Boost Converter(부스트컨버터)와 Charge Pump(차지펌프)의 차이 in LCD

안녕하세요

오늘은 부스트컨버터와 차지펌프의 차이에 대해 한번 정리해보려고 합니다.

공부하고 있는 학생이니 수정할 부분이 있다면 말씀해주세요 :)

 

DC/DC컨버터 - 리니어 레귤레이터, 스위칭 레귤레이터

DC/DC컨버터에 대해서 정리해둔 포스팅 참고하세요^_^

 

 

LCD패널은 5V의 전압을 필요로 하기 때문에 전압을 승압해주어야 하는데

대표적인걸로 부스트컨버터와 차지펌프가 있습니다.

오늘은 이 두 컨버터를 비교해보겠습니다.

 

 

1. 부스트컨버터 (Boost Converter)

- 인덕터 기반으로 직렬구성

 

1) 크기

인덕터로 인해서 더 넓은 면적과 큰 높이를 필요로 하지만 핀 개수가 적어 소형의 3mm*3mm 패키지가 가능하다.

 

2) 시스템 유연성

- 직렬구성이기 때문에 부스트컨버터와 LED사이에 단 2개의 트레이스만 필요

   (별도의 디스플레이 모듈에 LED를 실장해야하는 경우에 유리함)

- LED 직렬 연결은 설계 일정의 위험을 줄여준다

- 각기 다른 개수의 LED를 사용하는 다양한 모델에 대해 동일한 부스트 컨버터 회로를 사용할 수 있다

- 디스플레이 모듈에 전혀 영향을 미치지 않으면서 부스트컨버터를 변경가능하다 (디스플레이와 드라이버를 분리하여 설계 가능)

 

3) 효율

부스트컨버터는 스위칭에 의해 제어하기 때문에 전력손실이 작고 효율이 최대 95%로 높다.

일반적으로는 차지펌프보다 부스트컨버터의 효율이 높다.

그 이유는 부스트컨버터는 FET으로 On Off가 되면서 스위칭 역할을 하는데

차지펌프의 경우에는 커패시터로 스위칭을 하기 때문에 리플이 많이 생기게 됨으로 효율과 관련있음

하지만 최근에는 기능과 효율이 개선되고 소형크기로 시장에 출시된 차지펌프가 더 선호되고 있는편

 

 

4) 그 외 특징

- 효율과 시스템 유연성에서 보았을 때 차지펌프보다 부스트컨버터가 더 탁월한 장점을 가지고 있습니다.

- 인덕터로 인해 크기는 크지만 충전 후 천천히 방전된다는 장점이 있습니다. > 공간제약 필요없는 시스템에서 선호

- 가격경쟁력을 위해 고가형보다는 저가형에서 많이 사용됩니다.

 

 

2. Charge Pump (차지펌프)

- 커패시터 기반으로 병렬구조

1) 크기

주로 PCD Footprint에서 보면 차지펌프는 일반적으로 4mm*4mm 패키지에 실장되지만 4개의 소형 1uF의 세라믹 커패시터만 있으면 되기 때문에 부스트컨버터보다 크기가 작다 > 크기를 줄일 수 있어서 모바일 기기에 유리함

 

2) 시스템 유연성

- 병렬구조이기 때문에 모든 LED에 선이 필요.

- 차지펌프를 효율적으로 만들기 위해서는 각 LED에 대한 개별적인 전류 레귤레이터가 필요

- LED의 수를 변경할 경우 LED에 연결되는 트레이스의 수도 변경해야 한다

- 때로는 사용하지 않는 전류레귤레이터를 Disable하기 위해서 회로도를 변경해야하기 때문에 다소 번거로움

 

따라서 업그레이드할 때 매우 복잡하고 번거로우며 매우 정교한 평형전류를 제공해야 LED밝기가 균일해짐.

시스템유연성을 봤을 때엔 부스트컨버터가 훨씬 더 좋은 장점을 가지고 있다

 

3) 그 외 특징

- 부스트컨버터가 효율이 일반적으로 더 좋긴 하지만 최근에 기능과 효율이 개선되고

소형크기로 시장에 출시된 차지펌프가 부스트컨버터보다 선호되는 편

- 단순한 드라이버 기능만 내장되어 있지 않고 모바일폰의 카메라 플래시용 전원 및 LDO가 집적되거나 다른 기능들이 내장되어 있어서 부스트드라이버 못지않게 좋다

- 더 많은 LED구동(9개까지)이 가능하기 때문에 더욱 선명한 화질을 얻을 수 있다.

 

 

 

제가 공부하고 있는 공대 대학원생 브이로그도 보러오세요 :)

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