KR20150075803A - 바이패스 모드를 갖는 전압 레귤레이터 - Google Patents

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KR20150075803A
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Abstract

본 발명은 바이패스 모드를 갖는 전압 레귤레이터에 관한 것으로, 입력전압을 출력전압으로 변환하는 전압 레귤레이터 회로부; 상기 전압 레귤레이터 회로부의 입력전압 또는 출력전압을 검출하고, 이 검출된 전압과 설정전압을 비교하여, 이 비교결과에 따라 바이패스를 제어하는 전압 감시부; 및 상기 전압 감시부의 바이패스 경로의 제어에 따라, 상기 전압 레귤레이터 회로부의 입력단과 출력단간 바이패스 경로를 형성하는 바이패스 회로부; 를 포함할 수 있다.

Description

바이패스 모드를 갖는 전압 레귤레이터{VOLTAGE REGULATOR WITH BYPASS MODE}
본 발명은 바이패스 모드를 갖는 전압 레귤레이터에 관한 것이다.
일반적으로, 경박 단소화, 집적화에 적합한 CMOS 기술을 적용한 전력 증폭기에 관해 연구가 활발하게 진행되고 있다.
또한, 전력 증폭기의 동작을 안정적으로 제어하기 위해서 전력 증폭기에는 전압 레귤레이터가 이용될 수 있다. 또는 모터의 구동 IC에 안정된 동작 전압을 제공하기 위해서 전압 레귤레이터가 필요하며, 이에 한정되지 않고 전압 레귤레이터는 안정된 전압이 필요한 시스템에 이용될 수 있다.
특히 전압 레귤레이터중에서, 전압을 하향 변환할 수 있고, 간단히 설계 가능하고 전류 소모를 줄일 수 있는 로우 드롭 아웃(Low Drop Output: LDO) 타입의 전압 레귤레이터가 이용될 수 있다.
기존 LDO 타입의 전압 레귤레이터의 동작 영역은 보통 외부 전압이 1.8V ~ 5.5V인 경우에는 출력 전압이 1.8V로 고정이 되는 경우가 대부분이다. 그런데, 어플리케이션(Application)에 따라 1.8V 보다 낮은 전압이 가해지는 경우에도 계속적으로 LDO가 동작을 하도록 요구하는 경우가 존재한다.
기존 LDO 타입의 전압 레귤레이터에서는, 입력 전압이 일정 이하가 되면 오프되게 하는 UVLO(Under Voltage Lockout) 동작을 수행하거나, LDO 전압이 외부 전압과 일정한 비율로 감소하면서 낮아지는 동작을 수행한다.
그런데, 모터 드라이브 IC의 경우, 전력 진폭 변조(PAM: Power Amplitude Modulation)를 통해서 속도를 조절하는 경우에는 일정 출력 전압 이하에서도 계속 동작을 해야 하는 경우가 있으므로, 동작을 멈추거나 동작전압이 낮아지는 경우에는 동작이 불안정하게 되는 문제점이 있다.
따라서, 입력 전압이 특정 전압 이하로 낮아지는 경우에도 전압을 안정되게 계속 공급할 수 있는 기술이 필요하다.
하기 선행기술문헌에 기재된 특허문헌 1은, 개방 루프 이득에서 추가 위상 마진을 생성하는 네거티브피드백 증폭기 시스템에 관한 것으로, 입력전압 또는 출력전압이 기준 이하로 낮아지는 경우에도 바이패스 모드를 이용하여 계속 전압을 출력하는 기술적 사항을 개시하고 있지 않다.
한국 공개특허 제2013-0060756호 공보
본 발명은, 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 입력전압 또는 출력전압이 기준 이하로 낮아지는 경우에도 바이패스 모드를 이용하여 계속 전압을 출력하는 바이패스 모드를 갖는 전압 레귤레이터를 제공한다.
본 발명의 제1 기술적인 측면으로써, 본 발명은, 입력전압을 출력전압으로 변환하는 전압 레귤레이터 회로부; 상기 전압 레귤레이터 회로부의 입력전압 또는 출력전압을 검출하고, 이 검출된 전압과 설정전압을 비교하여, 이 비교결과에 따라 바이패스를 제어하는 전압 감시부; 및 상기 전압 감시부의 바이패스 경로의 제어에 따라, 상기 전압 레귤레이터 회로부의 입력단과 출력단간 바이패스 경로를 형성하는 바이패스 회로부; 를 포함하는 전압 레귤레이터를 제안한다.
본 발명의 제1 기술적인 측면에서, 상기 전압 감시부는, 상기 전압 레귤레이터 회로부의 입력전압 또는 출력전압을 검출하여 검출 전압을 제공하는 전압 검출부; 및 상기 검출전압과 상기 설정전압을 비교하여, 이 비교결과에 따른 제어 신호를 상기 바이패스 회로부에 제공하는 비교부; 를 포함할 수 있다.
상기 바이패스 회로부는, 상기 전압 레귤레이터 회로부의 입력단과 출력단 사이에 연결된 반도체 스위치 소자를 포함하고, 상기 반도체 스위치 소자는 상기 전압 감시부의 바이패스 경로의 제어에 따라 온상태로 동작하도록 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 기술적인 측면으로써, 본 발명은, 입력전압을 출력전압으로 변환하는 전압 레귤레이터 회로부; 상기 전압 레귤레이터 회로부의 입력전압 또는 출력전압을 검출하고, 이 검출된 전압과 설정전압을 비교하여, 이 비교결과에 따라 바이패스를 제어하고, 상기 전압 레귤레이터 회로부를 디스에이블시키는 전압 감시부; 및 상기 전압 감시부의 바이패스 경로의 제어에 따라, 상기 전압 레귤레이터 회로부의 입력단과 출력단간 바이패스 경로를 형성하는 바이패스 회로부; 를 포함하는 전압 레귤레이터를 제안한다.
본 발명의 제2 기술적인 측면에서, 상기 전압 감시부는, 상기 전압 레귤레이터 회로부의 입력전압 또는 출력전압을 검출하여 검출 전압을 제공하는 전압 검출부; 및 상기 검출전압과 상기 설정전압을 비교하여, 이 비교결과에 따른 제어 신호를 상기 바이패스 회로부에 제공하는 비교부; 를 포함할 수 있다.
상기 바이패스 회로부는, 상기 전압 레귤레이터 회로부의 입력단과 출력단 사이에 연결된 반도체 스위치 소자를 포함하고, 상기 반도체 스위치 소자는 상기 전압 감시부의 바이패스 경로의 제어에 따라 온상태로 동작하도록 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 제3 기술적인 측면으로써, 본 발명은, 입력전압보다 낮은 출력전압을 제공하는 전압 레귤레이터 회로부; 상기 전압 레귤레이터 회로부의 입력전압 또는 출력전압을 검출하고, 이 검출된 전압이 설정전압보다 낮으면 바이패스 경로를 제어하는 전압 감시부; 및 상기 전압 감시부의 바이패스 경로의 제어에 따라, 상기 전압 레귤레이터 회로부의 입력단과 출력단간 바이패스 경로를 형성하는 바이패스 회로부; 를 포함하는 전압 레귤레이터를 제안한다.
본 발명의 제3 기술적인 측면에서, 상기 전압 레귤레이터 회로부는, 기준 전압과 피드백 전압과의 차 전압에 따라 게이트 신호를 제공하는 오차 증폭부; 상기 게이트 신호에 따라 입력전압을 제공받는 입력단과 접지간의 전류를 조절하는 반도체 소자; 및 상기 반도체 소자와 접지 사이에 연결되어, 상기 피드백 전압을 검출하는 피드백 전압 검출부; 를 포함할 수 있다.
상기 전압 감시부는, 상기 전압 레귤레이터 회로부의 입력전압 또는 출력전압을 검출하여 검출 전압을 제공하는 전압 검출부; 및 상기 검출전압과 상기 설정전압을 비교하여, 이 비교결과에 따른 제어 신호를 상기 바이패스 회로부에 제공하는 비교부; 를 포함할 수 있다.
상기 전압 검출부는, 적어도 1개의 저항을 이용하여 상기 출력전압을 분할하도록 이루어질 수 있다.
상기 비교부는, 상기 설정전압을 입력받는 비반전 입력단, 상기 검출전압을 입력받는 반전 입력단, 상기 검출전압과 상기 설정전압을 비교하여, 이 비교결과에 따른 상기 제어 신호를 제공하는 출력단을 갖는 연산 증폭기를 포함할 수 있다.
상기 비교부는, 상기 검출전압을 입력받는 비반전 입력단, 상기 설정전압을 입력받는 반전 입력단, 상기 검출전압과 상기 설정전압을 비교하여, 이 비교결과에 따른 상기 제어 신호를 제공하는 출력단을 갖는 연산 증폭기를 포함할 수 있다.
상기 바이패스 회로부는, 상기 전압 레귤레이터 회로부의 입력단과 출력단 사이에 연결된 반도체 스위치 소자를 포함하고, 상기 반도체 스위치 소자는 상기 전압 감시부의 바이패스 경로의 제어에 따라 온상태로 동작하는 전압 레귤레이터를 제안한다.
또한, 본 발명의 제4 기술적인 측면으로써, 본 발명은, 입력전압보다 낮은 출력전압을 제공하는 전압 레귤레이터 회로부; 상기 전압 레귤레이터 회로부의 입력전압 또는 출력전압을 검출하고, 이 검출된 전압이 설정전압보다 낮으면 바이패스 경로를 제어하고, 상기 전압 레귤레이터 회로부를 디스에이블시키는 전압 감시부; 및 상기 전압 감시부의 바이패스 경로의 제어에 따라, 상기 전압 레귤레이터 회로부의 입력단과 출력단간 바이패스 경로를 형성하는 바이패스 회로부; 를 포함하는 전압 레귤레이터를 제안한다.
상기 전압 레귤레이터 회로부는, 기준 전압과 피드백 전압과의 차 전압에 따라 게이트 신호를 제공하는 오차 증폭부; 상기 게이트 신호에 따라 입력전압을 제공받는 입력단과 접지간의 전류를 조절하는 반도체 소자; 및 상기 반도체 소자와 접지 사이에 연결되어, 상기 피드백 전압을 검출하는 피드백 전압 검출부; 를 포함할 수 있다.
상기 전압 감시부는, 상기 전압 레귤레이터 회로부의 입력전압 또는 출력전압을 검출하여 검출 전압을 제공하는 전압 검출부; 및 상기 검출전압과 상기 설정전압을 비교하여, 이 비교결과에 따른 제어 신호를 상기 바이패스 회로부에 제공하는 비교부; 를 포함할 수 있다.
상기 전압 검출부는, 상기 전압 레귤레이터 회로부의 출력단과 접지 사이에 직렬로 연결된 적어도 2개의 제1 및 제2 저항을 포함하고, 상기 제1 및 제2 저항의 접속노드에서 상기 검출전압을 제공하도록 이루어질 수 있다.
상기 비교부는, 상기 설정전압을 입력받는 비반전 입력단, 상기 검출전압을 입력받는 반전 입력단, 상기 검출전압과 상기 설정전압을 비교하여, 이 비교결과에 따른 상기 제어 신호를 제공하는 출력단을 갖는 연산 증폭기를 포함하고, 상기 연산 증폭기는 상기 제어 신호를 상기 바이패스 회로부 및 상기 전압 레귤레이터 회로부 각각에 제공하도록 이루어질 수 있다.
상기 비교부는, 상기 검출전압을 입력받는 비반전 입력단, 상기 설정전압을 입력받는 반전 입력단, 상기 검출전압과 상기 설정전압을 비교하여, 이 비교결과에 따른 상기 제어 신호를 제공하는 출력단을 갖는 연산 증폭기를 포함하고, 상기 연산 증폭기는 상기 제어 신호를 상기 바이패스 회로부 및 상기 전압 레귤레이터 회로부 각각에 제공하도록 이루어질 수 있다.
상기 바이패스 회로부는, 상기 전압 레귤레이터 회로부의 입력단과 출력단 사이에 연결된 반도체 스위치 소자를 포함하고, 상기 반도체 스위치 소자는 상기 전압 감시부의 바이패스 경로의 제어에 따라 온상태로 동작하도록 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전압 레귤레이터에 의하면, 입력전압 또는 출력전압이 기준 이하로 낮아지는 경우에도 바이패스 모드를 이용하여 계속 전압을 출력할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전압 레귤레이터의 제1 구성 블록 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전압 레귤레이터의 제2 구성 블록 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전압 레귤레이터의 제3 구성 블록 예시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전압 레귤레이터의 제4 구성 블록 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전압 레귤레이터 회로부의 회로 예시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 전압 감시부 및 바이패스 회로부의 상세도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 비교부 및 바이패스 회로부의 제1 구현 예시도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 비교부 및 바이패스 회로부의 제2 구현 예시도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 레귤레이팅 모드에 의한 전압 공급 경로 설명도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 바이패스 모드에 의한 전압 공급 경로 설명도이다.
이하에서는, 본 발명은 설명되는 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양하게 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 각 실시 예에 있어서, 하나의 예로써 설명되는 구조, 형상 및 수치는 본 발명의 기술적 사항의 이해를 돕기 위한 예에 불과하므로, 이에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양하게 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 본 발명의 실시 예들은 서로 조합되어 여러 가지 새로운 실시 예가 이루어질 수 있다.
그리고, 본 발명에 참조된 도면에서 본 발명의 전반적인 내용에 비추어 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위해서, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전압 레귤레이터의 제1 구성 블록 예시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전압 레귤레이터의 제2 구성 블록 예시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전압 레귤레이터는, 전압 레귤레이터 회로부(100), 전압 감시부(200) 및 바이패스 회로부(300)를 포함할 수 있다.
상기 전압 레귤레이터 회로부(100)는, 입력전압(VIN)을 출력전압(VOUT)으로 변환할 수 있다. 이때, 상기 입력전압(VIN)은 불안정되게 변경될 수 있는 상태에서도, 인에이블 상태인 전압 레귤레이터 회로부(100)는 보다 안정된 출력전압(VOUT)을 제공할 수 있다.
예를 들어, 상기 전압 레귤레이터 회로부(100)는, 입력전압보다 낮은 출력전압을 제공하는 LDO(Low Drop Output) 타입의 전압 레귤레이터가 될 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다.
상기 전압 감시부(200)는, 상기 전압 레귤레이터 회로부(100)의 입력전압 또는 출력전압을 검출하고, 이 검출된 전압과 설정전압을 비교하여, 이 비교결과에 따라 바이패스를 제어할 수 있다.
예를 들어, 상기 전압 감시부(200)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 전압 레귤레이터 회로부(100)의 출력전압을 감시할 수 있다. 또는, 상기 전압 감시부(200)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 전압 레귤레이터 회로부(100)의 입력전압을 감시할 수 있다.
그리고, 상기 바이패스 회로부(300)는, 상기 전압 감시부(200)의 바이패스 경로의 제어에 따라, 상기 전압 레귤레이터 회로부(100)의 입력단과 출력단간 바이패스 경로를 형성할 수 있다.
이때, 상기 바이패스 회로부(300)에 의해서, 상기 전압 레귤레이터 회로부(100)의 입력단과 출력단간 바이패스 경로가 형성되면, 상기 전압 레귤레이터 회로부(100)의 입력단(IN)으로 입력되는 입력전압(VIN)은 상기 전압 레귤레이터 회로부(100)를 통하지 않고 상기 바이패스 회로부(300)를 통해 직접 출력단(OUT)으로 제공될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전압 레귤레이터의 제3 구성 블록 예시도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전압 레귤레이터의 제4 구성 블록 예시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전압 레귤레이터는, 전압 레귤레이터 회로부(100), 전압 감시부(200) 및 바이패스 회로부(300)를 포함할 수 있다.
상기 전압 레귤레이터 회로부(100)는 입력전압보다 낮은 출력전압을 제공할 수 있다. 이때, 상기 입력전압(VIN)은 변경될 수 있는 경우에도, 상기 전압 레귤레이터 회로부(100)는 인에이블 상태에서는, 입력전압의 변경에 관계없이, 일정한 출력전압(VOUT)을 제공할 수 있다.
예를 들어, 상기 입력전압(VIN)이 1.8V 내지 5.5V 범위에서 변경되는 경우, 상기 전압 레귤레이터 회로부(100)는 항상 일정한 1.8V의 출력전압(VOUT)을 제공할 수 있다. 여기서, 입력전압(VIN) 및 출력전압(VOUT)은 예로서 제시된 것으로 이에 한정되지 않는다.
상기 전압 감시부(200)는, 상기 전압 레귤레이터 회로부(100)의 입력전압 또는 출력전압을 검출하고, 이 검출된 전압과 설정전압을 비교하여, 이 비교결과에 따라 바이패스를 제어하고, 이때, 상기 전압 레귤레이터 회로부(100)를 디스에이블시킬 수 있다. 이때, 상기 전압 레귤레이터 회로부(100)는 인에이블/디스에이블단자(EN)를 포함할 수 있고, 상기 인에이블/디스에이블단자(EN)의 로직(하이 또는 로우) 레벨에 따라 상기 전압 레귤레이터 회로부(100)는 인에이블 상태 또는 디스에이블 상태로 동작할 수 있다.
예를 들어, 상기 전압 감시부(200)는, 상기 전압 레귤레이터 회로부(100)의 입력전압 또는 출력전압을 검출하고, 이 검출된 전압이 설정전압보다 낮으면 바이패스 경로의 형성을 제어하고, 상기 전압 레귤레이터 회로부(100)를 디스에이블시킬 수 있다. 반면에, 상기 전압 감시부(200)는, 상기 검출된 전압이 설정전압 이상이면 바이패스 경로의 형성을 제어하지 않으며, 이에 따라 상기 전압 레귤레이터 회로부(100)는 인에이블 상태로 유지되어, 출력전압을 제공할 수 있다.
예를 들어, 상기 전압 감시부(200)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 전압 레귤레이터 회로부(100)의 출력전압을 감시할 수 있다. 또는, 상기 전압 감시부(200)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 전압 레귤레이터 회로부(100)의 입력전압을 감시할 수 있다.
그리고, 상기 바이패스 회로부(300)는, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 상기 전압 감시부(200)의 바이패스 경로의 제어에 따라, 상기 전압 레귤레이터 회로부(100)의 입력단과 출력단간 바이패스 경로를 형성할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전압 레귤레이터 회로부의 회로 예시도이다.
도 5를 참조하면, 상기 전압 레귤레이터 회로부(100)는, 오차 증폭부(110), 반도체 소자(120) 및 피드백 전압 검출부(130)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 전압 레귤레이터(100)는, 기준 전압(Vref)을 생성하는 기준전압 생성부를 더 포함할 수 있다.
상기 오차 증폭부(110)는, 기준 전압(Vref)과 피드백 전압(Vfb)과의 차 전압에 따라 게이트 신호를 상기 반도체 소자(120)에 제공할 수 있다.
일 구현 예로, 상기 오차 증폭부(110)는, 연산 증폭기(OP1)를 포함할 수 있고, 상기 연산 증폭기(OP1)는 상기 반전 입력단을 통해 입력되는 기준 전압(Vref)과 상기 비반전 입력단을 통해 입력되는 피드백 전압(Vfb)과의 차 전압의 크기에 대응되는 레벨을 갖는 게이트 신호(SG)를 상기 반도체 소자(120)에 제공할 수 있다.
예를 들어, 상기 연산 증폭기(OP1)는, 기준 전압(Vref)이 피드백 전압(Vfb)보다 크면 상기 반도체 소자(120)를 스위칭 온시키기 위한 레벨을 갖는 게이트 신호(SG)를 상기 반도체 소자(120)에 제공할 수 있고, 이와 달리, 기준 전압(Vref)이 피드백 전압(Vfb)보다 크지 않으면 상기 반도체 소자(120)를 스위칭 오프시키기 위한 레벨을 갖는 게이트 신호(SG)를 상기 반도체 소자(120)에 제공할 수 있다.
상기 반도체 소자(120)는, 상기 게이트 신호(SG)에 따라 입력전압(VIN)을 제공받는 입력단과 접지간의 전류를 조절할 수 있다. 이때, 상기 반도체 소자(120)는 트랜지스터와 같은 스위치 소자로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 반도체 소자(120)가 스위칭 온일 경우에는 상기 입력단에서 접지까지의 전체 저항과 입력전압(VIN)에 의해 결정되는 전류가 흐른다.
예를 들어, 상기 반도체 소자(120)는, 입력전압(VIN)을 제공받는 입력단에 연결된 소스와, 상기 오차 증폭부(110)의 출력단에 연결된 게이트와, 상기 피드백 전압 검출부(130)에 연결된 드레인을 갖는 PMOS 트랜지스터(PM1)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 PMOS 트랜지스터(PM1)는, 상기 게이트 신호(SG)에 따라 소스-드레인 전류를 조절할 수 있다.
상기 피드백 전압 검출부(130)는, 상기 반도체 소자(120)와 접지 사이에 연결되어, 상기 피드백 전압(Vfb)을 검출할 수 있다. 상기 전압 검출부(210)는, 적어도 1개의 저항을 이용하여 상기 출력전압(VOUT)을 검출하여 상기 피드백 전압(Vfb)을 제공할 수 있다.
예를 들어, 상기 전압 검출부(210)는, 상기 전압 레귤레이터 회로부(100)의 출력단과 접지 사이에 직렬로 연결된 적어도 2개의 제1 및 제2 저항(R21,R22)을 포함하고, 상기 제1 및 제2 저항(R21,R22)의 접속노드에서 상기 피드백 전압(Vfb)을 제공할 수 있다.
이때, 상기 제1 저항(R21) 및 제2 저항(R22)의 접속노드에서 상기 피드백 전압(Vfb)이 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 저항(R21) 및 제2 저항(R22)의 저항비율이 1:1일 경우, 상기 입력전압(VIN)이 5V라고 하고, 상기 기준 전압(Vref)이 0.9V라면, 상기 피드백 전압(Vfb)은 0.9V(=Vref)가 될 수 있고, 출력전압은 3V(2Vref)가 될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 전압 감시부 및 바이패스 회로부의 상세도이다.
도 6을 참조하면, 상기 전압 감시부(200)는 전압 검출부(210) 및 비교부(220)를 포함할 수 있다.
상기 전압 검출부(210)는, 상기 전압 레귤레이터 회로부(100)의 입력전압 또는 출력전압을 검출하여 검출 전압(Vd)을 제공할 수 있다. 도 6에는 상기 전압 레귤레이터 회로부(100)의 출력전압을 검출하여 검출 전압(Vd)을 제공하는 것으로 도시되어 있으나, 이는 일 예로써 제시된 것이며, 이에 한정되지 않는다.
예를 들어, 상기 전압 검출부(210)는, 상기 전압 레귤레이터 회로부(100)의 출력단과 접지 사이에 직렬로 연결된 적어도 2개의 제1 및 제2 검출저항(R21,R22)을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 검출저항(R21,R22)의 접속노드에서 검출 전압(Vd)이 제공될 수 있다.
전술한 설명에서, 사익 전압 레귤레이터 회로부(100)의 출력전압을 검출하는 것으로 설명하더라도, 이는 일예로써 설명되는 것으로, 이에 한정되는 것이 아니다.
상기 비교부(220)는, 상기 검출전압(Vd)과 상기 설정전압(Vref1)을 비교하여, 이 비교결과에 따른 제어 신호를 상기 바이패스 회로부(300)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 비교부(220)는 연산증폭기(OP1)를 포함할 수 있으며, 이에 대해서는 도 7 및 도 8을 참조하여 설명된다.
상기 바이패스 회로부(300)는, 상기 전압 레귤레이터 회로부(100)의 입력단(입력노드=N1)과 출력단(출력노드=N2) 사이에 연결된 반도체 스위치 소자(SW)를 포함하고, 상기 반도체 스위치 소자(SW)는 상기 전압 감시부(200)의 바이패스 경로의 제어에 따라 온상태로 동작할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 비교부 및 바이패스 회로부의 제1 구현 예시도이고, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 비교부 및 바이패스 회로부의 제2 구현 예시도이다.
도 7을 참조하면, 상기 비교부(220)는, 상기 설정전압(Vref1)을 입력받는 비반전 입력단, 상기 검출전압(Vd)을 입력받는 반전 입력단, 상기 검출전압(Vd)과 상기 설정전압(Vref1)을 비교하여 그 비교결과에 따른 상기 제어 신호를 제공하는 출력단을 갖는 연산 증폭기(OP1)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 연산 증폭기(OP1)는, 상기 검출전압(Vd)보다 상기 설정전압(Vref1)이 크면 하이레벨을 갖는 상기 제어 신호를 제공할 수 있고, 상기 검출전압(Vd)이 상기 설정전압(Vref1)보다 크면 로우레벨을 갖는 상기 제어 신호를 제공할 수 있다.
이때, 상기 바이패스 회로부(300)는 반도체 스위치 소자(SW)로써 NMOS 트랜지스터(NM1)를 포함할 수 있고, 상기 NMOS 트랜지스터(NM1)는 상기 연산 증폭기(OP1)로부터의 제어신호가 하이레벨일 경우에 턴온상태로 될 수 있다.
도 8을 참조하면, 상기 비교부(220)는, 상기 검출전압(Vd)을 입력받는 비반전 입력단, 상기 설정전압(Vref1)을 입력받는 반전 입력단, 상기 검출전압(Vd)과 상기 설정전압(Vref1)을 비교하여, 이 비교결과에 따른 상기 제어 신호를 제공하는 출력단을 갖는 연산 증폭기(OP1)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 연산 증폭기(OP1)는, 상기 검출전압(Vd)이 상기 설정전압(Vref1)보다 크면 하이레벨을 갖는 상기 제어 신호를 제공할 수 있고, 상기 검출전압(Vd)보다 상기 설정전압(Vref1)이 크면 로우레벨을 갖는 상기 제어 신호를 제공할 수 있다.
이때, 상기 바이패스 회로부(300)는 반도체 스위치 소자(SW)로써 PMOS 트랜지스터(PM1)를 포함할 수 있고, 상기 PMOS 트랜지스터(PM1)는 상기 연산 증폭기(OP1)로부터의 제어신호가 로우레벨일 경우에 턴온상태로 될 수 있다.
도 7 및 도 8을 참조하여 전술한 바와 같이, 상기 검출전압(Vd)이 상기 설정전압(Vref1)보다 작으면 상기 바이패스 회로부(300)는 턴온상태로 되어 바이패스 경로를 제공할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 레귤레이팅 모드에 의한 전압 공급 경로 설명도이고, 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 바이패스 모드에 의한 전압 공급 경로 설명도이다.
도 9를 참조하여 레귤레이팅 모드의 동작을 설명하면, 상기 검출전압(Vd)이 상기 설정전압(Vref1)보다 크면 상기 바이패스 회로부(300)는 턴오프상태로 되고, 상기 전압 레귤레이터 회로부(100)는 인에이블 상태가 되어, 상기 전압 레귤레이터 회로부(100)에서 출력전압이 제공될 수 있다.
이와 달리, 도 10을 참조하여 바이패스 모드의 동작에 대해 설명하면, 상기 검출전압(Vd)이 상기 설정전압(Vref1)보다 적으면 상기 바이패스 회로부(300)는 턴온상태로 되고, 상기 전압 레귤레이터 회로부(100)는 디스에이블 상태가 되어, 상기 바이패스 회로부(300)를 통해 입력전압이 출력전압으로써 제공될 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 의하면, 전압 레귤레이터 회로부의 입력전압 또는 출력전압이 기준 이하로 낮아지는 경우에도 바이패스 모드를 이용하여 계속 출력전압을 제공할 수 있다.
100: 전압 레귤레이터 회로부
110: 오차 증폭부
120: 반도체 소자
130: 피드백 전압 검출부
200: 전압 감시부
210: 전압 검출부
220: 비교부
300: 바이패스 회로부
SW: 반도체 스위치 소자
OP1: 연산 증폭기
R21,R22: 제1 및 제2 저항

Claims (20)

  1. 입력전압을 출력전압으로 변환하는 전압 레귤레이터 회로부;
    상기 전압 레귤레이터 회로부의 입력전압 또는 출력전압을 검출하고, 이 검출된 전압과 설정전압을 비교하여, 이 비교결과에 따라 바이패스를 제어하는 전압 감시부; 및
    상기 전압 감시부의 바이패스 경로의 제어에 따라, 상기 전압 레귤레이터 회로부의 입력단과 출력단간 바이패스 경로를 형성하는 바이패스 회로부;
    를 포함하는 전압 레귤레이터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전압 감시부는,
    상기 전압 레귤레이터 회로부의 입력전압 또는 출력전압을 검출하여 검출 전압을 제공하는 전압 검출부; 및
    상기 검출전압과 상기 설정전압을 비교하여, 이 비교결과에 따른 제어 신호를 상기 바이패스 회로부에 제공하는 비교부;
    를 포함하는 전압 레귤레이터.
  3. 제1항에 있어서, 상기 바이패스 회로부는,
    상기 전압 레귤레이터 회로부의 입력단과 출력단 사이에 연결된 반도체 스위치 소자를 포함하고,
    상기 반도체 스위치 소자는 상기 전압 감시부의 바이패스 경로의 제어에 따라 온상태로 동작하는 전압 레귤레이터.
  4. 입력전압을 출력전압으로 변환하는 전압 레귤레이터 회로부;
    상기 전압 레귤레이터 회로부의 입력전압 또는 출력전압을 검출하고, 이 검출된 전압과 설정전압을 비교하여, 이 비교결과에 따라 바이패스를 제어하고, 상기 전압 레귤레이터 회로부를 디스에이블시키는 전압 감시부; 및
    상기 전압 감시부의 바이패스 경로의 제어에 따라, 상기 전압 레귤레이터 회로부의 입력단과 출력단간 바이패스 경로를 형성하는 바이패스 회로부;
    를 포함하는 전압 레귤레이터.
  5. 제4항에 있어서, 상기 전압 감시부는,
    상기 전압 레귤레이터 회로부의 입력전압 또는 출력전압을 검출하여 검출 전압을 제공하는 전압 검출부; 및
    상기 검출전압과 상기 설정전압을 비교하여, 이 비교결과에 따른 제어 신호를 상기 바이패스 회로부에 제공하는 비교부;
    를 포함하는 전압 레귤레이터.
  6. 제4항에 있어서, 상기 바이패스 회로부는,
    상기 전압 레귤레이터 회로부의 입력단과 출력단 사이에 연결된 반도체 스위치 소자를 포함하고,
    상기 반도체 스위치 소자는 상기 전압 감시부의 바이패스 경로의 제어에 따라 온상태로 동작하는 전압 레귤레이터.
  7. 입력전압보다 낮은 출력전압을 제공하는 전압 레귤레이터 회로부;
    상기 전압 레귤레이터 회로부의 입력전압 또는 출력전압을 검출하고, 이 검출된 전압이 설정전압보다 낮으면 바이패스 경로를 제어하는 전압 감시부; 및
    상기 전압 감시부의 바이패스 경로의 제어에 따라, 상기 전압 레귤레이터 회로부의 입력단과 출력단간 바이패스 경로를 형성하는 바이패스 회로부;
    를 포함하는 전압 레귤레이터.
  8. 제7항에 있어서, 상기 전압 레귤레이터 회로부는,
    기준 전압과 피드백 전압과의 차 전압에 따라 게이트 신호를 제공하는 오차 증폭부;
    상기 게이트 신호에 따라 입력전압을 제공받는 입력단과 접지간의 전류를 조절하는 반도체 소자; 및
    상기 반도체 소자와 접지 사이에 연결되어, 상기 피드백 전압을 검출하는 피드백 전압 검출부;
    를 포함하는 전압 레귤레이터.
  9. 제7항에 있어서, 상기 전압 감시부는,
    상기 전압 레귤레이터 회로부의 입력전압 또는 출력전압을 검출하여 검출 전압을 제공하는 전압 검출부; 및
    상기 검출전압과 상기 설정전압을 비교하여, 이 비교결과에 따른 제어 신호를 상기 바이패스 회로부에 제공하는 비교부;
    를 포함하는 전압 레귤레이터.
  10. 제9항에 있어서, 상기 전압 검출부는,
    적어도 1개의 저항을 이용하여 상기 출력전압을 분할하는 전압 레귤레이터.
  11. 제9항에 있어서, 상기 비교부는,
    상기 설정전압을 입력받는 비반전 입력단, 상기 검출전압을 입력받는 반전 입력단, 상기 검출전압과 상기 설정전압을 비교하여, 이 비교결과에 따른 상기 제어 신호를 제공하는 출력단을 갖는 연산 증폭기를 포함하는 전압 레귤레이터.
  12. 제9항에 있어서, 상기 비교부는,
    상기 검출전압을 입력받는 비반전 입력단, 상기 설정전압을 입력받는 반전 입력단, 상기 검출전압과 상기 설정전압을 비교하여, 이 비교결과에 따른 상기 제어 신호를 제공하는 출력단을 갖는 연산 증폭기를 포함하는 전압 레귤레이터.
  13. 제7항에 있어서, 상기 바이패스 회로부는,
    상기 전압 레귤레이터 회로부의 입력단과 출력단 사이에 연결된 반도체 스위치 소자를 포함하고,
    상기 반도체 스위치 소자는 상기 전압 감시부의 바이패스 경로의 제어에 따라 온상태로 동작하는 전압 레귤레이터.
  14. 입력전압보다 낮은 출력전압을 제공하는 전압 레귤레이터 회로부;
    상기 전압 레귤레이터 회로부의 입력전압 또는 출력전압을 검출하고, 이 검출된 전압이 설정전압보다 낮으면 바이패스 경로를 제어하고, 상기 전압 레귤레이터 회로부를 디스에이블시키는 전압 감시부; 및
    상기 전압 감시부의 바이패스 경로의 제어에 따라, 상기 전압 레귤레이터 회로부의 입력단과 출력단간 바이패스 경로를 형성하는 바이패스 회로부;
    를 포함하는 전압 레귤레이터.
  15. 제14항에 있어서, 상기 전압 레귤레이터 회로부는,
    기준 전압과 피드백 전압과의 차 전압에 따라 게이트 신호를 제공하는 오차 증폭부;
    상기 게이트 신호에 따라 입력전압을 제공받는 입력단과 접지간의 전류를 조절하는 반도체 소자; 및
    상기 반도체 소자와 접지 사이에 연결되어, 상기 피드백 전압을 검출하는 피드백 전압 검출부;
    를 포함하는 전압 레귤레이터.
  16. 제14항에 있어서, 상기 전압 감시부는,
    상기 전압 레귤레이터 회로부의 입력전압 또는 출력전압을 검출하여 검출 전압을 제공하는 전압 검출부; 및
    상기 검출전압과 상기 설정전압을 비교하여, 이 비교결과에 따른 제어 신호를 상기 바이패스 회로부에 제공하는 비교부;
    를 포함하는 전압 레귤레이터.
  17. 제16항에 있어서, 상기 전압 검출부는,
    상기 전압 레귤레이터 회로부의 출력단과 접지 사이에 직렬로 연결된 적어도 2개의 제1 및 제2 저항을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 저항의 접속노드에서 상기 검출전압을 제공하는 전압 레귤레이터.
  18. 제16항에 있어서, 상기 비교부는,
    상기 설정전압을 입력받는 비반전 입력단, 상기 검출전압을 입력받는 반전 입력단, 상기 검출전압과 상기 설정전압을 비교하여, 이 비교결과에 따른 상기 제어 신호를 제공하는 출력단을 갖는 연산 증폭기를 포함하고,
    상기 연산 증폭기는 상기 제어 신호를 상기 바이패스 회로부 및 상기 전압 레귤레이터 회로부 각각에 제공하는 전압 레귤레이터.
  19. 제16항에 있어서, 상기 비교부는,
    상기 검출전압을 입력받는 비반전 입력단, 상기 설정전압을 입력받는 반전 입력단, 상기 검출전압과 상기 설정전압을 비교하여, 이 비교결과에 따른 상기 제어 신호를 제공하는 출력단을 갖는 연산 증폭기를 포함하고,
    상기 연산 증폭기는 상기 제어 신호를 상기 바이패스 회로부 및 상기 전압 레귤레이터 회로부 각각에 제공하는 전압 레귤레이터.
  20. 제14항에 있어서, 상기 바이패스 회로부는,
    상기 전압 레귤레이터 회로부의 입력단과 출력단 사이에 연결된 반도체 스위치 소자를 포함하고,
    상기 반도체 스위치 소자는 상기 전압 감시부의 바이패스 경로의 제어에 따라 온상태로 동작하는 전압 레귤레이터.
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