KR0114417Y1 - 스위칭 모드 전원공급(smps)회로 - Google Patents

스위칭 모드 전원공급(smps)회로 Download PDF

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KR0114417Y1
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Abstract

이 고안은 포워드 방식의 스위칭모드 전원공급회로에서 스위칭 트랜지스터온, 오프시 발생되는 초크코일의 역기전력에 의한 손실을 줄여 효율을 상승시키도록 된 스위칭모드 전원공급회로에 관한 것으로서, 스위칭 트랜지스터가 턴온시 제1 트랜스(TS)와 다이오드(D3)에 의해 역기전력을 클램프시키고, 스위칭 트랜지스터가 오프시 제2 트랜스(TS2)와 다아오드(D3)에 의해 초크코일(L3)의 역기전력을 클램프하여 효율 개선으로 인한 스위칭모드 전원공급회로의 신뢰성 향상에 기여할 수 있는 것이다.

Description

스위칭 모드 전원공급(SMPS)회로
제1도는 종래의 스위칭모드 전원공급 회로도.
제2도는 이 고안에 따른 스위칭모드 전원공급 회로도이다.
* 도면이 주요부분에 대한 부호의 설명
TS : 메인 트랜스 TS1 : 제1트랜스
TS2 : 제2 트랜스 D1∼D4 : 다이오드
C1, C2 : 콘덴서 TR : 스위칭 트랜지스터
L1, L1, L2, L2' : 코일 L3 : 초크코일
이 고안은 스위칭모드 전원공급회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 포워드 콘버터(Forword Converter) 방식에서 출력전압이 역기전력에 따른 손실을 줄여 효율을 최대화할 수 있도록 하는 스위칭 모드 전원공급회로에 관한 것이다.
일반적으로, 스위칭모드 전원공급(Switching Mode Power Supply) 장치는 점차 경박 단소화 되고 있으며, 이러한 추세에 따라 회로 기술상의 스위칭 주파수가 고주파수화 되어 이에 상응되는 노이즈 및 효율을 개선하는 회로가 절실하게 필요하다.
따라서, 종래에는 제1도에 도시된 바와 같이 펄스폭 변조회로에 의해 메인트랜스(TS)를 구동하는 스위칭 트랜지스터(TR)와, 상기 메인트랜스(TS)의 출력 전압을 정류 및 에너지를 축적하는 다이오드(D1) 및 초크코일(L3)과, 상기 초크코일(L3)에 축적된 에너지가 방전토록 폐회로를 구성하는 다이오드(D2)로 구성되어 있다.
즉, 펄스폭 변조회로의 출력 주파수에 의해 스위칭 트랜지스터(TR)가 온, 오프동작을 반복하게 되며, 이에 따라 메인트랜스(TS)의 2차측에는 전압이 유기된후 다이오드(D1)를 통해 정류되어 초크코일(L3)에 인가된다.
이때, 스위칭 트랜지스터(TR)가 턴온시 초크코일(L3)에는 에너지가 축적되고, 스위칭 트랜지스터(TR)가 오프될 경우 초크코일(L3)에 축적된 에너지가 다이오드(D2)에 의해 폐회로가 구성되어 방전됨으로써 전압을 출력하게 된다.
그러나, 종래의 스위칭모드 전원공급회로는 펄스폭 변조 회로의 스위칭 주파수가 고주파화 됨에 따라 메인트랜스의 2차측 출력전압은 코일에 축적된 에너지가 방전될 때 다이오드에 의해 폐회로 구성되어져 역전류에 의한 역기전력이 발생하여 출력전압에 많은 노이즈가 포함됨으로써 효율을 크게 감소시키게 됨에 따라 포워드 방식을 사용하는 스위칭 모드 전원공급회로의 신뢰성이 저하되는 문제점이 야기되었던 것이다.
이 고안은 이러한 문제점를 해결하기 위한 것으로서, 이 고안의 목적은 메인트랜스의 2차측과 에너지의 축적 및 방전기능을 갖는 초크코일에 스위칭 트랜지스터가 온, 오프될 때 발생되는 역기전력에 의한 손실을 방지하기 위해 트랜스와 다이오드를 부가하여 효율을 극대화시킴으로써 신뢰성 향상에 기여할 수 있는 스위칭 모드 전원공급회로를 제공함에 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 이 고안은 펄스폭 변조회로위 출력신호에 따라 메인트랜스를 구동하는 스위칭 트랜지스터와, 상기 메인트랜스의 출력전압을 정류시키는 다이오드와, 상기 전압을 축적 및 방전하는 초크코일과, 상기 코일에 축적된 에너지가 방전되도록 폐회로를 구성하는 다이오드로 이루어진 스위칭모드 전원공급회로에 있어서, 상기 정류용 다이오드와 초크코일 출력단 사이에 연결되어 초크코일에 에너지 충전시 전류에 대한 에너지를 변환시켜 주는 제1 트랜스와, 상기 제1트랜스의 2차측 역기전압을 클램프시키는 다이오드와, 상기 폐회로를 구성하는 다이오드와 초크코일 출력단에 접속되어 초크코일의 방전시 전류에 대한 에너지를 변환시키는 제2 트랜스와, 상기 제2 트랜스의 2차측 역기전압을 클램프되도록 하는 다이오드를 포함하여 이루어진 점에 있다.
이하, 이 고안에 따른 스위칭모드 전원공급회로의 일실시예에 대하여 첨부도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.
제2도는 이 고안에 따른 스위칭모드 전원공급회로도로서, 정류용 다이오드(D1)와, 초크코일(L3) 사이에 제1 트랜스(TS1)의 1차측 코일(L1)이 연결되고, 2차측 코일(L1')에는 다이오드(D3)를 통해 초크코일(L3) 출력단에 접속된다. 또한, 초크코일(L3) 출력단에는 제2 트랜스(TS2)의 1차측 코일(L2)에 연결되어 다이오드(D2)로 접속되며, 2차측 코일(12')에는 다이오드(D4)를 통해 초크코일(L3)의 출력단에 접속되어 있다.
이와 같이 이루어진 이 고안에 따른 스위칭모드 전원공급회로는, 펄스폭 변조회로의 출력신호에 따라 스위칭 트랜지스터(TR)가 온, 오프 동작을 반복하게 되면 메인 트랜스(TS)의 2차측 코일에 전압이 유기된다.
즉, 스위칭 트랜지스터(TR)가 턴온시에는 메인트랜스(TS) 2차측에 유기된 전압이 다이오드(D1)에서 정류된후, 제1트랜스(TS1)를 통하여 초크코일(L3)에 인가되어 에너지를 축적하게 되며, 이때, 초크코일(L3)에 에너지가 축적될 때 제1 트랜스(TS1)의 2차측 코일(L1')에 유기된 전압은 다이오드(D3)를 경유하여 클램프됨으로써 초크코일(L3)에 축적시 역기전력에 의한 손실이 방지되도록 동작된다.
한편, 스위칭 트랜지스터(TR)가 오프시에는 초크코일(L3)에 축적된 에너지가 출력단으로 공급되는데 이때, 제2 트랜스(TS2) 1차측 코일(L2)과 다이오드(D2) 및 부하에 의한 폐회로가 구성되어 역전류가 발생하게 되나, 제2 트랜스(TS2)의 2차측 코일(L2')에 유기된 전압이 다이오드(D4)에 의해 클램프되기 때문에 초크코일(L3)에 축적된 에너지가 방전될 때, 역기전력에 의한 손실이 저감되도록 동작하는 것이다.
이상에서와 같이 이 고안에 따른 스위칭모드 전원공급회로는, 정류용 다이오드와 초크코일 출력단 사이에 연결되어 초크코일에 에너지 충전시 전류에 대한 에너지를 변환시켜주는 제1트랜스와, 상기 제1트랜스의 2차측 역기전압을 클램프시키는 다이오드와, 폐회로를 구성하는 다이오드와 초크코일 출력단에 접속되어 상기 초크코일의 방전시 전류에 대한 에너지를 변환시키는 제2트랜스와, 상기 제2 트랜스의 2차측 역기전압을 클램프되도록 하는 다이오드을 구비하여서 된 것이므로 포워드 방식의 스위칭모드 전원공급회로에서 스위칭 트랜지스터의 온, 오프시 발생되는 역기전력에 의한 손실을 줄여 출력전압의 효율을 개선함으로써 스위칭모드 전원공급회로의 신뢰성 향상에 기여할 수 있는 것이다.

Claims (1)

  1. 펄스폭 변조회로의 출력신호에 따라 메인트랜스(TS)를 구동하는 스위칭 트랜지스터(TR)와, 상기 메이트랜스(TS)의 출력전압을 정로시키는 다이오드(D1)와, 상기 전압을 축적 및 방전하는 초크코일(L3)과, 상기 초크코일(L3)에 축적된 에너지가 방전되도록 폐회로를 구성하는 다이오드(D2)로 이루어진 스위칭모드 전원공급회로에 있어서, 상기 정류용 다이오드(D1)와 초크코일(,L3) 출력단 사이에 연결되어 초크코일(L3)에 에너지 충전시 전류에 대한 에너지를 변환시켜주는 제1 트랜스(TS1)와, 상기 제1트랜스(TS1)의 2차측 역기전압을 클램프시키는 다잉오드(D3)와, 폐회로를 구성하는 다이오드(D2) 및 초크코일(L3) 출력단에 접속되어 상기 초크코일(L3)의 방전시 전류에 대한 에너지를 변환시키는 제2 트랜스(TS2), 상기 제2 트랜스(TS2)의 2차측 역기전압을 클램프되도록 하는 다이오드(D4)가 구비되는 것을 특징으로 하는 스위칭모드 전원공급회로.
KR2019910011508U 1991-07-23 1991-07-23 스위칭 모드 전원공급(smps)회로 KR0114417Y1 (ko)

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