• 제목/요약/키워드: undershoot voltage

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Feedback Voltage Detection 구조 및 향상된 과도응답 특성을 갖는 LDO regulator (LDO Regulator with Improved Transient Response Characteristics and Feedback Voltage Detection Structure)

  • 정준모
    • 전기전자학회논문지
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    • 제26권2호
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    • pp.313-318
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    • 2022
  • 피드백 전압 감지 구조는 기존 외부 출력 캐패시터의 제거로 인한 오버슈트 및 언더슈트 현상을 완화하기 위해 제안된다. 기존의 LDO 레귤레이터는 전원 공급 전압의 불균형으로 인해 발생하는 오버슈트 및 언더슈트를 겪는다. 따라서 제안된 LDO는 기존 LDO의 피드백 경로만 유지하면서 새로운 제어 경로를 형성하기 위해 보다 개선된 과도 응답을 갖도록 설계되었다. 새로운 제어 경로는 출력 단계에서 발생하는 오버슈트 및 언더슈트 현상을 감지한다. 이에, 패스 소자의 게이트 노드의 전류를 충방전함으로써 패스 소자의 동작 속도가 향상된다. 피드백 전압 감지 구조가 있는 LDO 레귤레이터는 3.3~4.5V의 입력 전압 범위에서 작동하며 3V의 출력 전압에서 최대 200mA의 부하 전류를 가집니다. 시뮬레이션 결과에 따르면 부하전류가 200mA일 때 언더슈트 조건에서는 73mV, 오버슈트 조건에서는 61mV이다.

Design of DC-DC Boost Converter with RF Noise Immunity for OLED Displays

  • Kim, Tae-Un;Kim, Hak-Yun;Baek, Donkyu;Choi, Ho-Yong
    • Journal of Semiconductor Engineering
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    • 제3권1호
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    • pp.154-160
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    • 2022
  • In this paper, we design a DC-DC boost converter with RF noise immunity to supply a stable positive output voltage for OLED displays. For RF noise immunity, an input voltage variation reduction circuit (IVVRC) is adopted to ensure display quality by reducing the undershoot and overshoot of output voltage. The boost converter for a positive voltage Vpos operates in the SPWM-PWM dual mode and has a dead-time controller using a dead-time detector, resulting in increased power efficiency. A chip was fabricated using a 0.18 um BCDMOS process. Measurement results show that power efficiency is 30% ~ 76% for load current range from 1 mA to 100 mA. The boost converter with the IVVRC has an overshoot of 6 mV and undershoot of 4 mV compared to a boost converter without that circuit with 18 mV and 20 mV, respectively.

Load Transient Detection 구조 및 개선된 과도응답 특성을 갖는 LDO regulator (LDO Regulator with Improved Transient Response Characteristics and Load Transient Detection Structure)

  • 박태룡
    • 전기전자학회논문지
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    • 제26권1호
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    • pp.124-128
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    • 2022
  • 기존 LDO 레귤레이터 외부 커패시터는 오버슈트 및 언더슈트와 같은 과도 응답 특성을 줄일 수 있다. 그러나 본 연구에서 제안한 Capless LDO 레귤레이터는 과도 응답을 개선하고 우수한 전류 구동 능력을 제공하기 위해 패스 트랜지스터에 바디 기술을 적용하였다. 제안하는 LDO 레귤레이터의 동작 조건은 3.3V ~ 4.5V 범위의 입력 전압, 최대 부하 전류 200mA, 출력 전압 3V로 설정하였다. 측정 결과, 부하 전류가 100mA일 때 전압은 언더슈트 상태에서 95 mV, 오버슈트 상태에서 105 mV임을 확인 할 수 있었다.

Push-Pull 패스 트랜지스터 구조 및 향상된 Load Transient 특성을 갖는 LDO 레귤레이터 (A Low Drop Out Regulator with Improved Load Transient Characteristics and Push-Pull Pass Transistor Structure)

  • 권상욱;송보배;구용서
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.598-603
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    • 2020
  • 본 논문에서는 Push-Pull 패스 트랜지스터 구조로 인하여 향상된 Load Transient 특성을 향상시킨 LDO(Low Drop-Out)를 제안하였다. LDO 레귤레이터 내부의 오차증폭기의 출력단과 패스 트랜지스터의 게이트단 사이에 제안된 Push-Pull 회로와 출력단에 Push-Pull 회로를 추가하여 전압 라인에 들어오는 Overshoot, Undershoot를 개선시켜 기존의 LDO 레귤레이터보다 개선된 Load Transient 특성의 델타 피크 전압 값을 갖는다. 제안하는 회로는 Cadence의 Virtuoso, Spectre 시뮬레이션을 이용하여 삼성 0.13um 공정에서 특성을 분석하였다.

Dynamic Characteristics of DC-DC Converters Using Digital Filters

  • Kurokawa, Fujio;Okamatsu, Masashi;Ishibashi, Taku;Nishida, Yasuyuki
    • Journal of Power Electronics
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    • 제9권3호
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    • pp.430-437
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    • 2009
  • This paper presents the dynamic characteristics of buck and buck-boost dc-dc converters with digital filters. At first, the PID, the minimum phase FIR filter and the IIR filter controls are discussed in the buck dc-dc converter. Comparisons of the dynamic characteristics between the buck and buck-boost converters are then discussed. As a result, it is clarified that the superior dynamic characteristics are realized in the IIR filter method. In the buck converter, the undershoot is less than 2% and the transient time is less than 0.4ms. On the other hand, in the buck-boost converter, the undershoot is about 3%. However, the transient time is approximately over 4ms because the output capacitance is too large to suppress the output voltage ripple in this type of converter.

영구자석 여자기형 발전기의 전압변동 억제 제어방식 (Permanent magnet excitation generator Voltage fluctuation suppression control method)

  • 조영준;곽윤창;이동희
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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    • pp.74-75
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    • 2017
  • This paper proposes a control scheme of the voltage ripple suppression for the permanent magnet exciter generator. The output voltage of the permanent magnet excitation generator is affected by the field current, load current and the engine speed. The engine speed can be controlled by the governor. But, the actual frequency is changed at the starting and a sudden load variation. As a result, output voltage overshoot and undershoot can decrease the power quality in the grid system. The proposed control scheme uses a frequency factor to control the field current of the generator for the voltage ripple reduction. Because of the linkage flux is proportional to the frequency, the instantaneous frequency can consider the linkage flux. The proposed control method shows the improved control performance for the permanent magnet excitation generator through simulation.

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도시철도 직류급전용 더블컨버터의 출력특성 향상을 위한 모드 변환 시 점호각 제어 연구 (A Study on the Firing Angle at the Mode Conversion to Improve the Output Characteristics of the Double Converter for Urban Railway DC Power Supply)

  • 서승삼;한성우;변기식
    • 한국철도학회논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.533-542
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    • 2015
  • 본 논문은 도시철도 전동차 정차 시에 발생하는 회생전력으로 인해 전차선 가선전압 상승 시에 Converter(Forward)에서 Inverter(Reverse)로 mode 변환하여 상승된 가선전압을 AC 모선으로 환류하여 전차선 전압을 일정하게 유지하고 전동차 정차 시에 발생하는 회생전력을 재사용할 수 있는 부산도시철도의 더블 컨버터 직류 변전설비를 제안하며 전차선 직류전압 품질향상을 위해 부산도시철도 더블 컨버터 직류 변전설비에서 발생하는 Converter/Inverter mode 변환 시의 undershoot와 overshoot를 최소화할 수 있는 최적의 사이리스터 점호각을 시뮬레이션을 통하여 제시하였다.

250 mV Supply Voltage Digital Low-Dropout Regulator Using Fast Current Tracking Scheme

  • Oh, Jae-Mun;Yang, Byung-Do;Kang, Hyeong-Ju;Kim, Yeong-Seuk;Choi, Ho-Yong;Jung, Woo-Sung
    • ETRI Journal
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    • 제37권5호
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    • pp.961-971
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    • 2015
  • This paper proposes a 250 mV supply voltage digital low-dropout (LDO) regulator. The proposed LDO regulator reduces the supply voltage to 250 mV by implementing with all digital circuits in a$0.11{\mu}m$ CMOS process. The fast current tracking scheme achieves the fast settling time of the output voltage by eliminating the ringing problem. The over-voltage and under-voltage detection circuits decrease the overshoot and undershoot voltages by changing the switch array current rapidly. The switch bias circuit reduces the size of the current switch array to 1/3, which applies a forward body bias voltage at low supply voltage. The fabricated LDO regulator worked at 0.25 V to 1.2 V supply voltage. It achieved 250 mV supply voltage and 220 mV output voltage with 99.5% current efficiency and 8 mV ripple voltage at $20{\mu}A$ to $200{\mu}A$ load current.

고분자 전해질형 연료전지 자동차의 급기 시스템의 동적 모델링 및 분석 (Dyamic Modeling and Analysis of Air Supply System for Vehicular PEM Fuel Cell)

  • 장현탁
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.175-186
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    • 2004
  • In this paper, we developed the dynamic model of a fuel cell system suitable for controller design and system operation. The transient phenomena captured in the model include the flow characteristics and inertia dynamics of the compressor, the intake manifold filling dynamics, oxygen partial pressures and membrane humidity on the fuel cell voltage. In the simulations, we paid attention to the transient behavior of stack voltage and compressor pressure, stoichiometric ratio. Simulation results are presented to demonstrate the model capability. For load current following, stack voltage dynamic characteristics are plotted to understand the Electro-chemistry involved with the fuel cell system. Compressor pressure and stoichiometric ratio are strongly coupled, and independent parameters may interfere with each other, dynamic response, undershoot and overshoot.

Low-ripple coarse-fine digital low-dropout regulator without ringing in the transient state

  • Woo, Ki-Chan;Yang, Byung-Do
    • ETRI Journal
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    • 제42권5호
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    • pp.790-798
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    • 2020
  • Herein, a low-ripple coarse-fine digital low-dropout regulator (D-LDO) without ringing in the transient state is proposed. Conventional D-LDO suffers from a ringing problem when settling the output voltage at a large load transition, which increases the settling time. The proposed D-LDO removes the ringing and reduces the settling time using an auxiliary power stage which adjusts its output current to a load current in the transient state. It also achieves a low output ripple voltage using a comparator with a complete comparison signal. The proposed D-LDO was fabricated using a 65-nm CMOS process with an area of 0.0056 μ㎡. The undershoot and overshoot were 47 mV and 23 mV, respectively, when the load current was changed from 10 mA to 100 mA within an edge time of 20 ns. The settling time decreased from 2.1 ㎲ to 130 ns and the ripple voltage was 3 mV with a quiescent current of 75 ㎂.