DC-DC Converter 시퀀스

 

CPU, FPGA, SCALER와 같은 디바이스는 복수개의 전원을 필요로 하며, 복수개의 전원인가 순서 및 타이밍이 존재한다.

POWER 시퀀스에 맞춰 DC-DC Converter와 같은 POWER IC를 핸들링해야 되며, 대표적인 시퀀스 기능에 대해 소개하고자 한다.

 

■ Shut Down

Shut Down 기능은 POWER IC의 제어부 동작을 On/Off 한다.

대기모드 상태일 때, 회로에 불필요한 전원을 Shut Down 시킴으로써, 소비전력 및 대기전력을 점감 할 때 주로 사용한다.

 

■ Soft Start

Soft Start는 전원 공급 시에 돌입 전류를 방지하기 위해, 출력 전압을 시간에 따라 서서히 상승시키는 기능이다.

돌입 전류가 있으면, POWER IC의 OCP(Over Current Protection)이 발동하여, 전원이 차단되는 트러블이 발생할 수 있다.

 

■ Power Good

Power Good은 출력 전압이 설정한 전압에 도달했을 때, Flag를 출력하는 기능이다.

POWER IC가 정상적으로 동작했다는 것을 CPU에 전달하거나, 다른 전원의 Enable 기능을 조합하여, 복수개 전원의 시퀀스를 구성한다.

아래 사진은 Power Good과 Enable 기능을 조합하여, 5V, 3V, 1.8V 전원을 순차적으로 기동시키는 Power 시퀀스의 기본회로이다.

 

 

■ Tracking

Tracking은 복수개의 전원을 동작하는 순서와 타이밍을 설정하는 기능이다.

Tracking에는 Coincident, Ratiometric, Offset 3가지가 있다.

 

Coincident는 모든 전원이 동시에 On되어 같은 기울기로 상승하고, 낮은 전압의 전원부터 순서대로 설정된 전압에 도달한다.

CPU, FPGA, SCALER와 같은 디바이스에서 전압이 낮은 코어 전원을 공급한 후, 주변의 I/O 전원을 공급시켜야 하는 Application에 적합하다.

 

Ratiometric은 각각 다른 기울기로 상승하며, 각 전원 라인의 디커플링 콘덴서에 큰 돌입 전류가 흐르지 않도록 기울기를 조정하는 방법이다.

 

Offset은 각 전원간의 고정된 Offset 전압을 일정하게 유지하면서 상승하며, 전압의 차이에 규정이 있는 디바이스에 유효한 방법이다.

 

Power IC에 Tracking 기능이 내장된 제품이 있으며, Master가 되는 전원의 출력 전압을 이용하여 Slave를 제어할 수 있다.