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KR101029127B1 - 전원공급장치 - Google Patents

전원공급장치 Download PDF

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KR101029127B1
KR101029127B1 KR1020070060661A KR20070060661A KR101029127B1 KR 101029127 B1 KR101029127 B1 KR 101029127B1 KR 1020070060661 A KR1020070060661 A KR 1020070060661A KR 20070060661 A KR20070060661 A KR 20070060661A KR 101029127 B1 KR101029127 B1 KR 101029127B1
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series
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power
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오장근
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 입력전원을 여러 크기의 전압으로 변환시켜 시스템의 각 부에 필요한 전압의 전원을 공급하는 전원공급장치에 관한 것이다. 본 발명은 입력전원을 여러 크기의 전압으로 변환하고 정류함으로써 얻은 소정의 직류전원(DC)을 시스템의 각 부에 공급하기 위하여 다수의 병렬연결된 스위칭 레귤레이터(20)와 시리즈 레귤레이터(30)를 포함하는 전원공급장치에 있어서, 상기 시리즈 레귤레이터(30)와 직렬연결되어 상기 시리즈 레귤레이터(30)에 입력되는 전원의 전압을 감압하는 하나 이상의 감압 레귤레이터(40)를 더 포함하여 구성된다. 이와 같은 본 발명에 의하면 높은 효율의 전원공급장치를 제공함으로써 불필요한 전력소모를 방지하고 배터리 수명을 연장할 수 있다는 장점이 있다.
전원공급장치, 레귤레이터, DC/DC 컨버터, LDO 레귤레이터

Description

전원공급장치{Power Supply}
도 1은 종래기술에 의한 전원공급장치의 구성을 나타낸 블럭도.
도 2는 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 전원공급장치의 구성을 보인 블럭도.
도 3은 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 전원공급장치에서 DC/DC 컨버터와 LDO 레귤레이터의 기초적인 구성을 보인 단순 회로도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 전원공급장치의 구성을 보인 블럭도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10: 전원공급장치 20: 스위칭 레귤레이터
30: 시리즈 레귤레이터 35: 시리즈 레귤레이터 그룹
40: 감압 레귤레이터 50: 스위칭 소자
60: 스위칭 제어수단 70: 평활회로
본 발명은 입력전원을 여러 크기의 전압으로 변환시켜 시스템의 각 부에 필요한 전압의 전원을 공급하는 전원공급장치에 관한 것이다.
도 1은 종래기술에 의한 전원공급장치의 구성을 나타낸 블럭도이다. 이에 도시된 바와 같이, 종래의 전원공급장치(10)는 다수의 스위칭 레귤레이터(Switching Regulator, 20)와 다수의 시리즈 레귤레이터(Series Regulator)를 구비하여, 시스템 내의 각각의 모듈로 적절한 전압의 전원을 공급한다.
도면에는 상기 스위칭 레귤레이터(20)는 DC/DC 컨버터(convertor)로, 상기 시리즈 레귤레이터(30)는 LDO 레귤레이터(Low voltage drop regulator)로 구비된 경우가 도시되어 있다.
이때, 상기 시리즈 레귤레이터(30)는 리플(ripple)이 적은 일정한 전압을 출력한다는 장점이 있어 시스템 내에 안정적인 전원을 공급받아야 하는 민감한 소자나 모듈이 있는 경우 전원장치 내에 구비되어야 한다.
그러나 상기 시리즈 레귤레이터(30)는 손실전력이 상대적으로 많아 효율이 낮다. 따라서 상기 전원공급장치(10) 내에 상기 시리즈 레귤레이터(30)가 다수 구비된 경우 전원소모가 급증하게 된다.
상기 시리즈 레귤레이터(30)는 상기 시리즈 레귤레이터(30)의 입력전압과 출력전압의 차이가 클수록 손실전력이 증가하므로 종래의 기술과 같이 높은 입력전압이 상기 시리즈 레귤레이터(30)로 바로 공급되는 경우 전력 손실이 더욱 컸다.
최근 휴대 전화기, PDA(Portable Digital Assistant), 노트북 컴퓨터(Notebook Computer), 휴대용 게임기, 디지털 카메라, MP3 플레이어, 휴대용 멀티미디어 재생기(PMP: Portable Multimedea Player) 등 배터리에 의해 전원을 공급받는 휴대용 전자기기의 사용이 급증함에 따라 휴대용 전자기기의 배터리 효율이 매우 중요한 문제가 되고 있다.
기존에 AC전원을 입력받아 사용하던 전자기기에서도 전력소모를 줄이는 것이 바람직하지만, 특히 휴대용 전자기기의 경우 배터리 수명이 다하면 사용자의 사용이 제한되므로, 불필요한 전력소모는 휴대용 전자기기에서는 더욱 최소화되어야 한다.
따라서 상술한 바와 같은 종래기술에 의하면 배터리에 의하여 구동되는 휴대용 전자기기에서 배터리에 의한 입력전압을 변압하는 과정에서 불필요한 전원소모가 크다는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 전압 변경시 전원 소모가 적은 전원공급장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 입력전원을 여러 크기의 전압으로 변환하고 정류함으로써 얻은 소정의 직류전원(DC)을 시스템의 각 부에 공급하기 위하여 다수의 병렬연결된 스위칭 레귤레이터와 시리즈 레귤레이터와; 상기 시리즈 레귤레이터의 입력전압과 출력전압의 차이를 줄이기 위하여 상기 시리즈 레귤레이터와 직렬 연결되고 상기 시리즈 레귤레이터에 입력되는 전원의 전압을 감압하는 하나 이상의 감압 레귤레이터를 포함하여 구성된다.
그리고 상기 시리즈 레귤레이터는, 하나 이상의 시리즈 레귤레이터를 포함하는 하나 이상의 시리즈 레귤레이터 그룹으로 분류되고, 상기 감압 레귤레이터는, 상기 그룹마다 하나씩 구비될 수 있다.
또한, 상기 감압 레귤레이터는 BUCK 레귤레이터일 수 있다.
여기서 상기 감압 레귤레이터는 스위칭소자와; 상기 스위칭소자를 제어하는 스위칭 제어수단과; 상기 스위칭소자의 출력전압을 평활하는 평활회로를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 상기 스위칭 제어수단은 PWM(Pulse Width Modulation) 콤퍼레이터일 수 있다.
그리고 상기 평활회로는 인덕터와 캐패시터; 그리고 상기 스위칭 소자 open시 상기 인덕터의 역기전력을 회생시키는 다이오드를 포함할 수 있다.
또한 상기 전원공급장치는, 집적 회로 장치로 구성될 수 있다.
한편 상기 인덕터는 상기 집적 회로 장치의 외부로 착탈가능하게 구비될 수도 있다.
그리고 상기 스위칭소자는 BJT(Bipolar Junction Transistor) 또는 MOS-FET(MOS Field Effect Transistor)일 수 있다.
상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 높은 효율의 전원공급장치를 제공함으로써 불필요한 전력소모를 방지하고 배터리 수명을 연장할 수 있다는 장점이 있다.
이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 전원공급장치의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 전원공급장치의 구성을 보인 블럭도이고, 도 3은 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 전원공급장치에서 DC/DC 컨버터와 LDO 레귤레이터의 기초적인 구성을 보인 단순 회로도이며, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 전원공급장치의 구성을 보인 블럭도이다.
도 2에서 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 전원공급장치(10) 내에는 시스템의 각 부에 필요한 전압에 맞춰 전압을 조절하는 스위칭 레귤레이터(20)와, 시리즈 레귤레이터(30)가 다수 구비된다.
이때 상기 스위칭 레귤레이터(20)는 트랜지스터나 다이오드와 같은 스위칭 소자를 이용하여 입력되는 전원의 전압을 펄스 형태로 만들고, 이를 인덕터와 캐패시터를 이용하여 거의 일정한 전압으로 평활하여 부하에 전달하는 방식의 레귤레이터이다.
여기서 상기 스위칭 레귤레이터(20)는 위와 같은 방식에 따른 다양한 스위칭 레귤레이터 종류 중 하나일 수 있으며, DC/DC 컨버터일 수도 있다. 본 명세서에서는 도 2에 도시된 바와 같이 DC/DC 컨버터가 적용된 실시예를 살펴보기로 한다.
한편, 상기 시리즈 레귤레이터(30)는 전원이 입력되어 통과되는 트랜지스터와 출력측이 직렬연결되는 방식의 레귤레이터이다. 그리고 상기 시리즈 레귤레이터(30)는 상술한 방식에 따른 다양한 시리즈 레귤레이터 종류 중 하나일 수 있으며, LDO 레귤레이터일 수도 있다. 이하 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서는, LDO 레귤레이터가 적용된 실시예를 살펴보기로 한다.
상기 스위칭 레귤레이터(20)와 상기 시리즈 레귤레이터(30)는 도면에 도시된 바와 같이 시스템 각 부에 필요한 전압에 맞추어 전압을 변환하고, 이를 공급하는 역할을 한다.
즉, 하나의 전자기기 내에서도 제어부나 저장부, 입력부 등 각각의 모듈마다 요구하는 전압이 다르다. 따라서 각 모듈에 맞는 전압에 의한 전력을 공급하기 위하여 상기 스위칭 레귤레이터(20)와 상기 시리즈 레귤레이터(30)가 하나의 입력전압을 여러 전압으로 변경하는 역할을 수행한다.
이때, 상기 시리즈 레귤레이터(30)는 상기 스위칭 레귤레이터(20)보다 일반적으로 효율은 낮지만, 출력 전압의 리플이 적다는 특징이 있다. 따라서 보다 민감한 시스템 모듈에 안정적인 전압을 공급하기 위하여 전원장치에 상기 시리즈 레귤레이터(30)가 상기 스위칭 레귤레이터(20)와 함께 구비되는 것이다.
한편 상기 시리즈 레귤레이터(30)로 입력되는 전압을 감압하여 주는 감압 레귤레이터(40)가 구비된다. 상기 감압 레귤레이터(40)는 효율이 높은 시리즈 레귤레이터로 구성된다. 그리고 다양한 시리즈 레귤레이터 종류 중 도면에 도시된 바와 같이 DC/DC 컨버터로 구성될 수 있다.
이와 같이 상기 시리즈 레귤레이터(30)의 입력전압을 상기 감압 레귤레이터(40)로 출력전압에 가깝게 낮추어 공급하는 이유는 상기 시리즈 레귤레이터(30)의 입력전압과 출력전압의 차이를 줄여 상기 시리즈 레귤레이터(30)의 효율을 높이기 위해서이다.
즉, 상기 시리즈 레귤레이터(30)에 의해 손실되는 전력은 (입력전압 - 출력전압)*전류가 될 것이므로, 입력전압과 출력전압의 차이가 적을수록 손실되는 전력 이 적어지고 이에 따라 효율이 높아진다.
다만, 모든 레귤레이터는 입력전압과 출력전압의 차이가 적어도 드롭아웃전압(Drop-out Voltage)보다는 커야하는데, 이때 상기 드롭아웃전압이란 출력 전압레벨을 일정한 수준으로 유지시키는 데 필요한 최소한의 입력전압과 출력전압의 차이를 말한다. LDO 레귤레이터의 경우, 상기 드롭아웃전압이 0.2V에서 0.3V 사이이지만, 다른 레귤레이터들의 경우에는 일반적으로 2V이상의 드롭아웃전압을 갖는다.
따라서 입력전압을 출력전압에 가깝게 감압하되 상기 드롭아웃전압을 고려하여 감압하여야 한다.
상기 감압 레귤레이터(40)는 시리즈 레귤레이터 그룹(35)별로 구비될 수 있다. 즉, 상기 전원공급장치(10) 내에 상기 시리즈 레귤레이터(30)가 다수 구비되므로, 이를 출력전압 레벨에 따라 수 개의 그룹으로 분류할 수 있다.
출력전압의 레벨이 서로 비슷한 상기 시리즈 레귤레이터(30)를 같은 그룹으로 분류하여 그룹별로 적절한 입력전압을 공급하여 주는 상기 감압 레귤레이터(40)를 직렬연결하여준다.
예를 들면, 도면에 도시된 바와 같이 출력 전압 레벨이 각각 1.8V, 1.5V, 1.2V인 상기 시리즈 레귤레이터(30)를 하나의 시리즈 레귤레이터 그룹(35)로 묶고, 상기 시리즈 레귤레이터 그룹(35)내에서 각각 병렬연결된 상기 시리즈 레귤레이터(30)들에 출력레벨이 2V인 상기 감압 레귤레이터(40)를 직렬연결하여 상기 시리즈 레귤레이터 그룹(35)에 2V의 입력전압을 공급하여 준다.
그리고, 도면에 도시된 바와 같이 출력전압이 3.25V인 상기 시리즈 레귤레이 터(30)에는 출력전압이 3.4V인 상기 감압 레귤레이터(40)를 연결하여준다.
이와 같이 상기 시리즈 레귤레이터(30)를 상기 시리즈 레귤레이터 그룹(35)으로 묶어 상기 감압 레귤레이터(40)를 연결하면, 최소한의 수의 상기 감압 레귤레이터(40)를 통해 상기 시리즈 레귤레이터(30)에서 발생하는 전력손실을 감소시킬 수 있다.
여기서 상기 감압 레귤레이터(40)를 상기 시리즈 레귤레이터(30)에 직렬연결하여 감압된 입력전압을 공급하는 과정을 도 3에 도시된 회로도를 통하여 보다 구체적으로 살펴본다.
도 3에서 상기 감압 레귤레이터(40)는 BUCK 레귤레이터로 구성된다. 상기 BUCK 레귤레이터는 Switching step-down 레귤레이터로서 스위칭 레귤레이터의 일종이다. 그리고 상기 시리즈 레귤레이터(30)는 LDO 레귤레이터로 구성된 경우로 설명한다.
상기 감압 레귤레이터(40)는 스위칭소자(50)와 스위칭제어수단(60), 평활회로(70)로 구성된다. 스위칭소자(50)는 도면에 도시된 바와 같이 트랜지스터(Q1)로 구비될 수 있다. 이때 상기 트랜지스터(Q1)는 BJT(Bipolar Junction Transistor) 또는 MOS-FET(MOS Field Effect Transistor) 등이 될 수 있다.
상기 스위칭소자(50)는 상기 감압 레귤레이터(40)의 입력전압(Vin1)을 입력받아 이를 스위칭을 통해 Square Wave(구형파) 등의 펄스 전압을 만든다.
이때 상기 입력전압(Vin1)을 펄스 전압으로 변환하기 위하여 상기 스위칭소자(50)가 open과 close 상태를 주기적으로 반복하는데 반복주기 및 open 상태와 close 상태의 시간 비율 등은 상기 스위칭 제어수단(60)이 조절한다.
본 발명의 구체적인 실시예에서 상기 스위칭 제어수단(60)은 PWM(Pulse Width Modulation) 콤퍼레이터(comparator)를 포함한다. 상기 PWM 콤퍼레이터(Xcomp)는 상기 감압 레귤레이터(40)의 출력전압(Vout1)을 두 개의 저항(R1, R2)에 의한 전압분배기로 분압하여 이를 레퍼런스전압(Vref1)과 비교하여 상기 스위칭소자(50)를 제어한다.
이때 상기 레퍼런스전압(Vref1)은 제너 다이오드(Zener Diode, D2)에 의하여 일정한 전압으로 유지되며, 이는 상기 스위칭 제어수단(60)에 의하여 상기 감압 레귤레이터(40)의 출력전압(Vout1)과 비교되어 상기 출력전압(Vout1)을 조정하는데 사용된다.
한편, 상기 스위칭소자(50)에 의하여 펄스전압으로 변조된 전압은 상기 평활회로(70)를 거치면서 거의 일정한 전압값으로 평활된다. 즉, 평활회로의 인덕터(L)와 캐패시터(C)는 마치 LPF(Low Pass Filter)와 같은 역할을 하여 펄스전압을 펄스전압의 평균값으로 일정하게 바꾸어준다.
즉, 상기 스위칭소자(50)가 open 상태가 되면, close 상태일 때 상기 인덕터(L)와 캐패시터(C)에 저장되었던 에너지가 출력측으로 공급되면서 일정한 전압으로 유지된다.
그리고 상기 평활회로(70) 내의 다이오드(D1)는 상기 스위칭소자(50)가 open 상태일 때 상기 인덕터(L)에서 발생하는 역기전력을 다시 회생시키는 역할을 한다.
여기서 상기 스위칭소자(50)의 스위칭 주기를 T라고 하고, 한 주기내에서 상 기 스위칭소자(50)가 close 상태일 때의 시간을 Ton이라고 하면, 상기 평활회로(70)에 의하여 상기 출력전압(Vout1)은 아래의 식과 같은 값을 갖는다.
Figure 112007044718588-pat00001
위의 식에서 Vin1은 상기 감압 레귤레이터(40)의 입력전압값이다.
이에 따르면, 상기 출력전압(Vout1)은 Ton과 T값을 조절함으로써 원하는 값에 가깝게 조절될 수 있다. 이때, Ton을 고정하고 T값을 조절할 수도 있지만, 일반적으로 T값을 고정하고 Ton값을 조절하는 경우에 상기 평활회로(70)에서 펄스전압을 평활하기 더 용이하다.
여기서 Ton/T 값을 Duty Ratio라고 한다.
상기 스위칭 제어수단(60)의 상기 PWM 콤퍼레이터(Xcomp)가 상기 출력전압(Vout1)을 상기 레퍼런스전압(Vref1)과 비교하여, 상기 출력전압(Vout1)이 원하는 전압보다 낮으면 상기 스위칭 제어수단(60)은 상기 Duty Ratio를 증가시키고, 상기 출력전압(Vout2)이 원하는 전압보다 높으면 상기 스위칭 제어수단(60)이 상기 Duty Ratio를 감소시키는 방식으로 전압을 조절한다.
그리고, 상기 출력전압(Vout1)은 상기 시리즈 레귤레이터(30)의 입력전압(Vin2)이 된다. 이때 상기 시리즈 레귤레이터(30)는 도시된 바와 같이 LDO 레귤레이터로서, 입력측에 패스 트랜지스터(Pass Transistor, Q2)가 구비된다.상기 패스 트랜지스터(Q2)의 양단의 전압은 출력전압을 일정하게 유지하도록 변화된다.
한편, 상기 시리즈 레귤레이터(30)에는 연산증폭기(Op-Amp, X)가 구비되는데, 상기 연산증폭기(X)의 비반전단자에는 레퍼런스전압(Vref2)가 연결된다. 상기 레퍼런스전압(Vref2)은 제너 다이오드 등에 의하여 일정한 값으로 공급된다.
그리고, 상기 연산증폭기(X)의 반전단자는 저항 R3와 R4로 이루어진 전압분배기에서 상기 시리즈 레귤레이터(30)의 출력전압(Vout2)을 적절하게 분압한 전압이 연결된다.
이에 따라 상기 연산증폭기(X)는 비반전단자와 반전단자에 연결된 상기 레퍼런스전압(Vref2)과 상기 출력전압(Vout2)의 분압값을 비교하고 오차전압을 계산한다.
그리고 상기 연산증폭기(X)로부터 출력되는 상기 오차전압이 0에 가깝도록 트랜지스터(Q3)가 on/off 되고 이에 따라 상기 패스 트랜지스터(Q2)도 on/off 되면서 상기 출력전압(Vout2)이 조절된다.
위와 같은 원리에 의하여 전원으로부터 공급되는 전압을 2차례에 걸쳐 감압하게되고, 이에 따라 전체적인 효율이 높아진다.
이와 같은 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 상기 전원공급장치(10)는 집적회로(Integrated Circuit)장치로 구성될 수 있고, 상기 전원공급장치(10)가 구비될 전자기기의 종류에 따라 상기 스위칭 레귤레이터(20)나 상기 시리즈 레귤레이터(30), 그리고 상기 감압 레귤레이터(40) 등이 구비되는 수나 종류가 달라질 수 있다.
또한 도 3에 도시된 회로는 단순 회로도이고, 1차 감압된 전압을 상기 시리 즈 레귤레이터(30)로 공급하는 하나의 예시에 불과할 뿐이고, 각 소자가 이상적인 경우를 전제로 설계된 회로이므로, 실제 회로는 기기의 특성이나 각 소자의 특성, 회로 설계의 경제성 및 안전성 등을 고려하여 설계할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 의한 전원공급장치는 도 4에 도시된 바와 같이, 전체적인 구성이 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 전원공급장치와 같지만, 특히 상기 감압 레귤레이터(40)의 상기 평활회로(70) 내에 구비되는 인덕터(L1, L2)가 상기 집적회로장치 밖으로 구비되고, 착탈가능하다는 점에서 차이가 있다.
보다 구체적으로 살펴보면 상기 평활회로(70)의 상기 인덕터(L1, L2)가 상기 집적회로장치의 내부에 구비되는 경우 적층형의 칩인덕터로 구비된다.
상기 칩인덕터는 집적회로에 맞게 소형으로 제작되므로 내부 권선의 단면적이 매우 작다. 따라서 직류저항값(Rdc)이 커지고 Q 값(Q-factor)도 나빠지게 된다.
따라서 상술한 바와 같이 상기 인덕터(L1, L2)를 상기 집적회로장치의 밖으로 구비하도록 하면, 내부 단면적이 보다 크고 직류저항값(Rdc)이 작으며 우수한 Q값을 갖는 인덕터를 연결할 수 있다. 이에 따라 회로에서 손실되는 전력을 감소시킬 수 있다.
상기 감압 레귤레이터(40)의 상기 인덕터(L1, L2)에서의 손실 전력을 구체적인 수학식으로 표현하면 다음과 같다.
Figure 112007044718588-pat00002
여기서
Figure 112007044718588-pat00003
는 상기 감압 레귤레이터(40)의 손실 전력이고, I는 상기 인덕터(L1, L2)에 흐르는 전류값이며,
Figure 112007044718588-pat00004
는 상기 인덕터(L1, L2)에 발생하는 리플 전류, Rdc는 상기 인덕터(L1, L2)의 직류저항값이고, Rac는 상기 인덕터(L1, L2)의 교류저항값이다.
위의 식에 따르면 상기 직류저항값(Rdc)에 비례하여 증가하기 때문에, 상기 감압 레귤레이터(40)의 효율을 증가시키기 위하여 상기 인덕터(L1, L2)의 직류저항값(Rdc)을 감소시키는 것이다.
한편 위의 식에서 상기 인덕터(L1, L2)의 교류저항값(Rac)은 아래와 같다.
Figure 112007044718588-pat00005
여기서 f는 주파수이고 L은 인덕터의 인덕턴스(Inductance)이며, Q는 인덕터의 Q값을 나타낸다.
식에서 보는 바와 같이 교류저항값(Rac)은 Q값이 크고, Rdc값이 클수록 적어진다. 다만 Rdc에 의한 영향은 미미한 정도이므로, 결론적으로 위의 두 수식을 종합하건데 상기 인덕터(L1, L2)의 인덕턴스가 크고, 직류저항값(Rdc)이 작으며, Q값이 클수록 상기 감압 레귤레이터(40)의 효율이 좋아짐을 알 수 있다.
따라서 직류저항값(Rdc)이 작은 인덕터를 연결할 수 있도록 상기 인덕터(L1, L2)를 상기 집적회로장치 밖으로 구비하는 것이다.
또한 상기 인덕터(L1, L2)를 집적회로장치 외부에 착탈가능하게 구비함으로 써 회로설계에 따라 필요한 인덕턴스와 직류저항값을 갖는 인덕터로 적절하게 변경가능하도록 한다.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 전원공급장치에서는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
즉, 높은 효율의 전원공급장치를 제공함으로써 불필요한 전력소모를 방지하고 배터리 수명을 연장할 수 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명에 의한 전원공급장치에서는 레귤레이터 내의 인덕터를 집적회로장치 외부로 구비함으로써 최적의 회로설계를 할 수 있다는 장점이 있다.

Claims (9)

  1. 입력전원을 여러 크기의 전압으로 변환하고 정류함으로써 얻은 소정의 직류전원(DC)을 시스템의 각 부에 공급하기 위하여 다수의 병렬연결된 스위칭 레귤레이터와 시리즈 레귤레이터와;
    상기 시리즈 레귤레이터의 입력전압과 출력전압의 차이를 줄이기 위하여 상기 시리즈 레귤레이터와 직렬 연결되고 상기 시리즈 레귤레이터에 입력되는 전원의 전압을 감압하는 하나 이상의 감압 레귤레이터를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 전원공급장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 시리즈 레귤레이터는,
    하나 이상의 시리즈 레귤레이터를 포함하는 하나 이상의 시리즈 레귤레이터 그룹으로 분류되고, 상기 감압 레귤레이터는, 상기 그룹마다 하나씩 구비됨을 특징으로 하는 전원공급장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 감압 레귤레이터는,
    BUCK 레귤레이터임을 특징으로 하는 전원공급장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 감압 레귤레이터는,
    스위칭 소자와;
    상기 스위칭소자를 제어하는 스위칭 제어수단; 그리고
    상기 스위칭소자의 출력전압을 평활하는 평활회로를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 전원공급장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 스위칭 제어수단은,
    PWM(Pulse Width Modulation) 콤퍼레이터임을 특징으로 하는 전원공급장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 평활회로는,
    인덕터와 캐패시터; 그리고
    상기 스위칭소자 open시 상기 인덕터의 역기전력을 회생시키는 다이오드를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 전원공급장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 전원공급장치는,
    집적 회로 장치로 구성됨을 특징으로 하는 전원공급장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 인덕터는,
    상기 집적 회로 장치의 외부로 착탈가능하게 구비됨을 특징으로 하는 전원공급장치.
  9. 제 4항에 있어서,
    상기 스위칭소자는,
    BJT(Bipolar Junction Transistor) 또는 MOS-FET(MOS Field Effect Transistor)임을 특징으로 하는 전원공급장치.
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