A Study on the Design of Green Mode Power Switch IC

In this paper, Green Mode Power IC is designed to reduce the standby power. The proposed and designed IC works for the Switch Mode Power Supply(SMPS) and has the function of PWM. To reduce the unnecessary electric power, burst mode and skip mode section are introduced and controlled by external power MOSFET to diminish the standby power. The proposed IC is designed and simulated by KEC 30V-High Voltage 0.5um CMOS Process. The structure of proposed IC is composed of voltage regulator circuit, voltage reference circuit, UVLO(Under Voltage Lock out) circuit, Ibias circuit, green circuit, PWM circuit, OSC circuit, protection circuit, control circuit, and level & driver circuit. Measuring the current consumption of each block from the simulation results, 1.2942 mA of the summing consumption current from each block is calculated and ot proved that it is within the our design target of 1.3 mA. The current consumption of the proposed IC in this paper is less than a half of conventional ICs, and power consumption is reduced to the extent of 1W in standby mode. From the above results, we know that efficiency of proposed IC is superior to the previous IC.

그린 모드 파워 스위치 IC 설계에 관한 연구

본 논문에서는 대기전력을 줄일 수 있는 Green Mode Power IC 회로를 설계하였다. 이 회로는 switch mode power supply(SMPS)을 구동하기 위한 PWM 기능을 가지고 있으며, 불필요한 소비전력을 제거하기 위해 burst mode와 skip mode 구간을 만들고 대기전력을 낮출 수 있도록 외부의 Power MOSFET에 의해 제어된다. 제안한 회로는 KEC 30V-High Voltage 0.5um CMOS process를 이용하여 시뮬레이션 하였다. 회로 내부는 크게 voltage regulator 회로, voltage reference 회로, UVLO(Under Voltage Lock Out)회로, Ibias 회로, green 회로, PWM 회로, OSC 회로, protection회로, control 회로, Level shift&Driver 회로로 구성되어 있다. 시뮬레이션 결과로부터 회로 동작 시 각 블록의 소비전류를 측정하여 확인한 결과 블록 별 전류총합이 1.29mA이었고, 이 값은 목표 설계치인 1.3mA을 충족시킴을 입증하였다. 이 값은 기존 IC의 소비전류보다 1/2이상 줄어든 값이며, 대기모드로 동작할 경우는 전력소비를 1W 미만까지 줄일 수 있었다.