ADAS 전원공급을 위한 차량용 Linear Regulator 설계

Abstract

본 논문은 ADAS의 안정성을 향상을 위한 외부의 영향에서도 안정적으로 전원을 공급할 수 있는 차량용 Linear Regulator의 설계에 관한 연구이다. 오늘날의 자동차의 안전에 대한 규제와 관심은 높아지고 있다. ADAS 시스템은 이러한 시대의 중요성을 대변하는 대표전인 기술이다. ADAS는 여러 가지 sensor를 통해 정보를 입력받아 자동으로 고객의 안전을 지켜주는 중요한 기술이다. ADAS에서 sensor의 정확성을 위해 Micro Control Unit의 안정적인 전압 공급을 통해 sensor의 오차를 줄이는 것은 필수적이다. 배터리 전원인 12V의 입력전압을 통해 5V의 전압을 출력하고 500mA의 부하 전류를 구동할 수 있는 Automotive Regulator에 관한 연구를 다루었다. 또한, 높은 전압의 구동을 위해 일반적인 CMOS가 아닌 DEMOS 소자의 사용이 필수적이다. DEMOS는 주파수 특성이 좋지 않고 Size 증가를 통한 COST 증가를 발생시킨다. 이러한 Size Issue를 해결하기 위해 출력단에서만 DEMOS를 적용하여 설계하였다. 본 논문의 Linear Regulator의 입력전압은 차량용에 적합할 수 있도록 9V에서 16V 변화와 전류 0mA에서 500mA 변화에도 구동할 수 있도록 설계하였다. ADAS의 sensor의 안정성을 위해 Line Regulation, Load Regulation, 높은 PSRR을 확보하는 것에 목적이 있다. 또한, 반도체의 온도특성을 고려하여 –40°에서 125°의 변화에서도 안정성을 확보할 수 있도록 설계하였다. Automotive Regulation 연구를 통해 ADAS에 더욱 안정적인 전원을 공급함으로써 보다 높은 신뢰도를 확보할 수 있는 안정적인 시스템을 구축할 수 있다. 본 설계는 BCDMOS 0.18㎛ 공정을 기준으로 설계하였다.; This paper is a study on the design of an Automotive Linear Regulator that can supply power stably even with external influences to improve the stability of ADAS. Regulations and concerns about the safety of today's cars are increasing. The ADAS system is a representative technology representing the importance of this age. ADAS is an important technology that automatically receives information through various sensors and keeps customers' safety. In ADAS, it is essential to reduce sensor error by supplying stable voltage of Micro Control Unit for accuracy of sensor. The input voltage of the Linear Regulator of this paper is designed to be able to drive 16V at 9V and 500mA at 0mA current so that it is suitable for automobile. The purpose of ADAS is to secure Line Regulation, Load Regulation and high PSRR for sensor stability. In addition, considering the temperature characteristics of the semiconductor, it is designed to ensure stability even in the range of -40 ° to 125 °. Automotive Regulation studies provide a more stable supply of power to ADAS, enabling a more reliable system to achieve higher reliability. This design was designed based on the BCDMOS 0.18 μm process