728x90 반응형 [Circuit Design]19 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 Pr.. 2021. 9. 20. DC-DC Converter 보호 기능 DC-DC Converter와 같은 POWER IC에는 대부분 보호 기능이 내장되어있다. 일부 보호 기능의 임계 치는 핸들링이 가능하여, 다양한 환경과 조건에 대해 적용이 가능하다. POWER IC에 내장된 대표적인 보호 기능에 대해 소개하고자 한다. ■ Thermal Shut Down Thermal Shut Down은 제품 고장 시에 IC 자체의 발연 및 발화를 방지하기 위한 기능으로, IC의 Junction 온도가 최대 정격인 Tj Max 온도에서 회로 동작을 Shut Down한다. Shut Down 후의 동작 모드는 자동 복귀 타입과 Latch 타입이 있으며, Application과 사용 환경에 따라 선택한다. 자동 복귀 타입은 IC의 Junction 온도가 설정되어 있는 온도에 다다르면 Shut .. 2021. 9. 17. DC-DC Converter 스위칭 주파수 DC-DC Converter IC의 스위칭 주파수는 고정된 스위칭 주파수를 가진 제품도 있지만, 많은 DC-DC Converter IC의 스위칭 주파수는 핸들링이 가능하며, 범위는 수십 kHz에서 수 MHz이다. 스위칭 주파수는 일반적으로 부품 사이즈와 효율, 노이즈, 리플, 과도 응답의 조건을 바탕으로 결정한다. 스위칭 주파수를 높이면 외부 인덕터와 콘덴서는 작은 값의 제품을 사용하므로 부품 사이즈가 줄어들고 PCB의 공간을 절약할 수 있다. 높은 스위칭 주파수는 고속 스위칭으로 인해 스위칭 손실이 증가하여 효율이 낮아지고 손실된 부분은 열로 발산한다. 하지만 높은 주파수는 리플과 노이즈가 저하되고 과도 응답이 향상된다. 효율 및 열을 가장 우선시 된다면우선시된다면 DC-DC Converter 스위칭 .. 2021. 9. 14. Buck Converter 입력 콘덴서의 역할 입력 콘덴서를 선정하는 기준에서 정격 전압, 리플 전류 및 리플 발열 특성이 있으며 입력 콘덴서를 세라믹 콘덴서로 사용하는 경우 온도 특성과 더불어 DC 바이어스 특성을 고려해야 된다. 입력 콘덴서 선정에 관한 내용은 Buck Converter 입력 콘덴서 선정에 기술되어 있다. 아래 사진은 Buck Converter의 기본회로이다. 입력 콘덴서는 Cin과 고주파 노이즈를 저감 하기 위한 Cbypass로 구성된다. Buck Converter의 입력에는 비교적 정전용량이 큰 입력 콘덴서 Cin이 필요하다. Cin은 출력 스위치가 On되었을 때 입력에는 급격하게 필요로 하는 전류의 공급원이며 리플 전압을 저감 하는 역할을 한다. 실제 Buck Converter의 입력에는 입력전류 및 On/Off로 인한 리플.. 2021. 9. 9. Comparator(비교기) 설계 Comparator(비교기) 회로 설계에 대해 소개하고자 한다. 아래 사진은 Comparator의 기본 회로이다. Comparator는 두 입력 중에 하나의 입력에는 고정된 기준 전압을 입력시킨다. 나머지 하나의 입력의 전압 레벨에 따라 Comparator의 출력이 HIGH 또는 LOW로 나타난다. Comparator는 필자의 경험으로 보호 회로인 OVP(Over Voltage Protection), UVP(Under Voltage Protection), OCP(Over Current Protection) 기능 구현에 접목하여 사용한다. 또한 교류전원의 Zero-Crossing 검출에 사용하기도 한다. 위 회로에서 반전단자(-)에는 5V 전압을 전압분배를 통해 2.5V 기준 전압을 입력시킨다. 비반전단자.. 2021. 9. 6. Differential Amplifier(차동 증폭기) 설계 Differential Amplifier(차동 증폭기) 회로 설계에 대해 소개하고자 한다. 아래 사진은 Differential Amplifier의 기본 회로이다. Differential Amplifier는 필자의 경험으로 출력 LOAD에 흐르는 전류량을 측정하기 위해 많이 사용한 회로이다. LOAD에 흐르는 전류량을 측정하기 위해 션트 저항을 추가한다. 션트 저항 양단에 걸리는 전압을 측정하고 옴의 법칙(V=IR)으로 역산하면 LOAD에 걸리는 전류를 계산할 수 있다. Differential Amplifier는 OP Amp로 입력되는 두 신호인 Vin_Signal+, Vin_Signal-의 전압 차를 외부 저항의 증폭비 만큼 증폭되어 출력된다. 위 회로에서 특수한 상황이 아니라면 R1과 R2의 저항 값은.. 2021. 9. 3. Non-Inverting Amplifier(비반전 증폭기) 설계 Non-Inverting Amplifier(비반전 증폭기) 회로 설계에 대해 소개하고자 한다. 아래 사진은 Non-Inverting Amplifier의 기본 회로이다. Non-Inverting Amplifier는 필자의 경험으로 증폭 회로 중에서 가장 많이 사용하는 회로이다. 특히 아날로그 센서들의 측정 값은 전압 신호로 출력되는데 전압 신호가 수 mV에서 수백 mV 정도이다. 수 mV에서 수백 mV의 센서 측정 값을 증폭시킬 때 가장 많이 사용한다. 증폭된 신호는 외부 노이즈에 영향을 적게 받으며 MCU와 같은 처리장치에서 명확하게 읽을 수 있다. OP Amp에 양전원을 넣어 사용하기도 하지만 대부분 Ground를 기준으로 단일 전원을 공급하여 사용한다. Non-Inverting Amplifier는 비.. 2021. 8. 31. Inverting Amplifier(반전 증폭기) 설계 Inverting Amplifier(반전 증폭기) 회로 설계에 대해 소개하고자 한다. 아래 사진은 Inverting Amplifier의 기본 회로이다. Inverting Amplifier는 반전단자(-)에 입력, 비반전단자(+)에 접지를 시킨다. 신호의 입력에 연결되어 있는 저항 R1과 OP Amp의 피드백에 연결되어 있는 R2의 저항비를 통해서 Vin_Signal보다 Vout_Signal을 반대로 증폭하여 출력시킬 수 있다. 또한 Vout_Signal은 Vin_Signal에 정반대의 극으로 출력이 나타나기 때문에 반드시 OP Amp의 전원을 양전원과 음전원을 각각 공급해야 된다. Inverting Amplifier에서 Vout_Signal을 구하는 공식은 다음과 같다. 위 회로에서 Vin_Signal이.. 2021. 8. 28. 이전 1 2 3 다음 728x90 반응형
