야한다는 제약이 있다. 즉 모드 전환의 범위의 제약이 존재한다. 제안하는 듀얼 모드 벅 변환기는 웨어러블 디바이스, 모바일과 같은 휴대 기기 및 사물인터넷에 응용될 것으로 기대된다.
이러한 응용에 적합한 변환기인 듀얼 모드 벅 변환기를 설계하며 부하 변화에 따라 기존 회로보다 정확하며 빠른 모드 제어를 하도록 설계하였으며, 낮은 부하에서 낮은 소비 전류를 이루기 위해 PFM 모드에서의 비교기 개수를 감소하였다. 인덕터 전류 감지 회로의 경우 전류 감지 비율을 3비트 디지털 신호를 이용하여 정해진 부하에서의 스위칭 주파수 및 출력 맥동 전압을 제어할 수 있다. 또한 제안하는 모드 제어기는 양방향 모드 전환의 시점을 제어 가능하도록 설계하여 소비자 욕구에 따라 모드 제어할 수 있다. 제안하는 듀얼 모드 벅 변환기는 고정된 스위칭 주파수를 가지는 히스테리틱 모드와 PFM 모드를 중심으로 구성된 시스템으로 주파수 전압 컨버터를 이용하여 모드 제어한다. 기존 논문들은 급격한 부하 변화에 따른 부정확한 감지 또는 느린 기준 사각 파형을 이용하여 느린 모드 제어를 가진다. 이러한 단점들을 개선시키기 위해 PFM 모드의 스위칭 주파수 및 영 전류 감지기의 출력 전압을 통해 부하 전류를 빠르고 정확하게 인지하도록 설계하였다. 모의실험 결과 출력 맥동 전압은 6.23mV이내의 값을 가졌으며 10mA∼500mA 부하 전류 범위에서 90%의 최대 전력 변환 효율을 가진다.
기존 논문의 문제점들을 주파수 전압 컨버터를 통해 개선하였다. 또한 PFM 모드의 전력 소모를 낮춤으로써 효율 개선 효과를 가져왔다. 하지만 모드 제어에서 히스테리틱 모드에서 PFM 모드로 전환할 때 불연속 전도 모드에서 반드시 이루어져야한다는 제약이 있다. 즉 모드 전환의 범위의 제약이 존재한다. 제안하는 듀얼 모드 벅 변환기는 웨어러블 디바이스, 모바일과 같은 휴대 기기 및 사물인터넷에 응용될 것으로 기대된다.
목차
요 약 ………………………………………………………………1Abstract ……………………………………………………………2목 차 ………………………………………………………………3그 림 목 차 ………………………………………………………5표 목 차 ……………………………………………………………7제 1 장 서 론 ………………………………………………………1제 2 장 DC-DC 벅 변환기 설계 ………………………………42.1 DC-DC 벅 변환기의 개요 ………………………………42.2 부하에 따른 벅 변환기 동작 …………………………162.3 PFM 벅 변환기의 개요 ………………………………222.4 고정된 주파수를 가지는 히스테리틱 벅 변환기의 개요 ………………252.5 듀얼 모드 벅 변환기의 개요 …………………………29제 3 장 제안하는 듀얼 모드 벅 변환기 설계 …………………323.1 기존 논문들의 방법과 문제점 ………………………323.2 제안하는 듀얼 모드 벅 변환기 구조 …………………363.3 기본 구성블록 회로설계 ………………………………423.3.1 인덕터 전류 감지 회로 설계 ……………………423.3.2 샘플링을 갖는 루프 필터 설계……………………453.3.3 가변 전류 제어기를 포함하는 모드 제어 회로 설계 …………46제 4 장 실험 결과 및 고찰 ………………………………………494.1 제안한 듀얼 모드 벅 변환기 모의실험 결과 ………504.2 제안한 듀얼 모드 벅 변환기 측정결과 및 성능 분석………514.2.1 측정 환경………………………………………………514.2.2 평가용 기판 측정 결과 및 성능 분석………………524.3 성능 비교 및 고찰………………………………………56제 5 장 결 론 ……………………………………………………59참고 문헌 …………………………………………………………60
최근 본 자료
댓글(0)
0