부하전류에 따른 RON 가변 방법을 사용하여 전 부하영역에서의 효율이 향상된 1A급 AMOLED DCDC 컨버터 IC의 설계
- Title
- 부하전류에 따른 RON 가변 방법을 사용하여 전 부하영역에서의 효율이 향상된 1A급 AMOLED DCDC 컨버터 IC의 설계
- Other Titles
- Design of AMOLED DC/DC converter for 1A
- Author
- 손종만
- Advisor(s)
- 한재덕
- Issue Date
- 2021. 2
- Publisher
- 한양대학교
- Degree
- Master
- Abstract
- 본 논문에서는 1.2A의 최대 출력전류를 갖는 고효율의 AMOLED Display용 3-채널 DC-DC 변환기(DC-DC Converter)를 설계한다. 모든 부하영역에서 효율을 향상시키기 위해 음의 전원인 ELVSS의 inverting buck-boost 변환기 설계에 경부하 전류영역에서는 single phase 모드로 동작하고, 부하전류가 300mA 이상인 중부하 전류영역에서는 dual phase mode로 동작하는 방법을 이용한다. 또한, single phase 모드로 동작할 때도 110mA 이하의 부하전류에서는 스위치 트랜지스터의 절반만 구동하는 스위치 on-resistance (RON) 가변 방식을 적용한다. 안정적으로 ron 가변 동작과 dual phase mode 동작을 제어하기 위해 부하전류의 설정된 레벨 감지는 ELVDD의 boost 변환기에서 수행한다. ELVSS를 single phase와 ron 가변 방법의 적용은 경부하 전류영역에서 스위칭 손실을 감소시키고, 중부하 전류영역에서의 dual phase mode의 동작은 conduction loss를 감소함으로써 전 부하영역에서 향상된 효율을 얻는다.
제안된 DC-DC 변환기는 동부하이텍의 0.18um BCD 공정을 이용하여 2.75mm×2.26mm의 크기로 layout 구현되었으며, 패키지는 4mm×4mm의 32pin QFN 타입으로 제작되었다. 제작된 칩의 측정결과, 15mA의 작은 대기전류와 94%의 최대 효율을 얻었다. 또한 TDMA noise immunity test에서는 overshoot이 20mV 이하로 우수한 특성을 얻었다.; In this paper, we design a 3-channel DC-DC converter for a highly efficient AMOLED amplifier that uses a maximum output current of 1.2A. ELVSS Inversion-Up-Boost Converter design uses a method that operates in single-phase mode in the light load current region and in dual phase mode in the heavy current region with a load current of 300 mA or more. Also, when operating in single-phase mode, load current switches of 110mA or less apply the on-resistor (RON) variable method. In order to stably control the operation in the dual phase mode with the ron variable operation, the load current level detection is performed by the ELVDD boost converter. The application of the single-phase and long variable method of ELVSS reduces the reduction in the light load current region, and the operation in dual phase mode in the heavy load current region obtains a reduction in the conduction region.
The proposed DC-DC converter uses the eastern high-tech 0.18um BCD process to create and mount a layout with a size of 2.75mm * 2.26mm, and the typical package is a 4mm * 4mm 32pin QFN type. As a result of the measurement of the manufactured chip, a small standby current of 15mA and a maximum efficiency of 94% were measured. In addition, the TDMA noise immunity test overshoot has excellent characteristics at 20 mV or less.
- URI
- https://repository.hanyang.ac.kr/handle/20.500.11754/159753http://hanyang.dcollection.net/common/orgView/200000486027
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- GRADUATE SCHOOL OF ENGINEERING[S](공학대학원) > ELECTRICAL ENGINEERING AND COMPUTER SCIENCE(전기ㆍ전자ㆍ컴퓨터공학과) > Theses (Master)
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