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응답 특성을 향상시키는 벅 변환기

  • 기술번호 : KST2014054397
  • 담당센터 : 인천기술혁신센터
  • 전화번호 : 032-420-3580
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 응답 특성을 향상시키는 벅 변환기가 개시된다. 본 발명의 일례에 따라 입력 전압을 감압시켜 출력하는 벅 변환기는, 스위칭 주파수를 증가시켜 클럭 신호를 입력 신호로서 인가하는 클럭 제어부 및 변환기 이득이 0이 되는 지점을 나타내는 크로스오버 주파수를 증가시키는 보상부를 포함하되, 클럭 제어부는 증가된 스위칭 주파수에 기초한 클럭 신호를 이용하여 크로스오버 주파수에 의한 노이즈 감쇠 폭을 증가시킬 수 있다.
Int. CL H02M 3/155 (2006.01)
CPC H02M 3/156(2013.01)H02M 3/156(2013.01)H02M 3/156(2013.01)H02M 3/156(2013.01)
출원번호/일자 1020120115412 (2012.10.17)
출원인 한양대학교 에리카산학협력단
등록번호/일자 10-1310092-0000 (2013.09.12)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20130923) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2012.10.17)
심사청구항수 19

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한양대학교 에리카산학협력단 대한민국 경기도 안산시 상록구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 노정진 대한민국 서울특별시 송파구
2 이희영 대한민국 전남 광양시 금호로 **,

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인충현 대한민국 서울특별시 서초구 동산로 **, *층(양재동, 베델회관)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한양대학교 에리카산학협력단 경기도 안산시 상록구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2012.10.17 수리 (Accepted) 1-1-2012-0844272-71
2 등록결정서
Decision to grant		 2013.08.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0603685-64
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번호 청구항
1 1
입력 전압을 감압시켜 출력하는 벅(buck) 변환기에 있어서,출력 전압의 변화를 이용하여 스위칭 주파수를 증가시키는 제어 신호에 따른 클럭(clock) 신호를 입력 신호로서 인가하는 클럭 제어부; 및변환기 이득이 0이 되는 지점을 나타내는 크로스오버(crossover) 주파수를 증가시키는 보상부;를 포함하되,상기 클럭 제어부는 상기 스위칭 주파수를 증가시키는 제어 신호에 기초한 클럭 신호를 이용하여 상기 증가된 크로스오버 주파수에 의한 노이즈 감쇠 폭을 증가시키는 것을 특징으로 하는 벅 변환기
2 2
제 1 항에 있어서,상기 클럭 제어부는,부하 전류의 변화에 따라 출력 전압이 기준 전압 범위를 벗어나는 경우, 현재의 주파수보다 상대적으로 높은 주파수의 클럭 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 벅 변환기
3 3
제 1 항에 있어서,상기 클럭 제어부는,상기 스위칭 주파수를 증가시키는 시점으로부터 소정 시간 경과 후, 증가된 스위칭 주파수를 감소시켜 원래의 스위칭 주파수에서 동작시키는 것을 특징으로 하는 벅 변환기
4 4
제 1 항에 있어서,상기 보상부는,출력 전압으로부터 정의되는 피드백 전압을 입력받아 오차(error) 전압을 생성하고, 상기 제어 신호에 기초하여 크로스오버 주파수를 증가시키는 것을 특징으로 하는 벅 변환기
5 5
제 4 항에 있어서,상기 보상부는,크로스오버 주파수의 변화에 따른 스위칭 과정에서 출력 전압이 크게 저하되는 언더슈트(undershoot) 현상의 변화 폭을 감소시키는 것을 특징으로 하는 벅 변환기
6 6
제 4 항에 있어서,램프(RAMP) 전압을 생성하는 램프 발생기를 포함하되,상기 램프 발생기는,스위칭 주파수의 변화에 따른 램프(RAMP) 전압의 기울기를 조절함으로써 상기 오차 전압의 변화 폭과 출력 전압이 크게 저하되는 언더슈트 현상의 변화 폭을 감소시키는 것을 특징으로 하는 벅 변환기
7 7
입력 전압을 감압시켜 출력하는 벅 변환기에 있어서,출력 전압의 변화를 이용하여 스위칭 주파수를 증가시키는 제어 신호에 따른 클럭 신호를 입력 신호로서 인가하는 클럭 제어부;상기 클럭 신호와 리셋(reset) 신호를 입력받아 PWM(pulse width modulation)을 생성하는 래치;상기 PWM을 입력받아 2개의 파워트랜지스터를 각각 동작시키는 제 1 전압 및 제 2 전압을 생성하는 데드타임 버퍼;상기 파워트랜지스터의 일단에 연결되어 충전과 방전을 수행하는 인덕터를 구비함으로써 출력 전압을 생성하는 필터부;상기 제어 신호를 입력받아 변환기 이득이 0이 되는 지점을 나타내는 크로스오버(crossover) 주파수를 증가시키는 보상부; 및상기 필터부로부터 감지된 감지 전압과 램프(RAMP) 발생기로부터 발생한 램프 전압의 합(SUM)을 입력받고, 상기 보상부의 오차 전압을 입력받아 양자를 비교함으로써, 리셋 신호를 생성하여 상기 래치에 공급하는 비교기;를 포함하되,상기 클럭 제어부는 상기 출력 전압의 변화를 이용하여 스위칭 주파수를 증가시키는 제어 신호에 기초한 클럭 신호를 이용하여 상기 증가된 크로스오버 주파수에 의한 노이즈 감쇠 폭을 증가시키는 것을 특징으로 하는 벅 변환기
8 8
제 7 항에 있어서,상기 클럭 제어부는,상기 출력 전압과 기준 전압 범위의 상한인 제 1 기준 전압을 입력받는 제 1 비교기;상기 출력 전압과 기준 전압 범위의 하한인 제 2 기준 전압을 입력받는 제 2 비교기; 및상기 제 1 비교기 및 제 2 비교기의 출력을 OR 연산한 결과에 기초하여 클럭 신호를 생성하는 클럭 발생기;를 포함하는 벅 변환기
9 9
제 8 항에 있어서,상기 클럭 제어부는,부하 전류의 변화에 따라 상기 출력 전압이 상기 제 1 기준 전압보다 높아진 경우, 상기 클럭 발생기를 통해 현재의 주파수보다 상대적으로 높은 주파수의 클럭 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 벅 변환기
10 10
제 8 항에 있어서,상기 클럭 제어부는,부하 전류의 변화에 따라 상기 출력 전압이 상기 제 2 기준 전압보다 낮아진 경우, 상기 클럭 발생기를 통해 현재의 주파수보다 상대적으로 높은 주파수의 클럭 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 벅 변환기
11 11
제 7 항에 있어서,상기 클럭 제어부는,상기 스위칭 주파수를 증가시키는 시점으로부터 소정 시간 경과 후, 증가된 스위칭 주파수를 감소시켜 원래의 스위칭 주파수에서 동작시키는 카운터(counter);를 더 포함하는 벅 변환기
12 12
제 11 항에 있어서,상기 카운터는,상기 스위칭 주파수의 증가 시점으로부터 계수를 시작하고, 미리 설정된 기준 시간이 경과한 후 클리어(clear) 신호를 출력함으로써 상기 클럭 발생기로 하여금 원래의 스위칭 주파수에서 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 벅 변환기
13 13
제 7 항에 있어서,상기 보상부는,출력 전압으로부터 정의되는 피드백 전압을 입력받아 오차 전압을 생성하는 오차 증폭기(error amplifier);를 포함하고,적어도 하나 이상의 저항 및 커패시터를 구비함으로써 상기 제어 신호에 기초하여 크로스오버 주파수를 증가시키는 것을 특징으로 하는 벅 변환기
14 14
제 13 항에 있어서,상기 보상부는,일단이 상기 오차 증폭기의 출력단에 연결된 저항을 제어하는 제 1 스위치부;상기 저항의 타단에 연결되어 크로스오버 주파수의 변화에 따른 스위칭 과정에서 출력 전압이 크게 저하되는 언더슈트 현상의 변화 폭을 감소시키는 버퍼를 구비하고, 상기 버퍼를 제어하는 제 2 스위치부; 및상기 저항의 타단에 연결된 커패시터를 제어하는 제 3 스위치부;를 포함하되,상기 제 1 스위치부와 상기 제 3 스위치부는 상기 클럭 제어부로부터 발생하는 제 1 제어 신호에 의해 동시에 온(on)-오프(off)되며,상기 제 2 스위치부는 상기 클럭 제어부로부터 발생하는 제 2 제어 신호에 의해 상기 제 1 스위치부 및 상기 제 3 스위치부와는 반대로 온-오프되는 것을 특징으로 하는 벅 변환기
15 15
제 14 항에 있어서,상기 보상부는,원래의 스위칭 주파수에서 상기 제 1 스위치부와 상기 제 3 스위치부를 온(on)시키고, 동시에 상기 제 2 스위치부를 오프(off)시키는 것을 특징으로 하는 벅 변환기
16 16
제 14 항에 있어서,상기 보상부는,상기 증가된 스위칭 주파수에서 상기 제 1 스위치부와 상기 제 3 스위치부를 오프(off)시키고, 동시에 상기 제 2 스위치부를 온(on)시킴으로써 상기 버퍼에 의해 상기 오차 전압의 감소를 방지하는 것을 특징으로 하는 벅 변환기
17 17
제 13 항에 있어서,상기 램프 발생기는,병렬적으로 연결된 2개의 커패시터; 및상기 커패시터 중 하나의 커패시터를 제어하는 스위치;를 포함하되,상기 스위치는 상기 클럭 제어부로터 발생하는 제어 신호에 의해 온-오프되어 스위칭 주파수의 변화에 따른 램프 전압의 기울기를 조절함으로써 상기 오차 전압의 변화 폭과 출력 전압이 크게 저하되는 언더슈트 현상의 변화 폭을 감소시키는 것을 특징으로 하는 벅 변환기
18 18
제 17 항에 있어서,상기 램프 발생기는,원래의 스위칭 주파수에서 상기 스위치를 온(on)시킴으로써 상기 2개의 커패시터의 합으로 커패시턴스를 결정하는 것을 특징으로 하는 벅 변환기
19 19
제 17 항에 있어서,상기 램프 발생기는,상기 증가된 스위칭 주파수에서 상기 스위치를 오프(off)시킴으로써 상기 스위치가 연결되지 않은 커패시터만으로 커패시턴스를 결정하여 램프 전압의 기울기를 증가시키는 것을 특징으로 하는 벅 변환기
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