Dead-Time 적응제어 기능을 갖는 PWM CMOS DC-DC 부스트 변환기

Abstract

기존의 DC-DC 부스트 변환기에 사용되는 non-overlapping gate driver는 dead-time이 고정되어 있기 때문에 body-diode conduction loss 또는 charge-sharing loss가 발생하는 문제점을 가지고 있다. 이러한 loss에 의한 효율 감소를 줄이기 위해 본 논문에서는 dead-time 적응제어 기능을 갖는 PWM DC-DC 부스트 변환기를 설계하였다. 제안된 DC-DC 부스트 변환기는 CMOS <TEX>$0.35{\mu}m$</TEX> 공정으로 설계되었고, 입력전압 2.5V를 받아서 3.3V의 출력전압으로 승압시킨다. 스위칭 주파수는 500kHz이며, 최대효율은 97.3%이다. Since the non-overlapping gate driver used in conventional DC-DC boost converters generates fixed dead-times, the converters suffer from the body-diode conduction loss or the charge-sharing loss. To reduce the efficiency degradation due to these losses, this paper presents a PWM DC-DC boost converter with adaptive dead-time control. The proposed DC-DC boost converter delivering 3.3V output from a 2.5V input is designed with CMOS <TEX>$0.3{\mu}m$</TEX> technology. It operates at 500kHz and has a maximum power efficiency of 97.3%.