KR20050005954A - DC/DC converter having function restricted output current - Google Patents
DC/DC converter having function restricted output current Download PDFInfo
- Publication number
- KR20050005954A KR20050005954A KR1020030045948A KR20030045948A KR20050005954A KR 20050005954 A KR20050005954 A KR 20050005954A KR 1020030045948 A KR1020030045948 A KR 1020030045948A KR 20030045948 A KR20030045948 A KR 20030045948A KR 20050005954 A KR20050005954 A KR 20050005954A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- converter
- output current
- voltage
- system temperature
- limiting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of DC power input into DC power output
- H02M3/02—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC
- H02M3/04—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters
- H02M3/10—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M3/145—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/155—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/156—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
- H02M1/327—Means for protecting converters other than automatic disconnection against abnormal temperatures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
본 발명은, 광범위한 범위의 시스템 온도조건 하에서도 DC/DC 컨버터의 출력전류를 기 설정된 전류값으로 제한시키는 출력전류 제한 기능을 갖는 DC/DC 컨버터에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 출력전류 제한 기능을 갖는 DC/DC 컨버터는, DC/DC 컨버터의 출력전류의 기준이 되는 전압을 제공하는 전압 제공수단; 상기 DC/DC 컨버터를 갖는 시스템의 온도를 검출하는 온도 검출수단; 상기 검출되는 시스템 온도에 따라 상기 기준전압을 보상 출력하는 전압 보상수단; 및 상기 DC/DC 컨버터의 출력전류를 기 설정된 전류값으로 제한시키는 전류 제한수단을 포함하여 구성되어, 시스템 온도변화에 따라 DC/DC 컨버터의 출력전류의 기준이 되는 전압을 적절히 가변시킴으로써 안정적이면서 고정밀의 출력전류 제한이 이루어지게 되는 매우 유용한 발명인 것이다.The present invention relates to a DC / DC converter having an output current limiting function for limiting the output current of the DC / DC converter to a preset current value even under a wide range of system temperature conditions. The DC / DC converter includes: voltage providing means for providing a voltage which is a reference of the output current of the DC / DC converter; Temperature detecting means for detecting a temperature of a system having the DC / DC converter; Voltage compensating means for compensating and outputting the reference voltage according to the detected system temperature; And a current limiting means for limiting the output current of the DC / DC converter to a preset current value, which is stable and high precision by appropriately varying a voltage that is a reference of the output current of the DC / DC converter according to a system temperature change. It is a very useful invention that the output current limit of.
Description
본 발명은, 광범위한 범위의 시스템 온도조건 하에서도 DC/DC 컨버터의 출력전류를 기 설정된 전류값으로 제한시키는 출력전류 제한 기능을 갖는 DC/DC 컨버터에 관한 것이다.The present invention relates to a DC / DC converter having an output current limiting function that limits the output current of the DC / DC converter to a preset current value even under a wide range of system temperature conditions.
일반적으로, 통신기기나 정보 처리장치등에 필요한 스위칭 전원회로는, 직류직접 변환회로 또는 직류간접 변환회로와, 출력전압 또는 출력전류를 안정화하기 위한 제어회로를 조합함으로써 단일 또는 복수의 안정된 직류출력을 발생하는 장치로서, 일반적으로 디씨/디씨 컨버터(DC/DC Converter)라고도 부른다.In general, a switching power supply circuit required for a communication device, an information processing apparatus, or the like generates a single or a plurality of stable DC outputs by combining a DC direct conversion circuit or DC indirect conversion circuit with a control circuit for stabilizing an output voltage or an output current. In general, the device is also called a DC / DC converter.
도1은 DC/DC 제어기를 포함하는 일반적인 DC/DC 컨버터를 도시한 것으로서, 이하에서는 도1을 참조하여 상기 DC/DC 컨버터의 출력전류 검출방법에 대해 설명하기로 한다.FIG. 1 illustrates a general DC / DC converter including a DC / DC controller. Hereinafter, an output current detection method of the DC / DC converter will be described with reference to FIG. 1.
상기 DC/DC 컨버터, 보다 구체적으로는 상기 DC/DC 컨버터 내부의 상기 DC/DC 제어기가 출력전류를 검출하는 방법으로, 우선 DC/DC 출력단에 직렬로 연결된 Rs의 부하전류를 직접 검출하는 방법이 있는데, 이는 상기 Rs에서의 전압 드롭(Drop)을 이용하여 부하전류를 검출하고 이에 따라 전류를 보상, 즉 출력전류를 제한함으로써 안정된 직류출력을 발생하도록 한다.The DC / DC converter, more specifically, the DC / DC controller inside the DC / DC converter detects an output current, and firstly, a method of directly detecting a load current of Rs connected in series with the DC / DC output terminal. This uses a voltage drop at Rs to detect the load current and thereby compensate the current, i.e. limit the output current, thereby generating a stable direct current output.
그러나 이 방법은, 도1에서와 같이 대전류 용량의 저항 Rs가 필요하므로 비용상승의 부담이 있으며, Rs에서의 에너지 소비로 인해 DC/DC 효율을 저하시키는 문제점이 있었다.However, this method requires a large current capacity resistor Rs, as shown in Fig. 1, resulting in a cost increase and a problem of lowering DC / DC efficiency due to energy consumption at Rs.
또한, DC/DC 제어를 위한 도1의 스위칭 FET(Field Effect Transistor) 중에서 바텀 FET(Q2)의 On Resistance(Rds_On)를 이용하는 방법이 있는데, 이는 부하전류의 증가에 비례하여 발생하는 Bottom FET의 전압 드롭에 의한 검출방법이다. 즉, Bottom FET의 전압 드롭을 외부 저항 R1, R2 및 내부 저항 R3, R4에 의해 설정되어 있는 임의의 기준전압과 비교하여 부하전류를 검출하고 이에 따라 전류를 보상, 즉 출력전류를 제한하는 것으로서, 이 방법은 외부 저항 R1, R2를 원하는 설정하여 원하는 출력전류 제한값을 얻을 수가 있다.In addition, there is a method of using the On Resistance (Rds_On) of the bottom FET Q2 among the switching FETs (Field Effect Transistor) of FIG. 1 for DC / DC control, which is a voltage of the Bottom FET which is generated in proportion to the increase of the load current. It is a detection method by drop. That is, the voltage drop of the bottom FET is compared with an arbitrary reference voltage set by the external resistors R1, R2 and the internal resistors R3, R4 to detect the load current and thereby compensate the current, that is, limit the output current. In this method, the desired output current limit value can be obtained by setting the external resistors R1 and R2 as desired.
그러나 이 방법은, 시스템 온도상승에 의해 도2에서와 같이 FET Rds_On 값이 증가하게 되고, 이에 따라 임의로 설정한 출력전류 제한값보다 낮은 부하전류에서 전류제한이 걸리게 되는 문제점이 있으며, 또한 이 방법은 도1에 도시된 Rs가 불필요하므로 상기한 Rs를 이용하는 방법에 비해 비용은 적게 드나 FET의 특성상 안정성 및 고정밀도를 기대하기 어려운 문제점이 있었다.However, this method has a problem that the FET Rds_On value increases as the system temperature rises, and thus the current limit is applied at a load current lower than an arbitrarily set output current limit value. Since Rs shown in Fig. 1 is unnecessary, the cost is less than that of using Rs, but it is difficult to expect stability and high precision due to the characteristics of the FET.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 시스템 온도상승에 비례하여 DC/DC 컨버터의 출력전류의 기준이 되는 전압을 적절히 보상함으로써, 고가의 대전류 용량의 저항을 구비하지 않고서도 안정적이면서고정밀의 출력전류 제한이 이루어지도록 하는 출력전류 제한 기능을 갖는 DC/DC 컨버터를 제공하는 데, 그 목적이 있는 것이다.Therefore, the present invention was created to solve the above problems, and by appropriately compensating the voltage that is the reference of the output current of the DC / DC converter in proportion to the rise in the system temperature, without having to provide an expensive large current capacity resistance It is an object of the present invention to provide a DC / DC converter having an output current limiting function which enables stable and high precision output current limiting.
도1은 DC/DC 제어기를 포함하는 일반적인 DC/DC 컨버터 내부를 도시한 것이고,Figure 1 shows the inside of a typical DC / DC converter including a DC / DC controller,
도2는 시스템 온도상승에 따른 DC/DC 컨버터의 바텀(Bottom) FET의 Rds_On 특성을 도시한 것이고,FIG. 2 illustrates Rds_On characteristics of a bottom FET of a DC / DC converter as a system temperature rises.
도3은 본 발명에 따른 출력전류 제한 기능을 갖는 DC/DC 컨버터에 대한 바람직한 일 실시예의 구성을 도시한 것이고,Figure 3 shows the configuration of a preferred embodiment of a DC / DC converter with an output current limiting function according to the present invention,
도4는 도3의 Z 블록의 상세 구성을 도시한 것이다.4 shows a detailed configuration of the Z block of FIG.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing
10 : 제1 증폭기 20 : 제2 증폭기10: first amplifier 20: second amplifier
30 : 제어 로직 40 : 온도 센서30: control logic 40: temperature sensor
50 : Z 블록 100 : DC/DC 제어기50: Z block 100: DC / DC controller
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 출력전류 제한 기능을 갖는 DC/DC 컨버터는, DC/DC 컨버터의 출력전류의 기준이 되는 전압을 제공하는 전압 제공수단; 상기 DC/DC 컨버터를 갖는 시스템의 온도를 검출하는 온도 검출수단; 상기 검출되는 시스템 온도에 따라 상기 기준전압을 보상 출력하는 전압 보상수단; 및 상기 DC/DC 컨버터의 출력전류를 기 설정된 전류값으로 제한시키는 전류 제한수단을 포함하여 구성되는 것에 그 특징이 있는 것이다.According to an aspect of the present invention, there is provided a DC / DC converter having an output current limiting function, comprising: voltage providing means for providing a voltage that is a reference of an output current of a DC / DC converter; Temperature detecting means for detecting a temperature of a system having the DC / DC converter; Voltage compensating means for compensating and outputting the reference voltage according to the detected system temperature; And current limiting means for limiting the output current of the DC / DC converter to a preset current value.
이하, 본 발명에 따른 출력전류 제한 기능을 갖는 DC/DC 컨버터에 대한 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a DC / DC converter having an output current limiting function according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도3은 본 발명에 따른 출력전류 제한 기능을 갖는 DC/DC 컨버터에 대한 바람직한 일 실시예의 구성을 도시한 것으로서, 상기 출력전류 제한 기능을 갖는 DC/DC 컨버터가 구현된 DC/DC 제어기(100)는 제1 증폭부(10), 제2 증폭부(20), 제어 로직(30), 온도 센서(40), 그리고 Z 블록(50)을 포함 구성된다.Figure 3 shows the configuration of a preferred embodiment of a DC / DC converter having an output current limiting function according to the present invention, the DC / DC controller 100 implemented with a DC / DC converter having the output current limiting function Includes a first amplifier 10, a second amplifier 20, a control logic 30, a temperature sensor 40, and a Z block 50.
상기의 구성에서, 상기 제1 증폭부(10)는 입력되는 기준전압(REF)을 증폭 출력하고, 상기 제2 증폭부(20)는 부하 전류분의 전압 Drop와 상기 증폭 출력되는 기준전압을 비교하는 구성이고, 상기 온도 센서(40)는 시스템 온도를 검출하는 구성이고, 상기 Z 블록(50)은 상기 검출된 시스템 온도에 따라 Bottom FET(Q2)의 저항 변화분을 보상하기 위한 구성으로서, 상기 Z 블록(50)의 상세 구성은 도4에 도시한 바와 같다.In the above configuration, the first amplifier 10 amplifies and outputs the input reference voltage REF, and the second amplifier 20 compares the voltage drop of the load current with the amplified output reference voltage. The temperature sensor 40 is configured to detect a system temperature, and the Z block 50 is configured to compensate for the resistance change of the Bottom FET Q2 according to the detected system temperature. The detailed configuration of the Z block 50 is as shown in FIG.
한편, 상기 기준전압은 상기 DC/DC 제어기(100)의 외부 저항(R1, R2)과 내부 저항(R3, R4)에 의해 원하는 값으로 셋팅된다.The reference voltage is set to a desired value by the external resistors R1 and R2 and the internal resistors R3 and R4 of the DC / DC controller 100.
본 발명에 따른 도3의 출력전류 제한 기능을 갖는 DC/DC 컨버터의 구성과 도1에 도시한 종래의 DC/DC 컨버터의 구성을 대비해 볼 때, FET Rds_On을 검출하여 기준전압과 비교하는 구성에는 변화가 없으나, 단지 시스템 온도상승에 따라 상기 기준전압을 조정함으로써, 시스템 온도상승에 따라 FET Rds_On 값이 증가하면서 발생하는 오차분을 상쇄시키게 되는데, 이에 대해서는 하기에서 상세히 설명한다.In contrast to the configuration of the DC / DC converter having the output current limiting function of FIG. 3 and the conventional DC / DC converter shown in FIG. 1 according to the present invention, the configuration for detecting and comparing the FET Rds_On with a reference voltage Although there is no change, only by adjusting the reference voltage according to the system temperature rise, the error caused by the increase of the FET Rds_On value increases with the system temperature rise, which will be described in detail below.
상기 제1 증폭부(10)의 출력단 전압은 항상 일정하며, 기준이 되는 상기 제2 증폭부(20)의 (-)입력단의 전압이 부하전류와 비교하는 기준이 되는데, 만약 시스템 온도가 상승하면 상기 온도 센서(40)에 의해 검출된 온도에 따라 상기 Z 블록(50)의 FET Q3, Q4, Q5를 차례로 턴온(Turn-On)시켜서 상기 기준전압을 증가시키게 된다.The output terminal voltage of the first amplifying unit 10 is always constant, and the voltage of the negative input terminal of the second amplifying unit 20 as a reference becomes a reference comparing with the load current. The reference voltage is increased by turning on the FETs Q3, Q4, and Q5 of the Z block 50 in order according to the temperature detected by the temperature sensor 40.
초기에, 상기 기준전압(상기 제2 증폭부(20)의 (-)입력단의 전압)은, 상기 제1 증폭부(10)의 출력전압을 상기 R3과 R4에 의한 전압으로 디바이드(Divide)한 값으로 설정되어 있으며, 이와 같은 상태에서 시스템 온도가 상승하여 상기 Q3가 턴온되면, 상기 초기설정된 기준전압은 상기 제1 증폭부(10)의 출력전압을 상기 R3//R5와 R4의 전압으로 디바이드한 값으로 재설정된다.Initially, the reference voltage (the voltage at the negative input terminal of the second amplifier 20) divides the output voltage of the first amplifier 10 by the voltages of R3 and R4. In this state, when the system temperature rises and Q3 is turned on, the initially set reference voltage divides the output voltage of the first amplifier 10 by the voltages of R3 // R5 and R4. It is reset to one value.
만약, 시스템 온도가 더 상승하여 상기 Q4가 턴온되면, 상기 재설정된 기준전압은 상기 제1 증폭부(10)의 출력전압을 상기 R3//R5//R6와 R4의 전압으로 디바이드한 값으로 재설정된다.If Q4 is turned on due to a further increase in system temperature, the reset reference voltage is reset to a value obtained by dividing the output voltage of the first amplifier 10 to the voltages of R3 // R5 // R6 and R4. do.
이상에서와 같이, 본 발명에서는 상기 온도 센서(40)에 의해 시스템 온도상승이 감지될 때마다 상기 Z 블록(50)을 통해 초기 설정된 상기 기준전압을 적절히 조정함으로써, 결과적으로 FET Rds_On 저항값으로 인한 오차분을 보상하게 된다.As described above, in the present invention, whenever the temperature rise of the system is detected by the temperature sensor 40, the reference voltage initially set through the Z block 50 is appropriately adjusted, resulting in the FET Rds_On resistance value. The error is compensated for.
그리고, 이와 같이 함으로써 상기 DC/DC 컨버터가 안정된 직류출력을 발생시킬 수 있게 된다.In this way, the DC / DC converter can generate a stable DC output.
이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 다양한 다른 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.As described above, preferred embodiments of the present invention have been disclosed for the purpose of illustration, and those skilled in the art can improve, change, Replacement or addition may be possible.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 출력전류 제한 기능을 갖는 DC/DC 컨버터는, 시스템 온도상승에 따라 DC/DC 컨버터의 출력전류의 기준이 되는 전압을 적절히 가변시킴으로써, 광범위한 시스템 온도조건 하에서도 안정적이면서 고정밀의 출력전류 제한이 이루어지게 되는 매우 유용한 발명인 것이다.The DC / DC converter having an output current limiting function according to the present invention configured as described above is stable under a wide range of system temperature conditions by appropriately varying the voltage that is a reference of the output current of the DC / DC converter according to the system temperature rise. At the same time it is a very useful invention that high precision output current limit is made.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020030045948A KR20050005954A (en) | 2003-07-08 | 2003-07-08 | DC/DC converter having function restricted output current |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020030045948A KR20050005954A (en) | 2003-07-08 | 2003-07-08 | DC/DC converter having function restricted output current |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20050005954A true KR20050005954A (en) | 2005-01-15 |
Family
ID=37220046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020030045948A Withdrawn KR20050005954A (en) | 2003-07-08 | 2003-07-08 | DC/DC converter having function restricted output current |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20050005954A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100750734B1 (en) * | 2006-10-26 | 2007-08-22 | 삼성전자주식회사 | Light source driving circuit and driving method |
-
2003
- 2003-07-08 KR KR1020030045948A patent/KR20050005954A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100750734B1 (en) * | 2006-10-26 | 2007-08-22 | 삼성전자주식회사 | Light source driving circuit and driving method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR930007482B1 (en) | Current detecting circuit | |
| US7075373B2 (en) | Overcurrent protection circuit with fast current limiting control | |
| US6917187B2 (en) | Stabilized DC power supply device | |
| US7173491B2 (en) | Fast settling power amplifier regulator | |
| KR20040090490A (en) | Power supply apparatus | |
| TW201141054A (en) | Switched active bias control and power-on sequencing circuit for an amplifier | |
| US6650097B2 (en) | Voltage regulator with reduced power loss | |
| US5973542A (en) | Driver circuit with temperature correction circuit | |
| GB2285316A (en) | Decision circuit operable at a wide range of voltages | |
| KR950020034A (en) | Stabilized power supply circuit | |
| KR20050033867A (en) | Voltage regulator | |
| JP3822781B2 (en) | Stabilized power circuit | |
| US7365526B2 (en) | Synchronous buck DC/DC converter to perform an improved switching operation by adjusting variable resistor | |
| KR20010085355A (en) | Fet bias circuit | |
| JP2003114727A (en) | Power supply circuit | |
| KR20050005954A (en) | DC/DC converter having function restricted output current | |
| US7211780B2 (en) | Light receiving circuit using avalanche photodiode with a controlled voltage divider | |
| KR20080000542A (en) | Switching regulator | |
| JPH0580843B2 (en) | ||
| US7535267B2 (en) | Output circuit and operational amplifier | |
| KR0159938B1 (en) | Amplifier arrangement | |
| JP2015035646A (en) | Circuit for controlling temperature control element | |
| KR20010042440A (en) | A current compensating bias generator and method therefor | |
| KR100523799B1 (en) | Regulator circuit for generating of stability voltage | |
| US5336987A (en) | Voltage stabilizing circuit of switching power supply circuit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20030708 |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| PC1203 | Withdrawal of no request for examination | ||
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |