DC-DC｜기초편

보충 – 보호 기능 : 출력 프리 바이어스 보호

2021.08.18

키 포인트

・동기정류 강압 스위칭 레귤레이터 기동 시, 출력에 이미 전압이 걸려있는 프리 바이어스 상태에 대한 보호.

・프리 바이어스 상태에서 Low-side 스위치가 ON되면, 과대한 전류가 유입되어 파괴될 가능성이 있으므로, 이를 방지하는 기능.

본 기사는 「스위칭 레귤레이터의 기초」 편의 「보호 기능 / 시퀀스 기능」에 관련된 내용입니다. 최근 DC-DC 컨버터 IC에는 출력 프리 바이어스 (Pre-bias) 보호 기능의 탑재가 증가하고 있습니다.

출력 프리 바이어스 보호

DC-DC 컨버터가 기동할 때 Vout의 전압은 기본적으로 0V를 상정하지만, 회로 구성이나 단시간 재기동 등으로 인해, 기동 전에 Vout에 전압이 존재하는, 즉 0V가 아닌 경우가 있습니다. 대부분의 경우는 Vout에 접속되어 있는 Cout, 또는 부하 (급전중인 IC 등)의 Cin 등에 전하가 남아있는 경우, 또는 별도 루트로부터의 누설 전류나 풀업 저항으로부터의 바이어스 등이 원인입니다.

이러한 프리 바이어스가 존재하는 상태에서, 동기정류 강압 컨버터의 Low-side 스위치 (MOSFET)가 ON되면 과대한 전류가 유입되어 MOSFET가 파괴될 가능성이 있습니다. 이를 방지하기 위해, 프리 바이어스 보호 기능은 출력전압이 프리 바이어스 전압을 넘을 때까지 Low-side 스위치가 ON되지 않도록 제어합니다.