Switched - Capacitor Converter를 이용한 LED driver의 구현

Abstract

최근 들어 새로운 광원으로 LED 가 각광을 받고 있다. 기존의 광원인 전구와는 달리 LED 는 반도체를 이용하기 때문에 자원의 고갈이나 환경오염에 대한 걱정도 덜하다. 뿐만 아니라 2 ~ 4V의 낮은 전압에서도 동작할 수 있기 때문에 일반 전구에 비하여 전기 에너지 소비량이 5배에서 최대 10배까지 단축될 수 있다. 이러한 특성들 덕분에 LED 산업은 친환경 산업이자 차세대 성장 엔진으로서 전 세계적으로 그 가능성에 주목을 받고 있다. 이번 논문에서는 Switched capacitor(SC) AC – DC converter 를 골자로 하여 이를 포함한 LED driver 를 설계하고자 한다. 기존 LED 구동회로에서 inductor 를 기반으로 하는 converter 는 설계상 PCB 면적을 많이 차지하여 집적화에 걸림돌이 되었다. 따라서 이번 논문에서는 BCDMOS 공정을 이용하여 SC AC-DC converter 를 하나의 IC에 구현하고자 한다. 설계한 converter 는 기존의 converter 처럼 inductor 를 사용하지 않을 뿐만 아니라 PCB 상의 passive 소자의 사용도 줄일 수 있기 때문에 집적화의 가능성을 엿볼 수 있다. 그리고 마지막으로 switch control logic 도 함께 구현하였기 때문에 기존의 SC converter 와는 달리 출력 전압의 conversion ration 를 조절할 수 있다.