소형 인덕터를 사용한 고효율 다중 경로 전압 강하형 직류-직류 변환기

Abstract

본 논문은 소형 인덕터를 사용해서도 큰 부하전류에서 높은 효율을 가지는 Multi-Path Step-Down DC-DC Converter에 관한 것이다. 부하전류가 클 때 기존의 Inductive Converter는 소형 인덕터를 사용하면 인덕터의 포화전류가 작아서 인덕터의 선택에 어려움이 생길 뿐 아니라 전력 손실과 발열문제를 막을 수 없고, 기존의 Capacitive Converter는 정해진 출력전압 외에는 효율이 많이 낮아지는 단점이 있다. 이 논문에서는 한 개의 인덕터와 여러 개의 캐패시터를 조합하는 하이브리드 구조를 제안하여 inductive 전류와 병렬로 Capacitor Path를 추가함으로써 인덕터 DCR에 흐르는 전류를 크게 줄여 발열 문제를 해결하였다. 전력 손실 분석을 통해 최적의 Path 개수를 구함으로써, 부하전류가 큰 상황에서 높은 효율을 가지며, 소형 인덕터를 사용하므로 면적과 비용 면에서도 유리하다.