• 제목/요약/키워드: PWM IC

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모바일 기기를 위한 ESD 보호 소자 내장형 고효율 DC-DC 컨버터 설계 (The design of high efficiency DC-DC Converter with ESD protection device for Mobile application)

  • 하가산;손정만;신사무엘;원종일;곽재창;구용서
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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    • pp.565-566
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    • 2008
  • The high efficiency power management IC(PMIC) for Moblie application is proposed in this paper. PMIC is controlled with PWM control method in order to have high power efficiency at high current level. The saw-tooth generator is made to have 1.2 MHz oscillation frequency and full range of output swing from ground to supply voltage(VDD:3.3V). The comparator is designed with two stage OP amplifier. And the error amplifier has 70dB DC gain and $64^{\circ}$ phase margin. DC-DC converter, based on Voltage-mode PWM control circuits, achieved the high efficiency near 95% at 100mA output current. DC-DC converter is designed with LDO in stand-by mode which fewer than 1mA for high efficiency.

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가전기기용 직류전원 모듈 설계 및 신뢰성 특성 해석 (Design and Reliability Evaluation of 5-V output AC-DC Power Supply Module for Electronic Home Appliances)

  • 모영세;송한정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.504-510
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    • 2017
  • 본 논문은 소형 가전기기를 위한 AC DC 파워모듈 설계를 제시하고 효율과 신뢰성 및 안정성 특성을 나타낸다. 제안하는 파워모듈은 PCB 테스트보드에서 PWM 제어 IC 칩, 파워모스 소자, 트랜스포머, 각종 수동소자 (저항, 커패시터, 인덕터)를 사용하여 제작하였다. 본 논문에서 제시한 AC DC 파워모듈 회로 시뮬레이션 결과를 토대로 측정한 실험에서 입력전압은 상용전원 전압 220 V (RMS), 주파수 60 HZ의 교류전압(VAC : Voltage alternating current)을 사용 하였으며, 출력전압, OCP (over current protection), EMI(electromagnetic interference), PWM 신호 펄스, 효율 측정, 패키징 여부에 따른 발열측정 등을 실시하였다. 또한 파워모듈의 온도에 따른 특성변화와 트랜스포머 기준으로 1차측의 회로와 2차측 회로의 절연상태 확인을 하기 위한 내전압 테스트 등의 신뢰성테스트를 실시하였다. 효율 및 신뢰성 측정결과, AC DC 파워 모듈이 5 V의 출력전압, 200 mV의 리플, 약 73 %의 효율, 온도 약 $80^{\circ}C$ 까지 안정적으로 동작함을 확인하였으며, 4.2 kV의 크기로 60초 동안 견디는 내압 성능을 보였다.

LED BLU의 CMS 기능구현에 관한 연구 (Development of CMS Function in LED BLU)

  • 천우영;송상빈;김기훈;김진홍;이현철
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.1499-1500
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    • 2008
  • 최근에 LCD의 후면광원으로 LED를 채용하는 경우가 증가하고 있다. 이러한 LED를 Back Light으로 사용할 경우 일정한 휘도의 유지와 색좌표의 보정은 고급제품의 경우 채용이 증가하고 있다. 본 연구에서는 LCD Monitor용 LED BLU의 CMS(Color Management System)을 개발하기 위하여 1.5W R,G,G,,B가 하나의 PKG에 들어있는 LED를 이용하여 Direct type의 Back Light Unit을 개발하였다. 방열 및 휘도 균일도를 고려하여 LED part를 설계, 개발하였고 LED를 PWM으로 구동하기 위하여 Switching circuit이 포함되는 구동회로 부분을 설계, 개발 하였다. 또한 Color Sensor와 CMS IC를 사용하여 Color를 Control하고 휘도도 컨트롤하는 제어회로 부분도 개발을 하였다. CMS 기능의 제어회로 부분을 개발하기 위하여 MicroController를 사용하였으며 CMS IC와의 통신을 위한 부분도 개발하였다. 이러한 구성을 개발하여 시제품을 직접 제작하였다. 평가를 위하여 성능시험을 실시하였고 광학적인 평가도 시행하였다. 제작된 시제품은 L558 x W359 x H30 으로 하였다. 휘도는 목표휘도를 이루었으며 균일도는 85% 이상이 되었다.

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A High Efficiency Controller IC for LLC Resonant Converter in 0.35 μm BCD

  • Hong, Seong-Wha;Kim, Hong-Jin;Park, Hyung-Gu;Park, Joon-Sung;Pu, Young-Gun;Lee, Kang-Yoon
    • Journal of Power Electronics
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    • 제11권3호
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    • pp.271-278
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    • 2011
  • This paper presents a LLC resonant controller IC for secondary side control without external active devices to achieve low profile and low cost LED back light units. A gate driving transformer is adopted to isolate the primary side and the secondary side instead of an opto-coupler. A new integrated dimming circuitry is proposed to improve the dynamic current control characteristic and the current density of a LED for the brightness modulation of a large screen LCD. A dual-slope clock generator is proposed to overcome the frequency error due to the under shoot in conventional approaches. This chip is fabricated using 0.35 ${\mu}m$ BCD technology and the die size is $2{\times}2\;mm^2$. The frequency range of the clock generator is from 50 kHz to 500 kHz and the range of the dead time is from 50 ns to 2.2 ${\mu}s$. The efficiency of the LED driving circuit is 97 % and the current consumption is 40 mA for a 100 kHz operation frequency from a 15 V supply voltage.

고 효율 저 리플 전압 특성을 갖는 모바일용 동기 형 벅 컨버터 (Synchronous Buck Converter with High Efficiency and Low Ripple Voltage for Mobile Applications)

  • 임창종;김준식;박시홍
    • 전기전자학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.319-323
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    • 2011
  • 본 논문에서는 Mobile 기기의 다양한 기능을 지원하기 위해 사용되는 내부 회로들의 낮은 전압 레벨을 지원하기위해 가장 널리 사용되는 SMPS(Switch Mode Power Supply)방식의 Buck converter를 설계한다. 제안된 Buck converter는 넓은 부하 영역에서 높은 효율을 가지는 것을 목적으로 일반적인 구동 방식인 PWM (Pulse Width Modulation)Mode의 고 효율 저 리플 특성 구현 외에 PFM(Pulse Frequency Modulation) Mode를 적용하여 낮은부하 조건 혹은 부하를 사용하지 않는 대기 시간에서도 고 효율 저 리플 특성을 가지는 Dual mode synchronous buck converter를 설계한다. 이를 위해 본 논문에서는 부하 변동 시에 PWM - PFM Mode로의 효율적인 변환방법 및 저 리플 특성을 위한 방법을 제안한다. 또한 제안된 IC는 Mobile 기기에 부합하는 입력 전압 범위 2.5V-5V를 가지며, 2.5Mhz의 높은 주파수로 동작하여 리플 특성이 양호하고 집적화가 유리하다. 고효율을 위하여 Synchronous Type 설계 및 Dynamic Control 방식을 적용하였다. 보호 기능으로는 회로 동작의 초기 시에 발생하는 Inrush Current를 방지하기 위한 Soft start function 외에 Current limit, Thermal shutdown function, UVLO 회로가 내장되어 신뢰성을 높였다.

휴대전화 플래시를 위한 PWM 전류모드 DC-DC converter 설계 (Design of a PWM DC-DC Boost Converter IC for Mobile Phone Flash)

  • 정진우;허윤석;박용수;김남태;송한정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.2747-2753
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    • 2011
  • 본 논문에서는, 휴대폰 플래시용 전원을 위한 PWM 전류모드 DC-DC 부스트 컨버터를 제안 하였다. 제안하는 DC-DC 부스터 컨버터는 5 Mhz의 스위칭 주파수로 구동되며, 인덕터와 커패시터의 실장면적을 줄여 휴대전화 소형화에 적합하도록 하였다. 전류모드 DC-DC 부스트 컨버터는 인덕터, 출력 커패시터, MOS 트랜지스터, 귀환저항 등으로 이루어지는 파워단 부분과 펄스폭 변조기, 오실레이터, 에러증폭기 등으로 이루어지는 제어부 블록으로 구성된다. 제안하는 회로는 $0.5\;{\mu}m$ 1-poly 2-metal CMOS 공정으로 설계 및 검증 하였다. 설계된 회로는 모의실험결과 듀티비가 0.15일 때 3.7 V 입력 전압 조건에서 출력 전압이 4.26 V가 나타났고, 출력 전류는 100 mA로 기존의 25 ~ 50 mA 보다 큰 출력을 얻었다. 본 논문의 DC-DC 컨버터는 휴대폰의 카메라 플래시를 고효율로 구동시키며 휴대전화의 소형화에도 기여 할 수 있을 것으로 사료된다.

역률 개선 제어용 집적회로의 설계 (An Integrated Circuit design for Power Factor Correction)

  • 이준성
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권5호
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    • pp.219-225
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    • 2014
  • 본 논문에서는 가정용 교류 전원을 DC 전원으로 변환하여 가전기기에 사용할 수 있는 역률 개선 회로를 설계하였다. 역률은 공급되는 교류 전원의 전압과 전압의 위상차 뿐만 아니라 특정구간에서 발생되는 급격한 전류 파형의 불균형 등과도 관련이 있다. 설계된 본 회로는 부하에 공급되는 교류전력의 전류 파형은 전압파형과 위상차가 적으면서 정현파에 가깝게 공급하는 기능을 제공한다. 자체 발진하는 10[kHz]~100[kHz] 내외의 주파수로 AC 전원에 연결된 코일을 스위칭 한 후 코일전류를 부하에 공급하는 기능을 위한 회로, AC 파형의 zero crossing 지점을 찾는 기능을 함께 수행하는 multiplier 회로, UVLO, OVP, BGR 등의 회로를 한 개의 IC에 집적할 수 있도록 설계하였다. 제작공정은 최소선폭 $0.5[{\mu}m]$, 내압 20[V], 2P_2M CMOS 공정을 사용하여 설계하였고 시뮬레이션을 통하여 전체 기능을 검증하였다.

압전트랜스를 이용한 고효율 CCFL 인버터 시스템 설계 (Developing the High Efficient Inverter Using Piezo Electronic Transformer)

  • 이영규;주성준;이병훈;홍순길
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1199-1201
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    • 2002
  • Today, the ceramic transformer becomes widely used for the TFT LCD backlight inverter system thanks to its high efficiency and small size. In this paper, a high efficient inverter system for cold cathode flourescent lamp (CCFL) including PLL controller for tuning the PWM frequency to the frequency that the efficiency of the inverter system becomes maximum is proposed. The control IC implementing this feature will be released by Interpion Co. Ltd. in May 2002.

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컨버터의 출력전압 리플 저감을 위한 새로운 병렬운전 방법에 대한 연구 (A Novel Paralleling Method of Converters for Reduction of Hippie in Output Voltage)

  • 박성우;박희성;장진백;장성수;김종덕
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2004년도 학술대회 논문집
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    • pp.237-240
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    • 2004
  • For the paralleled operation of DC/DC converters, the current sharing between each modules is the most important for the reliability of the power system. Interleaving method is commonly used with many paralleling schemes for the reduction of the ripple in the output voltage of paralleled converters and there are many commercial IC for interleaving application appliable. But for all of them, it is impossible to detect the number of module in operating and then change the phase of them automatically. In this paper, a novel paralleling method is proposed for the converter parallel operation, which detects the number of modules in active and sets the phases of PWM signals applied to each modules autonomously. This can greatly improve the output voltage ripple and reliability of the system. The expandibility of modular number can be done very easily by just adding several parts.

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낮은 120Hz 출력 전류 리플을 갖는 역률개선 LED 구동 회로 (Power Factor Correction LED driver with small 120Hz current ripple)

  • 박현서;박재성;오동성;홍성수;한상규
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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    • pp.382-383
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    • 2011
  • 본 논문에서는 출력 LED 전류의 120Hz 저주파 리플 저감을 위한 새로운 방식의 역률개선 LED 구동 회로를 제안한다. 제안된 회로는 역률개선용 플라이백 컨버터의 출력이 LED 구동을 위한 부스트 컨버터의 입력이 되는 구조로 높은 역률 보상과 출력 LED 전류의 120Hz 리플 저감이 가능하고, 기존에 비해 저 내압 및 저 용량의 부피가 작은 링크 캐패시터를 사용 할 수 있는 장점이 있다. 또한 제안 회로는 전력평형 만족을 위해 하나의 PWM IC 만으로 플라이백 컨버터와 부스트 컨버터를 각각 DCM 및 BCM모드로 제어하여 스위치 및 다이오드의 전류 스트레스 저감이 가능한 장점이 있다. 최종적으로 시작품을 제작하여 고찰된 실험결과를 제시하여, 제안 회로의 우수성과 이론적 분석의 타당성을 검증한다.

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