IoT 전원관리 및 아날로그 성능 향상형 Power IC

IoT power management and analog performance enhancement for Power IC

연구 내용

빛부하 조건에서의 리플과 손실을 동시에 줄이는 PFM 기반 벅 컨버터 및 아날로그 버퍼 성능 보정 회로를 개발하는 연구

IoT 응용에서 경부하 효율과 출력 리플의 동시 최적화를 목표로 PFM 기반 벅 컨버터의 제어 손실을 분석하고 개선합니다. 정적 comparator에서 발생하는 손실을 줄이기 위해 dynamic comparator를 적용하여 빠른 판정과 저전력 평가 구조를 구현합니다. 또한 controller 손실을 추가로 완화하기 위해 동적 shutdown 제어를 적용해 필요 구간에만 제어 회로를 선택적으로 오프하는 방식을 반영합니다. 한편, 버퍼 증폭기에서 slew-rate 저하와 오프셋 오차가 증폭 성능을 제한하는 문제를 완화하기 위한 슬루율 향상 및 오프셋 보정 회로를 특허 기반으로 축적하고 있습니다. 전원·구동 전반에서 아날로그 성능을 안정화하는 데 초점을 둡니다.

관련 프로젝트

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연구 흐름

초기에는 PFM buck 컨버터에서 경부하 효율과 리플 전압 사이에 존재하는 상충 관계를 제어 손실 관점에서 분해했습니다. 이후 리플 전압을 낮추기 위한 출력 캐패시턴스 증가가 controller loss를 키우는 문제를 실측 IC 데이터와 함께 검증하고, dynamic comparator로 전환하여 저리플에서도 손실을 낮추는 구조로 발전시켰습니다. 다음 단계에서는 동적 shutdown 제어를 결합해 제어 회로의 필요 구간 전력 사용을 줄였습니다. 병행 연구로 버퍼 증폭기의 slew-rate 개선과 오프셋 보정 기법을 정리해, 전원 및 제어 블록에서의 아날로그 오차 누적을 감소시키는 방향으로 설계를 확장하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

경부하 효율 중심의 IoT 전원관리 회로
리플 저감형 PFM 벅 컨버터
동적 shutdown 기반 저전력 컨트롤러 설계
고속 응답 버퍼 증폭기 설계
DAC 내장 증폭기 오프셋 보정 블록
슬루율 향상 기반 아날로그 출력 안정화
전원·구동 통합형 아날로그 제어기
모터 구동에서 인버터 손실 저감 제어
저전력 비교·판정 회로 구조
전원 IC의 실장형 저잡음 설계