Abstract
In this paper, a switch sizing method is proposed in order to prevent the cross-regulation in the TM type SIDO DC-DC buck converter. In TM type SIDO DC-DC buck converter, a DCM operation is required. In the DCM operation, the inductor peak current is larger than that in the CCM. Because of the larger inductor peak current and the added switch resistance, the voltage drop is increased, resulting in possible cross-regulation. To solve this problem, the switch resistance must be considered in sizing the switch. To simplify the calculation of the resistance, the inductor current was replaced by the average load current. Using the proposed method, TM type SIDO DC-DC buck converter for camera module was designed to provide two independent supply voltage(2.8 V and 1.8 V). The designed circuit was fabricated in a standard $0.35{\mu}m$ CMOS process. At a switching frequency of 1 MHz and a load current of 200 mA, a power effciency of 80.7% was achieved.
본 논문에서는 크로스 레귤레이션을 방지하기 위한 TM 방식 SIDO DC-DC 벅 컨버터의 스위치 트랜지스터 크기 계산 기법을 제안하였다. TM 방식 SIDO DC-DC 벅 컨버터는 DCM 동작으로 인한 인덕터 전류의 높은 첨두치와 추가된 스위치의 저항성분으로 인한 전압강하 때문에 크로스 레귤레이션이 일어날 수 있다. 이 문제점을 해결하기 위해 스위치 트랜지스터의 저항성분을 고려하여 스위치 트랜지스터의 크기를 계산하였고, 계산을 간단히 하기 위해 시간의 함수인 인덕터의 전류를 평균부하 전류로 대체하였다. 제안한 기법을 이용하여 2.8 V와 1.8 V의 독립된 두 출력을 내는 카메라 모듈용 SIDO DC-DC 벅 컨버터를 설계하였고, $0.35{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 제작하였다. 제작된 컨버터는 스위칭 주파수 1 MHz와 부하전류 200 mA 에서 80.7%의 효율을 보였다.
