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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

신영호 (충북대학교, 충북대학교 대학원)

지도교수
최호용
발행연도
2018
저작권
충북대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수6

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이 논문의 연구 히스토리 (4)

2018

제로 전류 감지기를 이용한 PTWS 방식의 듀얼모드 DC-DC 벅 변환기의 설계
신영호 전기·전자·정보·컴퓨터학부 2018.01 학위논문
DC-DC벅 변환기의 전력효율 개선을 위한 PTWS 제어기 설계
신영호 ,  김진원 ,  전승기 외 3명 한국통신학회 학술대회논문집 2018.01 학술대회자료

2017

제로 전류 감지기를 이용한 PTWS 방식의 듀얼모드 DC-DC 벅 변환기 설계
신영호 ,  김학윤 ,  김진원 외 1명 대한전자공학회 학술대회 2017.06 학술대회자료

2016

전력 스위칭 트랜지스터 크기 가변을 이용한 듀얼모드 DC-DC 벅 변환기 설계
신영호 ,  김학윤 ,  최호용 대한전자공학회 학술대회 2016.11 학술대회자료

초록· 키워드

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In this thesis, a dual-mode DC-DC buck converter using power transistor width scaling (PTWS) with a zero current detector has been designed to improve power efficiency under light load. The buck converter is operated in a dual mode, combining the switching frequency modulation (SFM) mode which uses the voltage controlled oscillator (VCO) under light load, with the PWM mode under heavy load. To enhance power efficiency under light load, a PTWS scheme is employed, in which the inductor current is detected using a zero current detector (ZCD), and then is used to select the gate size of the power switching transistor. The proposed circuit has been designed using a 0.35m CMOS process. Measured results show that the proposed converter has 65.5% ∼ 77.3% power efficiency for output load currents of 5mA ∼ 250mA, which is a 4.5% improvement compared to a simple SFM-PWM dual mode and an 15.5% improvement compared to a PWM-only mode under light load of 5mA, respectively.

목차

Ⅰ. 서 론 1
Ⅱ. DC-DC 변환기의 개요 3
2.1. DC-DC 변환기의 구조 및 동작 3
2.2. DC-DC 변환기의 구분 6
2.2.1. 인덕터 전류 크기 6
2.2.2. 스위칭 제어 방식 7
Ⅲ. 제안하는 DC-DC 변환기 회로 설계 11
3.1. 제로 전류 감지기를 이용한 PTWS 방식의 듀얼모드 DC-DC 벅 변환기 11
3.1.1. 전력 스위칭 트랜지스터의 전력 손실 13
3.1.2. PTWS 제어기 14
3.1.3. SFM/PWM 제어기 17
3.1.4. 듀얼모드 동작 19
3.2. 세부 회로 설계 20
3.2.1. VCO 22
3.2.2. 오차 증폭기 23
3.2.3. 전류 감지기 24
3.2.4. 제로 전류 감지기 25
3.2.5. 비교기 26
3.2.6. 게이트 드라이버 27
3.3. 출력 전압 조절 28
Ⅳ. 전체회로 시뮬레이션 30
4.1. 전체회로 시뮬레이션 30
4.1.1. 출력 전압 특성 31
4.1.2. Regulation 및 Transient 특성 32
4.1.3. 전력 효율 34
Ⅴ. 칩 구현 결과 35
5.1. 레이아웃 35
5.2. 칩 구현 결과 36
5.3. 전기적 특성 비교 43
Ⅵ. 결 론 45
참고문헌 46

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