[잡담] 강압형 DC / DC converter의 효율...

[잡담] 강압형 DC / DC converter의 효율...
CQ출판사의 "트랜지스트 기술"을 뒤적거리다 보니,
8월호에 휴대기기 전원 IC에 대한 내용이 많이 나와 있는데,
그중 강압형 DC/DC conveter (Buck regulator)에 대해서 짤막하게 나온 부분이 있네요...
강압형 컨버터는 간단히 말하면,
PWM 방식의 square wave로 스위치를 구동하고, 이때 흐르는 전류가 inductor의 자장으로 축적되어,
switch-off시에서 연속적인 전류가 흐르게 하여 고효율의 컨버팅 기능을 제공하는 제품인데,
문제는 항상 일정 주파수로 스위칭하기 때문에, 스위칭에 의한 전류 소모가 수mA까지 올라가게 되는 것이다.
특히, inductor와 capacitor의 용량을 작게 하여 실장 면적을 줄이려면,
switching 주파수를 높게 하여야 하는게 이때 더욱 큰 전류를 소모하게 된다.
따라서, 부하전류(출력전류)가 수mA수준으로 낮을 때는, 효율이 급격히 떨어지게 되는데,
이 경우 효율을 높히기 위해서는 낮은 전류에서 스위칭 주파수를 낮춰주는 PFM (Pulse Frequency Modulation) 모드를 사용하여야 한다.
따라서 휴대기기의 전원을 디자인할 때, Buck regulator 등의 강압형 DC/DC 컨버터를 선택할 때,
PWM /PFM 모드의 자동 전환이 이루어 지는지, 혹은 PFM 모드를 선택할 수 있는지 반드시 확인해야,
sleep등 대기 상태에서의 전력 소모를 최소화 할 수 있고 이에 따라 대기 시간을 늘일 수 있게 된다.
요즘 휴대전화 등의 휴대기기는 최장 400시간 까지의 대기 시간도 요구하게 되는데,
800mAh의 배터리를 사용할 경우 2mA 이하의 대기 전류를 소모해야 하므로, 전원 선택에 더욱 주의하여야 하는 것이다.