KR0107820Y1 - 과전압 입력방지회로를 갖춘 전원장치 - Google Patents
과전압 입력방지회로를 갖춘 전원장치Info
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Abstract
본 고안은 스너버회로에 과전류가 흐르면 연소되는 연소성 저항을 설치하고 외부에서 과전압이 입력되면 연소성 저항의 연소에 의해 스위칭수단에 과도한 스파크가 발생되도록 함으로써 강제적으로 퓨즈를 용단시키도록 된 과전압 입력방지회로를 갖춘 전원장치를 제공하기 위한 것이다.
이를 위해 본 고안은 교류전원입력단(AC)에서 퓨즈(F)와 라인필터부(10)를 매개로 입력된 교류전원을 정류하기 위한 정류회로(20)와, 상기 정류된 직류전원을 평활화하기 위해 캐패시터(C2)와 저항(R2)으로 이루어진 평활회로(25), 트랜스포머(40)의 1차측 코일에 접속되어 이 1차코일을 구동시키기 위한 스위칭 트랜지스터(Q1) 및, 상기 스위칭 트랜지스터(Q1)가 스위칭될 때에 스위칭 노이즈파형을 감소시키기 위한 스너버회로(30)를 갖춘 전원장치에 있어서, 상기 스너버회로(30)에 과전류가 흐르면 연소되는 연소성 저항(Rf)이 더 설치되어 있고; 상기 연소성 저항(Rf)은 입력 교류전압의 상승에 의해 상기 평활회로(25)의 캐패시터(C2)에 대한 충전전압이 증가되면서 저항(R2)으로부터 발생되는 전류치(If)가 증가함에 의해 연소되도록 한 것을 특징으로 한다.
Description
제1도의 종래의 일반적인 전원장치의 요부 회로구성도,
제2도 본 고안에 따른 과전압 입력방지회로를 갖춘 전원장치의 요부회로구성도,
제3도 (a)와 (b)는 제2도의 스너버회로의 기능을 설명하기 위한 스위칭트랜지스터의 출력파형도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10:라인필터부 20:정류회로부
25:평활회로부 30:스너버회로
40:트랜스포머 50:부하단
60:스위칭수단 70:구동회로
80:피드백회로 Rf:연소성 저항
본 고안은 과전압 입력방지회로를 갖춘 전원장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 SMPS(Switching Mode Power Supply)방식의 전원회로에 있어서 과전압에 의해내부회로가 손상되는 것을 방지하기 위한 과전압 입력방지회로를 갖춘 전원장치에 관한 것이다.
종래의 SMPS방식의 전원회로에 있어서 정격이상의 높은 입력전압 투입시에 입력과전압에 대한 별도의 대책이 없어 일정시간 경과시에도 휴즈가 용단되지 않고 전원입력측의 저항부, 스위칭 트랜지스터 등의 발열부가 고온발열되어 화재나 기기파괴의 요인이 되었다.
이러한 SMPS방식 전원회로에서는 제1도에 도시된 바와 같이 상용 교류전원입력단(AC)에서 입력된 교류전원이 라인필터부(10)에서 잡음이 제거된 다음에, 평활회로(20)를 통과하면서 전파정류되어 직류전원으로 변환되고, 이렇게 변환된 직류전원이 평활회로(25)에서 평활화된 다음에 트랜스포머(40)의 1차측 코일에 유기된다.
여기서, 구동회로(70)는 상기 라인필터부(10)에서 필터링된 교류전원을 입력단자(A)에서 입력받아 출력단다(B)를 통해서 상기 트랜스포머(40)를 스위칭제어하기 위한 스위칭수단(60)으로서의 스위칭 트랜지스터(Q1)에 제어신호를 출력해서 상기 스위칭수단(60)을 구동시키고, 그에 따라 상기 트랜스포머(40)의 1차측 코일에 전류가 흐르게 되어 상기 트랜스포머(40)의 2차측 코일을 통하여 부하단(50)에 부하전류가 공급되게 된다.
이때, 상기 구동회로(70)는 외부 교류전원의 변동이나 부하단측 전압의 변동을 입력받아 펄스폭변조(Pulse-Width Modulation)방식으로 상기 스위칭 트랜지스터(Q1)를 온/오프시키도록 하고 있다.
그리고, 부하단(50)측 전압의 변동을 피드백회로(80)를 통하여 구동회로(70)로 피드백시킴으로써 구동회로(70)에서 상기 스위칭수단(60)을 제어하여 일반적인 SMPS방식의 전원회로로 동작하게 된다.
또한, 트랜스포머(40)의 1차측 코일에 병렬접속된 스너버(Snubber)회로(30)는 상기 스위칭수단(60)이 스위칭될 때에 제3도(a)에 나타낸 바와 같이 스위칭 스트레스를 감소시키기 위한 것이다[여기서 스너버회로(30)가 없는 경우에는 제3도(b)에 나타낸 바와 같이 과도한 스트레스가 실리게 된다].
상기와 같이 구성된 전원장치는 일반적으로 110/220V의 교류전원을 자유로이 사용가능하도록 설계되어 있는데, 가정용 공급전압이 90~260Vrms로 변동이 심한 경우에 있어서 라인 교류전압이 대략 90Vrms정도이면 정상상태에서 퓨즈(F)를 통해서 흐르는 전류치가 상대적으로 크게 되는 반면에 라인 교류전압이 대략 260Vrms정도이면 정상상태에서 퓨즈(F)를 통해서 흐르는 전류치가 상대적으로 작아지게 된다.
따라서, 입력 교류전압이 90Vrms이하인 경우에는 큰 전류치에 의해 퓨즈(F)가 용단되게 되지만, 입력 교류전압이 260Vrms이상인 경우에는 작은 전류치에 의해 퓨즈(F)가 용단되지 않게 되므로 큰 전압이 구동회로(70) 등에 인가되어 구동회로(70) 등을 오동작시키거나 손상시키게 된다.
이에 본 고안은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 스너버회로에 과전류가 흐르면 연소되는 연소성 저항(Fusible Resister)을 설치하고 외부에서 과전압이 입력되면 연소성 저항의 연소에 의해 스위칭수단에 과도한 스파크가 발생되도록 함으로써 강제적으로 퓨즈를 용단시키도록 된 과전압 입력방지회로를 갖춘 전원장치를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 고안의 바람직한 실시양태에 따르면, 교류전원입력단에서 퓨즈와 라인필터부를 매개로 입력된 교류전원을 정류하기 위한 정류회로와, 상기 정류된 직류전원을 평활화하기 위해 캐패시터와 저항으로 이루어진 평활회로, 트랜스포머의 1차측 코일에 접속되어 이 1차코일을 구동시키기 위한 스위칭 트랜지스터 및, 상기 스위칭 트랜지스터가 스위칭될 때에 스위칭 노이즈파형을 감소시키기 위한 스너버회로를 갖춘 전원장치에 있어서, 상기 스너버회로에 과전류가 흐르면 연소되는 연소성 저항이 더 설치되어 있고; 상기 연소성 저항은 입력 교류전압의 상승에 의해 상기 평활회로의 캐패시터에 대한 충전전압이 증가되면서 저항으로부터 발생되는 전류치가 증가함에 의해 연소되도록 한 과전압 입력방지회로를 갖춘 전원장치를 제공한다.
상기와 같이 구성된 본 고안에 따르면, 스너버회로에 과전류가 흐르면 연소되는 연소성 저항을 설치하게 되면, 외부에서 과도한 교류전압이 입력되는 경우 입력되는 전류치가 작더라도 상기 스너버회로에서 연소성 저항에 의해 과전류가 흐르게 되어 상기 연소성 저항이 연소되도록 하고 있다. 그에 따라 스너버회로가 제구실을 못하게 되어 스위칭 트랜지스터에 과도한 스파크가 발생하게 되고, 이 스파크에 의해 퓨즈를 통해 흐르는 전류가 급중하게 되어 퓨즈가 강제적으로 용단되게 된다.
이하, 본 고안에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
즉, 제2도는 본 고안에 따른 과전압 입력방지회로를 갖춘 전원장치의 요부 회로구성도로, 도면의 간략화만을 위해 제1도의 종래예와 다른 부분인 스너버회로만을 도시하였다.
동 도면에 도시된 바와 같이, 상기 스너버회로(30)에는 외부입력 교류전압이 예컨대 260Vrms정도로 상승하게 되면 상기 평활회로(25)의 캐패시터(C2))에 의해 과전류가 발생되고 그 과전류가 흐르면 연소되는 연소성 저항이 더 설치되어 있는데, 여기서 저항(R3)은 수십 KΩ(예컨대 47KΩ)이고 연소성 저항은 상기 저항 (R3)에 비해 상대적으로 작은 수 KΩ(예컨대 5KΩ)을 갖는다.
상기와 샅이 구성된 본 고안의 전원장치에 있어서는, 종래 예와 마찬가지로 외부입력 교류전압이 대략 90Vrms정도이면 정상상태에서 퓨즈(F)를 통해서 흐르는 전류치가 상대적으로 크게 되는 반면에 라인 교류전압이 대략 260Vrms정도이면 정상상태에서 퓨즈(F)를 통해서 흐르는 전류치가 상대적으로 작아지게 되는 바, 입력 교류전압이 90Vrms이하인 경우에는 큰 전류치에 의해 퓨즈(F)가 용단되게 되지만, 입력 교류전압이 260Vrms이상인 경우에는 작은 전류치에 의해 퓨즈(F)가 용단되지 않게 된다.
그런데, 외부입력 교류전압이 상승하면 평활회로부(25)의 캐패시터(C2)의 충전전압도 증가하므로, 스너버회로(30)의 연소성 저항(Rf)과 저항(R3)을 통해 흐르는 전류치(If)도 증가함과 더불어 스위칭 트랜지스터(Q1)가 바이폴라형인 경우 콜렉터와 에미터 사이의 유지전압[스위칭 트랜지스터(Q1)가 MOS형인 경우 드레인과 소오스 사이의 유기전압]도 증가하게 된다.
이때, 상기 연소성 저항(Rf)과 저항(R3)을 통해서 흐르는 전류치(If)가 지나치게 증가하면 상기 연소성 저항(Rf)이 연소하여 개방회로를 구성하게 되므로 스너버회로(30)가 제구실을 못하게 된다. 즉, 스위칭 트랜지스터(Q1)가 스위칭될 때에 스위칭 노이즈파형을 감소시키지 못하게 된다. 그에 따라 제3도(b)에 나타낸 바와 같이 스위칭 트랜지스터(Q1)의 콜렉터와 에미터사이의 전압신호파형(또는 드레인과 소오스 사이의 전압신호파형)에 과도한 스파크가 발생하고, 이 스파크에 의해 퓨즈(F)에 흐르는 전류가 급증하게 되어 퓨즈(F)가 용단되게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 고안에 따르면, 스너버회로에 연소성 저항을 설치해서 외부에서 과도한 교류전압이 입력되는 경우 상기 연소성 저항이 연소되도록 함으로써, 스너버회로가 제구실을 못하게 되어 스위칭 트랜지스터에 과도한 스파크가 발생하게 되고, 이 스파크에 의해 퓨즈에 흐르는 전류가 급증하게 되어 퓨즈가 용단되게 된다. 그에 따라 입력 교류전압이 예컨대 260Vrms이상인 경우에 입력 전류치가 작게 되면서 퓨즈가 용단되지 않게 됨에 의해 과도한 전압이 내부회로에 인가되어 내부회로를 손상시키는 상태가 종래의 스너버회로에 연소성 저항을 추가함에 의해서 방지될 수 있게 된다.
Claims (1)
- 교류전원입력단(AC)에서 퓨즈(F)와 라인필터부(10)를 매개로 입력된 교류전원을 정류하는 정류회로(20)와, 상기 정류된 직류전압을 평활화하기 위해 캐패시터(C2)와 저항(R2)으로 이루어진 평활회로(25), 트랜스포머(40)의 1차측 코일에 접속되어 이 1차코일을 구동시키기 위한 스위칭 트랜지스터(Q1) 및, 상기 스위칭 트랜지스터(Q1)가 스위칭될 때에 스위칭 노이즈파형을 감소시키기 위한 스너버회로(30)를 갖춘 전원장치에 있어서, 상기 스너버회로(30)에 과전류가 흐르면 연소되는 연소성 저항(Rf)이 더 설치되어 있고; 상기 연소성 저항(Rf)은 입력 교류전압의 상승에 의해 상기 평활회로(25)의 캐패시터(C2)에 대한 충전전압이 증가되면서 저항(R2)으로부터 발생되는 전류치(If)가 증가함에 의해 연소되도록 한 것을 특징으로 하는 과전압 입력방지회로를 갖춘 전원장치.
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