VLSI Design of Low Voltage DC/DC Converter using Zero Voltage Switching Technique

Zero Voltage Switching을 이용한 저전압 DC/DC 컨버터의 고집적회로 설계

  • 전재훈 (성균관대 전기전자 및 컴퓨터공학부) ;
  • 김종태 (성균관대 전기전자 및 컴퓨터공학부) ;
  • 홍병유 (성균관대 전기전자 및 컴퓨터공학부)
  • Published : 2001.12.01

Abstract

This paper presents the VLSI design of highly efficient low voltage DC/DC converter for portable devices. All active devices are integrated on a single chip using a standard 0.65$\mu\textrm{m}$ CMOS process. The converter operates at the switching frequency of 1MHz for reducing the size of passive elements and uses a ZVS for minimizing the switching loss at high frequency. Simulation results show that the circuit can achieve a 95% efficiency when the output voltage is controlled to be 2V with the load of lW.

본 논문은 휴대용 기기를 위한 고효율의 저전압용 DC/DC 컨버터의 고집적회로에 관한 연구이다. 컨버터의 모든 능동 소자들은 0.65$\mu\textrm{m}$표준 CMOS 공정을 사용하여 단일 칩으로 구현하였다 수종 소자들의 크기를 줄이기 위해서 1MHz의 주파수에서 동작하며 높은 주파수에서 의스위칭 손실을 최소화하기 위하여 ZVS 방식으로 설계하였다. 시뮬레이션 결과 출력 전압이 2V일때 1W의 출력을 가지며 full 부하에서 95%의 효율을 보였다.

Keywords

References

  1. Ph.D dissertation, UC Berkeley High efficiency low-voltage DC DC conversion for portable applications A. Stratakos
  2. IEEE Power Electronics Specialists Conference Ultra low power control circuits for PWM converters A. P. Dancy;A. P. Chandrakasan
  3. IEEE Trans. Fundamentals v.E80-A no.2 Integration of a power supply for system-on-chip S. Matsumoto;M. Mino;T. Yachi
  4. 제 4회 IDEC MPW 발표회 An integrated CMOS DC DC converter for battery operated systems S. Jung;N. Jung;J. Hwang;G. Cho
  5. A low voltage high efficiency and high power density DC/DC converter Thomas G.Wang;Zunwei Zhou;Fred C. Lee
  6. 스위치 모드 파워서플라이 김희준
  7. CMOS circuit design, layout, and simulation R. jacob Baker;Harry W. Li;David E. Boyce
  8. INT. J. Electronics v.84 no.1 A voltage controlled oscillator for use within a pulse frequency modulation system U.Schiller;J. R. Travis;Z. Ghassenlooy
  9. IEEE Power Electronics Specialists Conference An integrated controller for a high frequency buck converter W. Lau;S. Sanders