KR0154843B1 - Minimum power consumption current detecting circuit with temperature compensation - Google Patents

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KR0154843B1 KR1019950031642A KR19950031642A KR0154843B1 KR 0154843 B1 KR0154843 B1 KR 0154843B1 KR 1019950031642 A KR1019950031642 A KR 1019950031642A KR 19950031642 A KR19950031642 A KR 19950031642A KR 0154843 B1 KR0154843 B1 KR 0154843B1
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Abstract

본 발명은 온도 보상이 되는 최소 소비 전력 전류 감지 회로에 관한 것으로, 센스-트랜지스터 전류를 감지하도록 설계된 내부 저항과, 입력되는 신호를 n배 증폭하여 출력하는 제1증폭 수단과, 2차측 피드백 전압이 커지면 방전하고 작아지면 충전하도록 설계된 적분 수단과, 전류원으로부터 출력되는 전류를 감지하고 분압하여 비교 전압이 설정되도록 설계된 분압 저항과, 상기 적분 수단의 방전시 도통되고 충전시 도통되지 않음으로써 상기 분압 저항으로 흐르는 전류를 조절하도록 설계된 정류 수단과, 상기 분압 저항의 접속점에 인가되는 비교 전압을 n배 증폭하는 제2증폭 수단과, 상기 제1,제2증폭 수단의 출력 전압을 각각 비반전, 반전 입력으로 받아 비교하여 그 결과를 래치 수단으로 출력하는 비교 수단과, 상기 내부 저항의 일측 단자와 제1증폭 수단의 입력단 사이에 연결되어 2차측 부하를 오프(OFF)했을 때에 2차측 최소 소비전력이 0이 될 수 있도록 오프셋 전압을 공급하는 오프셋 전원으로 구성되어 있으며, 온도 변화에도 일정한 2차측 전압을 제어할 뿐 아니라 증폭기의 입력단에 적당한 오프셋 전압 또는 전류원을 첨가함으로써 2차측 부하를 오프했을 때에 2차측 최소 소비전력이 0이 되도록 하여 불필요한 소비 전력을 없앨 수 있도록 한 온도 보상이 되는 최소 소비 전력 전류 감지 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a minimum power consumption current sensing circuit with temperature compensation, comprising: an internal resistor designed to sense a sense-transistor current, first amplification means for amplifying and outputting an input signal n times, and a secondary feedback voltage. An integrating means designed to discharge when larger, and to charge as small; a divider resistor designed to sense and divide the current output from the current source and set a comparison voltage; and Rectifying means designed to regulate the flowing current, second amplifying means for amplifying the comparison voltage applied to the connection point of the voltage divider n times, and output voltages of the first and second amplifying means as non-inverting and inverting inputs, respectively. Comparison means for receiving and comparing the result and outputting the result to the latch means; It is composed of an offset power supply connected between the input terminals of the means and supplying an offset voltage so that the secondary power consumption becomes zero when the secondary load is turned off. In addition, by adding a suitable offset voltage or current source to the input of the amplifier, when the secondary load is turned off, the secondary minimum power consumption becomes zero so that the temperature consumption is compensated to eliminate the unnecessary power consumption. It is about.

Description

온도 보상이 되는 최소 소비 전력 전류 감지 회로Minimum Power Consumption Current-Sense Circuit with Temperature Compensation

제1도는 일반적인 전류 모드의 펄스폭 변조(이하 PWM이라 한다) 제어 회로의 내부 구성도이고,1 is an internal configuration diagram of a pulse width modulation (hereinafter referred to as PWM) control circuit in a general current mode.

제2도는 제1도에 도시된 전류 모드의 PWM 제어 회로의 타이밍도이고,2 is a timing diagram of the PWM control circuit of the current mode shown in FIG. 1,

제3도는 종래에 사용한 온도 보상이 되는 센스-트랜지스터(SENSE-FET) 적용 전류 감지 회로의 내부 구성도이고,3 is an internal configuration diagram of a sense-transistor applied current sensing circuit which is a temperature compensation conventionally used.

제4도는 본 발명의 제1실시예에 따른 온도 보상이 되는 최소 소비 전력 전류 감지 회로의 내부 구성도이고,4 is an internal configuration diagram of a minimum power consumption current sensing circuit for temperature compensation according to the first embodiment of the present invention.

제5도는 본 발명의 제2실시예에 따른 온도 보상이 되는 최소 소비 전력 전류 감지 회로의 내부 구성도이고,5 is an internal configuration diagram of a minimum power consumption current sensing circuit for temperature compensation according to a second embodiment of the present invention.

제6도는 본 발명의 제3실시예에 따른 온도 보상이 되는 최소 소비 전력 전류 감지 회로의 내부 구성도이다.6 is an internal configuration diagram of a minimum power consumption current sensing circuit for temperature compensation according to a third embodiment of the present invention.

본 발명은 온도 보상이 되는 최소 소비 전력 전류 감지회로에 관한 것으로서, 더 상세히 말하자면 안정된 2차측 전압을 제공하기 위한 전류 모드의 PWM 제어 회로에서, 온도 변화에도 일정한 2차측 전압을 제어할 뿐 아니라, 2차측 부하를 오프(OFF)했을 때 2차측 최소 소비 전력이 제로(ZERO)가 되도록 함으로써 불필요한 소비 전력을 없애도록 설계된 온도 보상이 되는 최소 소비 전력 전류 감지 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a minimum power consumption current sensing circuit with temperature compensation, and more particularly, in a current mode PWM control circuit for providing a stable secondary voltage, not only to control a constant secondary voltage even with temperature changes, The present invention relates to a minimum power consumption current sensing circuit with temperature compensation designed to eliminate unnecessary power consumption by allowing the secondary side minimum power consumption to be zero when the secondary load is turned off.

종래의 고정 주파수로 동작하는 전류모드의 PWM 제어 회로는 2차측에 일정한 전압을 제공함을 그 목적으로 하는데, 안정된 2차측 전압을 제공하기 위해서는 2차측 전압을 감지할 수 있도록 설계된 피드백(Feedback)루프를 통해서 가능해진다. 또 스위칭 소자의 감지 전류와 2차측 피드백 전압을 비교하여 2차측 전압을 안정되게 제어할 수 있도록 설계된 전류 감지 회로가 필요하게 된다.The current mode PWM control circuit operating at a fixed frequency provides a constant voltage on the secondary side. In order to provide a stable secondary voltage, a feedback loop designed to detect the secondary side voltage is provided. It is possible through. In addition, a current sensing circuit designed to stably control the secondary voltage by comparing the sensing current of the switching element with the secondary feedback voltage is required.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 일반적인 전류 모드의 PWM 제어 회로에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a PWM control circuit of a general current mode will be described with reference to the accompanying drawings.

제1도는 일반적인 전류 모드의 PWM제어 회로의 내부 구성도이다.1 is an internal configuration diagram of a PWM control circuit in a general current mode.

제1도에 도시되어 있듯이, 일반적인 전류 모드의 PWM제어 회로의 구성은, 일정한 주파수를 발진하는 발진기(1)와; 게이트 제어 신호를 입력받아 구동되며 출력 전류와 n:1의 비율을 갖는 미러전류(IMIRROR)를 발생시키도록 설계된 미러(MIRROR) 단자가 첨가된 센스-트랜지스터(2)와; 2차측 피드백 전압과 상기 센스-트랜지스터(2)의 미러 전류(IMIRROR)를 입력받아 입력된 신호를 비교하여 안정된 2차측 전압이 공급될 수 있도록 제어 신호를 출력하는 전류 감지 회로(3)와; 상기 발진기(1)와 전류감지 회로(3)의 출력신호를 각각 세트(S), 리세트(R) 단자 입력으로 받아 래치 기능을 수행하는 RS 래치 회로(4)와; 상기 발진기(1)와 RS 래치 회로(4)의 출력 신호를 논리곱하는 AND 게이트(5)와; 상기 AND 게이트(5)의 출력 신호를 인에이블 신호로 입력받아 상기 센스-트랜지스터(2)의 게이트 구동 신호를 발생시켜 출력하는 구동 회로(6)로 이루어져 있다.As shown in FIG. 1, the configuration of a PWM control circuit in a general current mode includes: an oscillator 1 for oscillating a constant frequency; A sense-transistor 2 which is driven by receiving a gate control signal and has a mirror MIRROR terminal designed to generate a mirror current I MIRROR having a ratio of n: 1 to an output current; A current sensing circuit (3) for receiving a secondary feedback voltage and a mirror current (I MIRROR ) of the sense-transistor (2), comparing the input signal, and outputting a control signal to supply a stable secondary voltage; An RS latch circuit (4) for receiving an output signal of the oscillator (1) and the current sensing circuit (3) as a set (S) and reset (R) terminal input, respectively, and performing a latch function; An AND gate (5) for ANDing the oscillator (1) and the output signal of the RS latch circuit (4); The driving circuit 6 receives the output signal of the AND gate 5 as an enable signal and generates and outputs a gate driving signal of the sense transistor 2.

일반적으로 전류 모드의 PWM 제어 회로는 일종의 스위칭 모드 파워 서플라이(SMPS) 시스템으로서, 앞에서 설명한 바와 같이 안정된 2차측 전압을 제공하는 데에 그 목적이 있다.In general, current mode PWM control circuits are a type of switching mode power supply (SMPS) system, whose purpose is to provide a stable secondary voltage as described above.

상기 일반적인 전류 모드의 PWM 제어 회로의 동작 상태가 제2도에 도시된 타이밍도에 나타나 있다.The operating state of the PWM control circuit in the general current mode is shown in the timing diagram shown in FIG.

제2도에 도시되어 있듯이, 상기 RS 래치 회로(4)의 리세트(R) 입력이 '로우' 인 상태에서 발진기(1)의 출력이 t1에서 '하이'가 되면 RS 래치 회로(4)의 출력(Q)이 '하이'가 되어 AND게이트(5)의 출력도 '하이'가 되고, 발진기(1)의 출력이 '하이'인 상태에서 RS래치 회로(4)의 출력(Q) 은 계속 '하이'를 유지하므로 센스-트랜지스터(2)가 턴-온되어 센스-트랜지스터의 전류(is)가 증가하게 된다. 이 때 2차측에 인가되는 전압은 증가한다. 상기 센스-트랜지스터 전류(is)가 계속적으로 증가하게 되면 상기 발진기(1)의 출력이 '하이'인 상태에서 상기 전류 감지 회로(3)의 출력이 t2에서 '하이'가 된다. 따라서 RS 래치 회로(4)의 출력(Q)이 '로우'가 되어 AND게이트(5)의 출력도 '로우'가 된다. 이 때 상기 센스-트랜지스터(2)가 턴-오프되므로 2차측에 인가되는 전압은 감소하게 된다. 상기 AND게이트(5)의 출력이 '로우'로 유지되다가 t4에서 발진기(1)의 출력이 다시 '하이'가 되면 RS래치 회로(4)의 출력(Q)도 다시 '하이'가 되어 AND게이트(5)의 출력이 '하이'가 되므로 앞에서 설명한 일련의 동작을 반복하게 된다. 상기한 과정을 통해서 결과적으로 상기 전류 감지 회로(3)의 출력 신호는 전체 시스템의 듀티 사이클(Duty Cycle)을 결정하여 안정된 2차측 전압을 제어할 수 있게 된다.As shown in FIG. 2, when the output of the oscillator 1 becomes 'high' at t1 while the reset R input of the RS latch circuit 4 is 'low', the RS latch circuit 4 The output Q becomes 'high' and the output of the AND gate 5 also becomes 'high', and the output Q of the RS latch circuit 4 continues while the output of the oscillator 1 is 'high'. Keeping 'high' causes the sense-transistor 2 to be turned on, increasing the current is of the sense-transistor. At this time, the voltage applied to the secondary side increases. If the sense-transistor current is continuously increased, the output of the current sensing circuit 3 becomes 'high' at t2 while the output of the oscillator 1 is 'high'. Accordingly, the output Q of the RS latch circuit 4 becomes low, and the output of the AND gate 5 also becomes low. At this time, since the sense transistor 2 is turned off, the voltage applied to the secondary side is reduced. If the output of the AND gate 5 remains 'low' and the output of the oscillator 1 becomes 'high' again at t4, the output Q of the RS latch circuit 4 also becomes 'high' again. Since the output of (5) becomes 'high', the series of operations described above are repeated. As a result, the output signal of the current sensing circuit 3 can determine the duty cycle of the entire system to control the stable secondary voltage.

다음으로, 상기 일반적인 전류 모드의 PWM 제어 회로에 포함되어 잇는 종래의 온도 보상이 되는 센스-트랜지스터 적용 전류 감지 회로에 대해서 설명하기로 한다.Next, a description will be made of a sense-transistor applied current sensing circuit which is a conventional temperature compensation included in the PWM control circuit of the general current mode.

제3도는 종래의 온도보상이 되는 센스-트랜지스터 적용 전류 감지 회로의 내부 구성도이다.3 is an internal configuration diagram of a sense-transistor applied current sensing circuit that is a conventional temperature compensation.

제3도에 도시되어 있듯이, 종래의 온도 보상이 되는 센스-트랜지스터 적용 전류 감지 회로의 구성은, 센스-트랜지스터 전류(is) 를 감지하도록 설계된 내부 저항(R1)과; 상기 내부저항(R1) 양단에 인가되는 전압(Va)을 n배 증폭하는 증폭기(10)와; 2차측 피드백 전압이 커지면 방전하고 작아지면 충전하도록 설계된 커패시터(C)와; 전류원(IMAX)으로부터 출력되는 전류를 감지하고 분압하여 비교 전압이 설정되도록 설계된 두 개의 분압 저항(R2, R3)과; 상기 분압 저항(R3)의 일측 단자와 상기 커패시터(C)사이에 연결되어 커패시터(C)의 방전시 도통되고 충전시 도통되지 않음으로써 상기 두 개의 분압 저항(R2, R3)으로 흐르는 전류(i2)를 조절하도록 설계된 다이오드(D)와; 상기 두 개의 분압 저항(R2, R3)의 접속점에 인가되는 비교 전압(Vb)을 n배 증폭하는 증폭기(20)와; 상기 두 개의 증폭기(10, 20)의 출력 전압을 각각 비반전(+), 반전(-)단자 입력으로 받아 비교하여 그 결과를 래치 회로로 출력하는 비교기(30)로 이루어져 있다.As shown in FIG. 3, the configuration of the sense-transistor applied current sensing circuit with conventional temperature compensation includes: an internal resistor R1 designed to sense the sense-transistor current is; An amplifier (10) for amplifying the voltage (Va) applied across the internal resistance (R1) n times; A capacitor (C) designed to discharge when the secondary feedback voltage increases and to charge when it decreases; Two voltage divider resistors R2 and R3 designed to sense and divide the current output from the current source I MAX to set a comparison voltage; A current i2 connected between one terminal of the voltage dividing resistor R3 and the capacitor C to be conducted when the capacitor C is discharged and not to be charged when being charged, thereby flowing to the two voltage dividing resistors R2 and R3. A diode (D) designed to adjust; An amplifier 20 which amplifies the comparison voltage Vb applied to the connection points of the two voltage divider resistors R2 and R3 by n times; Comparators 30 receive the output voltages of the two amplifiers 10 and 20 as non-inverting (+) and inverting (-) terminal inputs, respectively, and output the result to the latch circuit.

제3도에 도시된 종래의 온도 보상이 되는 센스-트랜지스터 적용 전류 감지 회로는, 전류를 감지하기 위해 스위칭 소자로서 사용된 센스-트랜지스터에 흐르는 전류를 감지하기 위한 저항과 2차측 피드백 입력단의 외부 저항을 집적 회로 내부에 설계함으로써, 외부 소자를 줄이고 회로 주위나 내부의 온도 변화에 의해 발생할 수 있는 오차 발생 요인을 제거하여 온도 변화에 무관하게 2차측 전압이 안정되게 제어될 수 있도록 설계되었다.The conventional temperature compensation sense-transistor applied current sensing circuit shown in FIG. 3 includes a resistor for sensing current flowing through a sense-transistor used as a switching element for sensing current and an external resistance of a secondary feedback input stage. By designing the circuit inside the integrated circuit, the secondary side voltage can be stably controlled regardless of the temperature change by reducing external elements and eliminating error occurrence factors caused by temperature changes around or inside the circuit.

상기한 내용을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.The above is described in more detail as follows.

센스-트랜지스터 전류(is)가 입력되면 저항(R1)을 통해 전압(Va)이 얻어지며 다시 상기 전압(Va)은 n배 증폭 기능을 갖는 증폭기(10)를 통해 비교기(30)로 입력되어 비교 기준 전압을 제공한다. 그러나, 상기 센스-트랜지스터 전류(is)를 감지하여 전압으로 변환시키기 위한 저항(R1)을 집적 회로 내부에 설계하였기 때문에, 집적 회로 주위나 내부의 온도가 변하게 되면 포지티브 특성 변화에 의해 전압(Va) 이 변하여 Va±ΔVa가 되고 이것이 n배 증폭기(10)를 통하면 nVa±nΔVa가 되어 비교기(30)의 비교 기준 전압이 ±nΔVa만큼 변하게 된다.When the sense-transistor current is input, a voltage Va is obtained through the resistor R1, and the voltage Va is input to the comparator 30 through an amplifier 10 having an n-times amplification function and compared. Provide a reference voltage. However, since the resistor R1 is designed inside the integrated circuit to sense the sense-transistor current is and convert it into a voltage, when the temperature around or inside the integrated circuit changes, the voltage Va changes due to a positive characteristic change. This changes to Va ± ΔVa, which is nVa ± nΔVa through the n-fold amplifier 10, so that the reference voltage of the comparator 30 changes by ± nΔVa.

만일, 2차측 피드백 입력단을 온도 변화에 대한 영향을 고려하지 않고 구성한다면 원래 원하는 비교 기준 전압의 온도에 의한 변화로 인해 비교기(30)출력의 듀티 사이클이 변하여 2차측 전압을 제어할 수 있는 범위를 벗어나 안정된 2차측 전압을 얻을 수 없게 된다.If the secondary feedback input stage is configured without considering the influence on the temperature change, the duty cycle of the output of the comparator 30 is changed due to the change in temperature of the original desired reference voltage, so that the secondary voltage can be controlled. This makes it impossible to obtain a stable secondary voltage.

따라서, 2차측 피드백 입력단을 센스-트랜지스터 입력단과 동일하게 구성함으로써 즉 피드백 입력단에 있는, 비교 전압을 설정하기 위한 분압저항(R2, R3)도 회로 내부에 설계함으로써 온도 변화에 대한 영향을 제거할 수 있게 된다.Therefore, by configuring the secondary feedback input stage in the same manner as the sense-transistor input stage, that is, by designing the voltage divider R2 and R3 for setting the comparison voltage at the feedback input stage inside the circuit, the influence on the temperature change can be eliminated. Will be.

비교 전압을 설정하기 위한 분압 저항(R2, R3)이 회로 내부에 설계되었기 때문에, 집적 회로 주위나 내부의 온도가 변하면 센스-트랜지스터 입력단과 마찬가지로 저항(R2)에 의해 전압(Vb)도 변하여 Vb±ΔVb가 되고 이것이 n배 증폭되면 nVb±nΔVb가 된다.Since the voltage dividers R2 and R3 for setting the comparison voltage are designed inside the circuit, when the temperature around or inside the integrated circuit changes, the voltage Vb is also changed by the resistor R2 similarly to the sense-transistor input terminal so that the voltage Vb ± When ΔVb is amplified n times, nVb ± nΔVb.

그러므로, 온도 변화에 대해 비교기(30)의 비교 기준 전압이 nVa에서 nVa±nΔVa로 변한다 하더라도 피드백 입력단의 비교 전압(Vb) 역시 nVb ±nΔVb로 변하게 되므로 온도 변화에 무관하게 일정한 비교기(30) 출력을 얻을 수 있고, 따라서 원하는 일정 듀티 사이클을 갖게 되어 안정된 2차측 전압을 얻을 수 있게 된다. 여기서, 저항 R1 = R2, IMAX- i1 = i2의 관계가 성립된다.Therefore, even if the comparison reference voltage of the comparator 30 changes from nVa to nVa ± nΔVa with respect to the temperature change, the comparison voltage Vb of the feedback input terminal is also changed to nVb ± nΔVb so that the output of the comparator 30 is constant regardless of the temperature change. It is possible to obtain a desired constant duty cycle, thereby obtaining a stable secondary voltage. Here, a relationship between the resistors R1 = R2 and I MAX -i1 = i2 is established.

그러나, 상기 온도 보상이 되는 센스-트랜지스터 적용 전류 감지 회로는 2차측 부하를 오프했을 때 피드백 입력단의 전압(V1)의 최소 전압이 제로(ZERO)가 아니기 때문에 항상 일정량의 최소 전력을 소비하게 되어 불필요한 전력을 낭비하게 되는 문제점이 있다.However, the sense-transistor applied current sensing circuit that compensates for the temperature always consumes a certain amount of minimum power because the minimum voltage of the voltage V1 of the feedback input terminal is not zero when the secondary load is turned off. There is a problem that wastes power.

다시 말하면, 2차측의 부하를 오프했을 때도 피드백 입력단의 전압(V1)이 항상 일정량의 최소 전압을 갖게 되어 분압 저항(R2, R3)으로 흐르는 전류(i2)가 0이 되지 못하는데, 그 값은 다음과 같다.In other words, even when the load on the secondary side is turned off, the voltage V1 of the feedback input terminal always has a certain amount of minimum voltage so that the current i2 flowing to the voltage divider resistors R2 and R3 does not become zero. Same as

상기 제(1),(2),(3)식에서 볼 수 있듯이, 2차측의 부하를 오프했을 때도 비교기(30)의 반전(-) 입력이 비반전(+) 입력보다 크기 때문에, 비교기(30)의 출력이 '로우'를 유지하므로 결국 발진기(1)의 출력 신호에 따라 센스-트랜지스터(2)가 구동되는 조건이 되므로 2차측에 최소 소비 전력이 발생하게 되는 문제점이 있다.As can be seen from the above formulas (1), (2) and (3), since the inverting (-) input of the comparator 30 is larger than the noninverting (+) input even when the secondary load is turned off, the comparator 30 Since the output of the) is kept low, it becomes a condition that the sense transistor 2 is driven according to the output signal of the oscillator 1, and thus there is a problem in that the minimum power consumption occurs on the secondary side.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 온도 변화에도 일정한 2차측 전압을 제어할 뿐 아니라 증폭기의 입력단에 적당한 오프셋(OFFSET) 전압을 첨가함으로써 2차측 부하를 오프(OFF)했을 때에 2차측 최소 소비 전력이 제로(ZERO)가 되도록 제어하여 불필요한 소비 전력을 없앨 수 있도록 설계된 온도 보상이 되는 최소 소비 전력 전류 감지 회로를 제공하는 데에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems, and the secondary load is turned off by adding an appropriate offset voltage to the input terminal of the amplifier as well as controlling a constant secondary voltage even with a temperature change. The present invention provides a minimum power consumption current sensing circuit with temperature compensation designed to eliminate unnecessary power consumption by controlling the secondary power consumption to zero when the secondary side power consumption is zero.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 센스-트랜지스터 전류를 감지하도록 설계된 내부 저항과; 입력되는 신호를 n배 증폭하여 출력하는 제1증폭 수단과; 2차측 피드백 전압이 커지면 방전하고 작아지면 충전하도록 설계된 적분수단과; 전류원으로부터 출력되는 전류를 감지하고 분압하여 비교 전압이 설정되도록 설계된 분압 저항과; 상기 적분 수단의 방전시 도통되고 출전시 도통되지 않음으로써 상기 분압 저항으로 흐르는 전류를 조절하도록 설계된 정류 수단과; 상기 분압 저항의 접속점에 인가되는 비교 전압을 n배 증폭하는 제2증폭 수단과; 상기 제1, 제2증폭 수단의 출력 전압을 각각 비반전, 반전 입력으로 받아 비교하여 그 결과를 래치 수단으로 출력하는 비교 수단과; 상기 내부 저항의 일측 단자와 제1증폭 수단의 입력단 사이에 연결되어 2차측 부하를 오프(OFF)했을 때에 2차측 최소 소비 전력이 제로(ZERO)가 될 수 있도록 오프셋 전압을 공급하는 오프셋 전원으로 이루어져 있다.The configuration of the present invention for achieving the above object comprises an internal resistor designed to sense a sense-transistor current; First amplifying means for amplifying an input signal n times and outputting the amplified signal; An integrating means designed to discharge when the secondary feedback voltage becomes large and to charge when small; A voltage divider designed to sense and divide the current output from the current source to set a comparison voltage; Rectifying means designed to regulate a current flowing to the voltage dividing resistance by being conducted upon discharge of the integrating means and not conducting when discharging; Second amplifying means for amplifying the comparison voltage applied to the connection point of the voltage divider by n times; Comparison means for receiving output voltages of the first and second amplifying means as non-inverting and inverting inputs, respectively, and outputting the result to the latch means; An offset power supply connected between one terminal of the internal resistor and an input terminal of the first amplifying means and supplying an offset voltage so that the secondary minimum power consumption becomes zero when the secondary load is turned off. have.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위해 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention in detail.

제4도는 본 발명의 제1실시예에 따른 온도 보상이 되는 최소 소비 전력 전류 감지 회로의 내부 구성도이고, 제5도는 본 발명의 제2실시예에 따른 온도 보상이 되는 최소 소비 전력 전류 감지 회로의 내부 구성도이고, 제6도는 본 발명의 제3실시예에 따른 온도 보상이 되는 최소 소비 전력 전류 감지 회로의 내부 구성도이다.4 is an internal configuration diagram of a minimum power consumption current sensing circuit for temperature compensation according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a minimum power consumption current sensing circuit for temperature compensation according to a second embodiment of the present invention. 6 is an internal configuration diagram of a minimum power consumption current sensing circuit for temperature compensation according to a third embodiment of the present invention.

제4도에 도시되어 있듯이, 본 발명의 제1실시예에 따른 온도 보상이 되는 최소 소비 전력 전류 감지 회로의 구성은, 센스-트랜지스터 전류(is) 를 감지하도록 설계된 내부 저항(R1)과; 입력되는 신호를 n배 증폭하여 출력하는 증폭기(10)와; 2차측 피드백 전압이 커지면 방전하고 작아지면 충전하도록 설계된 커패시터(C)와; 전류원(IMAX)으로부터 출력되는 전류를 감지하고 분압하여 비교 전압이 설정되도록 설계된 분압 저항(R2, R3)과; 상기 커패시터(C)의 방전시 도통되고 충전시 도통되지 않음으로써 상기 분압 저항(R2, R3)으로 흐르는 전류(i2)를 조절하도록 설계된 다이오드(D)와; 상기 분압 저항(R2, R3)의 접속점에 인가되는 비교 전압(Vb)을 n배 증폭하는 증폭기(20)와; 상기 증폭기(10, 20)의 출력 전압을 각각 비반전(+), 반전(-) 입력으로 받아 비교하여 그 결과를 래치 회로로 출력하는 비교기(30)와; 상기 내부 저항(R1)의 일측 단자와 증폭기(10)의 입력단 사이에 연결되어 2차측 부하를 오프(OFF)했을 때에 2차측 최소 소비 전력이 제로(ZERO)가 될 수 있도록 오프셋 전압(VOFFSET)을 공급하는 오프셋 전원으로 이루어져 있다.As shown in FIG. 4, the configuration of the minimum power consumption current sensing circuit with temperature compensation according to the first embodiment of the present invention includes: an internal resistor R1 designed to sense a sense-transistor current is; An amplifier 10 for amplifying and n times amplifying the input signal; A capacitor (C) designed to discharge when the secondary feedback voltage increases and to charge when it decreases; Voltage divider resistors R2 and R3 designed to sense and divide the current output from the current source I MAX to set a comparison voltage; A diode (D) designed to regulate the current (i2) flowing through the voltage divider (R2, R3) by being conducted when the capacitor (C) is discharged and not being charged; An amplifier 20 which amplifies the comparison voltage Vb applied to the connection points of the divided resistors R2 and R3 by n times; A comparator 30 which receives the output voltages of the amplifiers 10 and 20 as non-inverting (+) and inverting (-) inputs, respectively, and outputs the result to the latch circuit; The offset voltage V OFFSET is connected between one terminal of the internal resistor R1 and the input terminal of the amplifier 10 so that the secondary minimum power consumption becomes zero when the secondary load is turned off. It consists of offset power supply.

제5도에 도시되어 있듯이, 본 발명의 제2실시예에 따른 온도 보상이 되는 최소 소비 전력 전류 감지 회로는 상기한 오프셋 전원이 증폭기(10)의 출력단과 비교기(30)의 비반전(+) 입력 단자 사이에 연결되어 동일한 기능을 수행할 수 있도록 설계되어 있다.As shown in FIG. 5, in the minimum power consumption current sensing circuit for temperature compensation according to the second embodiment of the present invention, the offset power supply is the non-inverting (+) of the output terminal of the amplifier 10 and the comparator 30. It is designed to perform the same function by being connected between input terminals.

제6도에 도시되어 있듯이, 본 발명의 제3실시예에 따른 온도 보상이 되는 최소 소비 전력 전류 감지 회로는 상기한 바와 같은 오프셋 전압(VOFFSET)대신에 상기 내부 저항(R1)으로 일정한 전류(i2MIN)를 공급함으로써 동일한 기능을 수행할 수 있도록 설계되어 있다.As shown in FIG. 6, the minimum power consumption current sensing circuit for temperature compensation according to the third embodiment of the present invention has a constant current (R1) as the internal resistance R1 instead of the offset voltage V OFFSET as described above. i2 MIN ) is designed to perform the same function.

상기와 같이 이루어져 있는 본 발명의 제1~제3실시예에 따른 온도 보상이 되는 최소 소비 전력 전류 감지 회로의 동작은 다음과 같다.The operation of the minimum power consumption current sensing circuit with temperature compensation according to the first to third embodiments of the present invention as described above is as follows.

제4도에 도시된 본 발명의 제1실시예에 따른 온도 보상이 되는 최소 소비 전력 전류 감지 회로는, 종래 온도 보상이 되는 전류 감지 회로와 동일하게 센스-트랜지스터에 흐르는 전류를 감지하기 위한 저항과 2차측 피드백 입력단의 저항을 집적 회로 내부에 설계함으로써 온도 변화에 무관하게 일정한 2차측 전압을 얻도록 하였다.The minimum power consumption current sensing circuit for temperature compensation according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 4 includes a resistor for sensing a current flowing through the sense transistor, similarly to the current sensing circuit for temperature compensation. By designing the resistance of the secondary feedback input stage inside the integrated circuit, a constant secondary voltage is obtained regardless of temperature change.

여기에 더하여, 2차측 부하를 오프했을 때 종래 온도 보상이 되는 전류 감지 회로에서 발생하는 최소 소비 전력을 없애기 위해 상기 센스-트랜지스터 전류(is)를 감지하도록 설계된 내부 저항(R1)과 증폭기(10)의 입력단 사이에 오프셋 전원을 둠으로써 최소 소비 전력을 제로(ZERO)로 하였다. 여기서 오프셋 전압(VOFFSET)의 크기는 증폭기(20) 입력 전압의 최소값(VbMIN)이 되도록 하였다.In addition, the amplifier 10 and an internal resistor R1 designed to sense the sense-transistor current is to eliminate the minimum power consumption that occurs in current sensing circuits that are conventional temperature compensation when the secondary load is off. The minimum power consumption was zero by placing an offset power supply between the input terminals of. Here, the magnitude of the offset voltage V OFFSET is set to be the minimum value Vb MIN of the input voltage of the amplifier 20.

이렇게 함으로써 비교기(30)의 두 입력 전압의 크기가 모두 nVbMIN(VbMIN의 n배값)이 되도록 하여 비교기(30)의 출력을 '하이'로 만들어주면 발진기(10)의 출력에 무관하게 2차측 최소 소비 전력을 제로(ZERO)로 만들 수 있게 된다.By doing so, the magnitude of both input voltages of the comparator 30 becomes nVb MIN (n times the value of Vb MIN ), making the output of the comparator 30 high, regardless of the output of the oscillator 10. The minimum power consumption can be made zero.

제5도에 도시된 본 발명의 제2실시예에 따른 온도 보상이 되는 최소 소비 전력 전류 감지 회로에서처럼, 오프셋 전원을 상기 내부 저항(R1)과 증폭기(10)의 입력단 사이에 두는 대신 증폭기(10)의 출력단에 둠으로써 제4도에 도시된 본 발명의 제1실시예에 따른 온도 보상이 되는 최소 소비 전력 전류 감지 회로와 동일한 효과를 얻을 수 있게 된다.As in the minimum power consumption current sensing circuit with temperature compensation according to the second embodiment of the invention shown in FIG. 5, an offset power supply is placed between the internal resistor R1 and the input terminal of the amplifier 10, instead of the amplifier 10. By placing at the output stage of), the same effect as the minimum power consumption current sensing circuit with temperature compensation according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 4 can be obtained.

또, 제6도에 도시된 본 발명의 제3실시예에 따른 온도 보상이 되는 최소 소비 전력 전류 감지 회로는, 오프셋 전압을 이용하는 대신에 일정한 전류를 공급함으로써 동일한 효과를 얻게 된다. 여기서, 공급해주어야 할 전류의 크기는 상기 분압 저항(R2, R3)으로 흐르는 전류의 최소값(i2MIN)이며, 저항 R1=R2이고 센스-트랜지스터 전류(is)가 0일 때, 비교기(30)의 반전(-) 입력으로 nVbMIN의 전압이 입력되고 비반전(+) 입력으로도 역시 nVbMIN의 전압이 입력되어 결국 오프셋 전압을 준 것과 동일한 결과를 얻을 수 있게 된다.In addition, the minimum power consumption current sensing circuit with temperature compensation according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. 6 obtains the same effect by supplying a constant current instead of using an offset voltage. Here, the magnitude of the current to be supplied is the minimum value (i2 MIN ) of the current flowing through the divided resistors (R2, R3), and when the resistor R1 = R2 and the sense-transistor current (is) is 0, the comparator 30 inverting (-) input with a voltage of nVb MIN is input to the non-inverting (+) input is also the voltage at the input to the MIN nVb thereby eventually will get the same result as given offset voltage.

따라서, 상기와 같이 동작하는 본 발명의 제1~제3실시예에 따른 온도 보상이 되는 최소 소비 전력 전류 감지 회로의 효과는, 온도 변화에도 일정한 2차측 전압을 제어할 뿐 아니라 증폭기의 입력단에 적당한 오프셋 전압 또는 전류원을 첨가함으로써 2차측 부하를 오프했을 때에 2차측 최소 소비 전력이 0이 되도록 하여 불필요한 소비 전력을 없앨 수 있도록 한 것이다.Therefore, the effect of the minimum power consumption current sensing circuit with temperature compensation according to the first to third embodiments of the present invention operating as described above is suitable for the input terminal of the amplifier as well as controlling the constant secondary voltage even with temperature changes. By adding an offset voltage or a current source, when the secondary side load is turned off, the secondary side minimum power consumption becomes zero so that unnecessary power consumption can be eliminated.

Claims (6)

센스-트랜지스터 전류를 감지하도록 설계된 내부 저항과; 입력되는 신호를 n배 증폭하여 출력하는 제1증폭수단과; 2차측 피드백 전압이 커지면 방전하고 작아지면 충전하도록 설계된 적분 수단과; 전류원으로부터 출력되는 전류를 감지하고 분압하여 비교 전압이 설정되도록 설계된 분압 저항과; 상기 적분 수단의 방전시 도통되고 충전시 도통되지 않음으로써 상기 분압 저항으로 흐르는 전류를 조절하도록 설계된 정류 수단과; 상기 분압 저항의 접속점에 인가되는 비교 전압을 n배 증폭하는 제2증폭 수단과; 상기 제1, 제2증폭 수단의 출력 전압을 각각 비반전, 반전 입력으로 받아 비교하여 그 결과를 래치 수단으로 출력하는 비교 수단과; 상기 내부 저항의 일측 단자와 제1증폭 수단의 입력단 사이에 연결되어 2차측 부하를 (OFF)했을 때에 2차측 최소 소비 전력이 0이 될 수 있도록 오프셋 전압을 공급하는 오프셋 전원을 포함하여 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 온도 보상이 되는 최소 소비 전력 전류 감지 회로.An internal resistor designed to sense sense-transistor currents; First amplifying means for amplifying and outputting an input signal n times; Integrating means designed to discharge when the secondary side feedback voltage becomes large and to charge when small; A voltage divider designed to sense and divide the current output from the current source to set a comparison voltage; Rectifying means designed to regulate a current flowing to the voltage dividing resistance by being conducted when the integrating means is discharged and not being charged; Second amplifying means for amplifying the comparison voltage applied to the connection point of the voltage divider by n times; Comparison means for receiving output voltages of the first and second amplifying means as non-inverting and inverting inputs, respectively, and outputting the result to the latch means; And an offset power supply connected between one terminal of the internal resistor and an input terminal of the first amplifying means and supplying an offset voltage such that the secondary minimum power consumption becomes zero when the secondary load is turned off. Minimum power consumption current sensing circuit with temperature compensation. 제1항에 있어서, 상기한 적분 수단은 커패시터로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 온도 보상이 되는 최소 소비 전력 전류 감지 회로.The minimum power consumption current sensing circuit as claimed in claim 1, wherein said integrating means comprises a capacitor. 제1항에 있어서, 상기한 정류 수단은 다이오드로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 온도 보상이 되는 최소 소비 전력 전류 감지 회로.The minimum power consumption current sensing circuit as claimed in claim 1, wherein the rectifying means comprises a diode. 제1항에 있어서, 상기한 오프셋 전원은 상기 제1증폭 수단의 출력단과 비교 수단의 입력단 사이에 연결되어도 동일한 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 온도 보상이 되는 최소 소비 전력 전류 감지 회로.The minimum power consumption current sensing circuit as claimed in claim 1, wherein the offset power supply performs the same function even when the offset power supply is connected between the output terminal of the first amplifying means and the input terminal of the comparing means. 제1항에 있어서, 상기한 오프셋 전원 대신 상기 내부 저항으로 일정한 전류를 공급함으로써 동일한 기능을 수행할 수 있는 것을 특징으로 하는 온도 보상이 되는 최소 소비 전력 전류 감지 회로.The minimum power consumption current sensing circuit with temperature compensation according to claim 1, wherein the same function can be performed by supplying a constant current to the internal resistance instead of the offset power supply. 일정한 주파수를 발진하는 발진 수단과; 게이트 제어 신호를 입력받아 구동되며 출력 전류와 n:1의 비율을 갖는 미러전류를 발생시키도록 설계된 미러(MIRROR) 단자가 첨가된 센스-트랜지스터와; 온도 변화에도 일정한 2차측 전압을 제어할 뿐 아니라 증폭기의 입력단에 적당한 오프셋 전압 또는 전류원을 첨가함으로써 2차측 부하를 오프했을 때에 2차측 최소 소비 전력이 0이 되도록 하여 불필요한 소비 전력을 없앨 수 있도록 한 온도 보상이 되는 최소 소비 전력 전류 감지 회로와; 상기 발진 수단과 온도 보상이 되는 최소 소비 전력 전류 감지 회로의 출력 신호를 각각 세트, 리세트 입력으로 받아 래치 기능을 수행하는 래치 수단과; 상기 발진 수단과 래치 수단의 출력 신호를 논리곱하는 논리곱 수단과; 상기 논리곱 수단의 출력 신호를 인에이블 신호로 입력받아 상기 센스-트랜지스터의 게이트 구동 신호를 발생시켜 출력하는 구동 수단을 포함하여 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 전류 모드의 PWM 제어 회로.Oscillating means for oscillating a constant frequency; A sense-transistor which is driven by receiving a gate control signal and has a mirror (MIRROR) terminal added to generate a mirror current having a ratio of n: 1 to an output current; A temperature that not only controls the constant secondary voltage even when temperature changes, but also adds an appropriate offset voltage or current source to the input of the amplifier so that the secondary power consumption is zero when the secondary load is turned off to eliminate unnecessary power consumption. A minimum power consumption current sensing circuit to be compensated for; Latch means for receiving the output signal of the oscillation means and the minimum power consumption current sensing circuit for temperature compensation as a set and reset input, respectively, and performing a latch function; Logical AND means for ANDing the output signals of the oscillating means and the latch means; And driving means for receiving the output signal of the AND product as an enable signal and generating and outputting a gate driving signal of the sense-transistor.
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