Design of active rectifier delay compensation by lowering comparator's rail to rail supply voltage using low dropout regulator
LDO를 사용하여 비교기의 공급 전압을 낮춰 active rectifier의 지연 시간 보상 회로 설계
- 주제어 (키워드) active rectifier , delay compensation , comparator , rail to rail supply voltage , low dropout regulator
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 윤광석
- 발행년도 2023
- 학위수여년월 2023. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 전자공학과
- 실제 URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000069934
- UCI I804:11029-000000069934
- 본문언어 영어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권 보호를 받습니다.
초록 (요약문)
In this paper, a circuit for compensating the delay time of an active rectifier is proposed using the rail to rail supply voltage (R2RS) of the comparator. The delay time of the comparator has a characteristic proportional to R2RS, and a circuit having two effects of delay time compensation and power consumption reduction by reducing R2RS using this characteristic is proposed. The proposed circuit consists of an active rectifier, a low dropout regulator (LDO), and a reference voltage generating circuit. The LDO is used to lowering R2RS of the comparator used in the active rectifier, and outputs the same voltage as the reference voltage generated by the reference voltage generating circuit and is used as the supply voltage of the comparator. By lowering R2RS of the comparator, the time it takes for the output to change is reduced, and by reducing the power consumption o f the comparator, both delay time compensation and power conversion efficiency (PCE) are improved. As a result, the reverse current caused by the delay time decreased from 1 mA level to several tens of μA, and PCE was also improved by 10.1% from 80.8% to 91.9%. Also, because the offset voltage was not applied, the oscillation problem that could have previously occurred did not occur, and the multiple-pulsing problem did not occur due to the low supply voltage. Finally, a circuit having advantages in terms of cost and size was designed by using one LDO instead of a plurality of ancillary circuits including control signals compared to the existing one.
more초록 (요약문)
본 학위 논문에서는 비교기의 rail to rail supply voltage (R2RS)를 이용하여 능동 정류기의 지연 시간을 보상하는 회로를 제안하였다. 비교기의 지연시간은 R2RS 와 비례하는 특성이 있으며 이러한 특징을 이용하여 R2RS 를 감소시켜 지연 시간 보상 및 소모 전력 감소 2 가지의 효과를 가지는 회로를 제안하였다. 제안하는 회로는 능동 정류기, low dropout regulator (LDO), 그리고 기준 전압 생성 회로로 구성되어 있다. LDO 는 능동 정류기에 사용되는 비교기의 R2RS 를 낮춰주기 위해 사용되며 기준 전압 생성 회로에서 생성된 기준 전압과 같은 전압 을 출력하며 비교기의 공급 전압으로 사용한다. 공급 전압을 낮춰 출력이 변하는 시간을 감소시켰으며 비교기의 소모 전력도 감소시킴으로써 지연 시간 보상 및 전력 전달 효율 (PCE) 모두 개선하였다. 최종 결과 지연 시간으로 인해 발생한 역방향 전류가 1 mA 수준에서 수십 μA 로 감소하였고 PCE 또한 80.8%에서 91.9%로 10.1% 개선되었다. 또한 오프셋 전압을 인가하지 않았기 때문에 기존에 발생할 수 있었던 oscillation 이 발생하지 않았으며 낮은 공급 전압으로 multiple-pulsing 도 발생하지 않았다. 최종적으로 기존 대비 제어 신호를 포함한 다수의 부수회로 대신 하나의 LDO 를 사용함으로써 비용 및 크기 측면에서의 이점을 가지는 회로를 설계하였다.
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