이동통신 단말기 응용을 위한 고효율 정전압 변환기의 라인 레귤레이션 향상 회로에

Abstract

오늘날의 전자산업의 발전은 점점 소형화, 경량화 되어가는 추세이다. 반도체산업 또한 이러한 추세에 맞추어 점차 소형화, 고속화, 저전력화 되어 가고 있으며 휴대가 간편한 모바일용 기기들이 발전하고 있다. 또한 하나의 칩에 좀 더 많은 정보를 담을 수 있는 집적화 기술이 발전하고 있으며 최근에는 한 칩에 시스템을 집적하는 기술인 SoC(system on chip)로 발전해 나가고 있다. 하나의 칩 안에 들어간 다수의 회로들은 각각에 필요한 공급전압이 달라질 수 있다. 따라서 일정한 하나의 전압 공급원으로 각각의 필요한 전압을 만들어내는 DC-DC 변환기가 필요하게 된다. 그리고 휴대용의 배터리로 전력을 공급하는 모바일용 기기에서는 고효율의 저 소비전력으로 동작하는 것이 매우 중요하다. 또한, 평판디스플레이인 OLED나 TFT-LCD등을 구동하기 위해서는 높은 전압레벨과 큰 구동전류가 필요하며, 특히 휴대용 배터리로 전력을 공급하는 모바일용 기기에서 장시간 사용을 고려해 본다면 전력효율이 매우 중요하다. 따라서 파워 스테이지 같은 서브 블럭이 전압원 시스템 회로 내부에서 가장 많은 전력을 소모하는 부분임에 착안하여 상대적으로 큰 전력소모 감소의 효과를 얻을 수 있도록 하였다. 그리하여 기존의 Boost DC-DC 변환기의 고안을 통하여 향상된 성능을 가진 DC-DC 변화기를 설계하여 고성능 고효율의 Boost DC-DC 변환기를 구성하는데 그 목적을 두고 있다. 본 논문에서는 하이닉스 0.35μm 공정을 이용한 시뮬레이션 결과, 전원 전압 2.5V~3.3V 를 공급 받아 출력 전류로 200mA 를 구동 할 때 출력 전압 5V를 얻을 수 있었다. 여기에 라인 레귤레이션 향상 회로를 이용하여 라인 레귤레이션을 12.46% 감소 시켰다.; As electronics industry grows, the trend of every device in semiconductor industries is getting smaller size, higher speed, and lower power. Also, many mobile applications which can be easily portable have been developed. Therefore, It is developed that the integrated circuit technology which can store up much information in one chip called SoC(System on Chip). As supply voltages, however, necessary for a DC-DC converter to make respectively different voltages from a regular supply voltage, High voltage and current need to operate in display and low power is needed in mobile applications which are operated by battery. This paper presents a low power DC-DC converter with high efficiency Boost DC-DC circuits for the flat panel displays. It reduces the conduction power loss of Boost DC-DC circuit using variable voltage level shifter, although the switching power loss in the proposed circuit is the same amount as in conventional Boost DC-DC converter circuit. Therefore, in this paper, the circuit is simulated by Hynix 0.35μm memory process used Improved Line Regulation Circuit for Boost DC-DC converter. Supply voltage 2.5V~3.3V, output voltage 5V, Clock Frequency 1MHz, output current 200mA and line regulation decreased 12.46%.