An error-based control method is proposed for a single-inductor multiple-output (SIMO) converter that maintains high efficiency under various load conditions. A peak efficiency of 88.7% was achieved with one output $(I_{O1})$ of 5 mA, while the other outputs are at 432 mA. A hybrid topology composed of a switching con-verter and a linear regulator is also presented for fast load transient response. The proposed SIMO buck con-verter was fabricated with a 1P4M 0.35-um BCD process and has 10 independently regulated outputs. The measured load transient waveform shows cross regulation of 0.1 mV/mA and a load transient of 0.17 mV/mA. This was achieved under load transient conditions for one output $(I_{O9})$ in between 1 mA and 100 mA with the other outputs at 422 mA.
The paper is organized as follows. The conventional comparator-based control method is discussed in Chapter 2. Then, the proposed EBC and a time-based multi-input comparator used for the control method are presented in Chapter . A hybrid topology is presented in Chapter 4 to improve cross regulation in transient conditions. In Chapter 5, the circuit implementations of the proposed EBC and hybrid topology are discussed. The measurement results and a performance comparison are provided in Chapter 6. Finally, the conclusion follows in Chapter 7.
본 논문에서는 단일 인덕터 다중출력 전력변환 회로의 새로운 컨트롤 방법을 제안하였다. 기존의 비교기 방식과 달리 에러 정보를 통해서 컨트롤 하여 아래의 장점을 가진다. 첫째, 다양한 부하 조건에서도 높은 효율을 가진다. 제안하는 컨트롤 방법에 의해서 스위칭 주파수가 부하조건에 따라서 자동적으로 변하게 되어 다양한 부하 조건에서도 높은 효율이 얻어진다. 둘째, 높은 안정도를 가진다. 단일 인덕터 다중출력 전력변환 회로에서 높은 안정도를 얻기 위해서는 스위칭 노이즈에 둔감해야 하며, 스위칭 주파수가 부하조건에 따라서 자동적으로 변해야 한다. 제안하는 컨트롤 방식은 위 특성을 만족하기 때문에, 높은 안정도를 가진다. 그리고 새로운 하이브리드 구조를 통해서 빠른 부하응답 특성을 가진다. 빠른 부하응답을 통해서 cross regulation을 최소화 하였다.
2 장에서 기존의 비교기를 사용한 컨트롤 방법이 소개 되고, 3 장에서 제안하는 에러 기반으로 컨트롤 되는 새로운 컨트롤 방식이 기술된다. 4 장에서 cross regulation 을 최소화 하기 위한 하이브리드 구조를 제안하였다. 5 장에서 구체적인 회로가 기술되어 있으며, 6 장과 7 장에 실험 결과와 결론을 기술하였다.
