KR0119786B1 - Power supply improved in electric efficiency by means of the constant voltage control - Google Patents

Power supply improved in electric efficiency by means of the constant voltage control

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KR0119786B1 KR1019940038709A KR19940038709A KR0119786B1 KR 0119786 B1 KR0119786 B1 KR 0119786B1 KR 1019940038709 A KR1019940038709 A KR 1019940038709A KR 19940038709 A KR19940038709 A KR 19940038709A KR 0119786 B1 KR0119786 B1 KR 0119786B1
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Abstract

A power supply having power efficient improved by constant-voltage control, which has a transformer 1 for dropping voltage, a rectification filter 4 and a voltage output 6 for supplying uniform output voltage all the time without regard to voltage variation is provided. When the AC voltage at HI port of the transformer 1 is applied to the anode of a diode D2, the AC voltage is rectified and smoothed to be sent to a regulator 16. The AC voltage is supplied as the bias voltage of first and second schmitt triggers 11 and 12 and bias voltage of first and second reference voltage ports 9 and 10. The first and second schmitt trigger compare the reference voltage with the voltage, and apply a high-level signal to the base of a transistor Q1 through a resistor R5 when the compared voltage does not reach voltage currently set, thereby turning on the transistor Q1. This flows bias current to the induction coil of a first relay 13 to switch a node contact NC to a node contact NO. Here, excessive voltage is not applied to a power transistor 15 because the second schmitt trigger 12 does not operate, generating no unnecessary heat. Accordingly, the power efficient is improved and heat sink size is reduced.

Description

정전압제어로 전력효율을 개선한 파워 서플라이Power Supply Improves Power Efficiency with Constant Voltage Control

제1도는 종래 파워서플라이의 회로도이고,1 is a circuit diagram of a conventional power supply,

제2도는 본 발명 파워서플라이의 회로도이며,2 is a circuit diagram of the power supply of the present invention,

제3도는 본 발명의 또다른 실시예의 회로도이다.3 is a circuit diagram of another embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 트랜스 2 : 출력검출비교부1: transformer 2: output detection comparison part

3: 스위칭 절환부 4 : 정류필터부3: switching switching part 4: rectification filter part

5 : 부하 6 : 전압출력부5: load 6: voltage output unit

7 : 정류평활단 8 : 레귤레이터단7: rectification smoothing stage 8: regulator stage

9 : 제1기준전압단 10 : 제2기준전압단9: first reference voltage terminal 10: second reference voltage terminal

11 : 제1슈미트 트리거 12 : 제2슈미트 트리거11: first Schmitt trigger 12: second Schmitt trigger

13 : 제1릴레이 14 : 제2릴레이13: first relay 14: second relay

15 : 전력트랜지스터 16 : 레귤레이터15: power transistor 16: regulator

본 발명은 정전압제어로 전력효율을 개선한 파워서플라이에 관한 것으로, 특히, 정류필터부의 입력단에 접점을 절환할 수 있는 릴레이수단을 설치하고 슈미트 트리거 수단에 의해 정밀전압제어를 실행하도록 하므로써, 최종 출력단에 설치된 전력트랜지스터에서 소비되는 전력이 줄어들게 되므로 그에 따라 전력효율이 향상되게 됨은 물론 그 발열되는 열의 양도 상당히 줄어들게 되므로 이로 인해 불필요하게 차지하고 있던 히트씽크의 크기도 상당히 줄일 수 있어 시스템의 소형화를 실현시킬 수 있도록 한 정전압제어로 전력 효율을 개선한 파워서플라이에 관한 것이다. 일반적으로 파워서플라이는 제1도에 도시된 바와 같이 사용전원 예컨대, 110/220V의 전압을 필요한 국부전압으로 강압하는 트랜스(70)와, 이 트랜스(70)에 의해 강압된 교류의 국부전압을 정류평활하는 정류필터부(71)와, 이 정류필터부(71)로부터 입력된 직류전압을 전압변동에 관계없이 항상 일정하게 시스템의 각 부하(72)에 공급되는 전압출력부(73)로 이루어진다.The present invention relates to a power supply with improved power efficiency through constant voltage control, and more particularly, by providing a relay means capable of switching contacts at an input terminal of a rectifying filter unit and executing a precise voltage control by a Schmitt trigger means, thereby providing a final output stage. As the power consumed by the power transistors installed in the system is reduced, the power efficiency is improved and the amount of heat generated is also significantly reduced. As a result, the size of the heat sink, which is unnecessarily occupied, can be considerably reduced, resulting in miniaturization of the system. The present invention relates to a power supply that has improved power efficiency with constant voltage control. In general, the power supply rectifies the transformer 70 for stepping down a power source, for example, a voltage of 110 / 220V to the required local voltage, and the local voltage of the AC stepped down by the transformer 70, as shown in FIG. A smooth rectifier filter 71 and a voltage output unit 73 supplied to each load 72 of the system at any time regardless of the voltage fluctuation of the DC voltage input from the rectifier filter 71.

그리고, 상기 전압출력부(73)에는 직류출력을 바이어스하는 전력트랜지스터(74)와, 이 전력트랜지스터(74)의 베이스단에 연결되어 턴 온/오프 동작을 시키는 트랜지스터(75)와, 이 트랜지스터(75)의 베이스단에 연결되어 턴온전압을 가변하는 가변저항(VR)과, 상기 트랜지스터(75)의 에미터단에 연결되어 일정전압을 공급하는 제너다이오드(Z)로 이루어져 있다.The voltage output unit 73 includes a power transistor 74 for biasing a DC output, a transistor 75 connected to a base end of the power transistor 74 to turn on / off an operation, and the transistor ( A variable resistor VR is connected to the base terminal of the transistor 75 to change the turn-on voltage, and a zener diode Z is connected to the emitter terminal of the transistor 75 to supply a constant voltage.

한편, 상기와 같은 구성의 종래 파워서플라이의 동작을 살펴보면, 먼저, 외부의 상용전원으로부터 공급되는 교류전압이 트랜스(70)에 입력되게 되고 그 입력된 교류전압은 트랜스(70)에 의해 필요한 일정전압으로 강압되어 정류필터부(71)로 입력하게 된다. 그리고 이 정류필터부(71)에서 상기 강압된 교류전압을 정류평활하고 그 정류평활된 직류전압을 전압출력(73)의 전력트랜지스터(74)의 콜렉터단으로 입력시키게 된다. 그러면, 가변저항(VR)을 조절하여 현재 부하(72)에 걸리는 정전압을 설정하게 되는데, 이때 상기 출력된 직류국부전압이 가변저항(VR)을 거쳐 트랜지스터(75)의 베이스단으로 인가되게 되고 그에따라 이 트랜지스터(75)는 턴온되게 된다. 그리고 이 트랜지스터(75)가 턴온됨에 따라 바이어스 전압이 전력트랜지스터(74)의 베이스단에도 공급되게 되어 이 전력트랜지스터(74)도 턴온되게 된다. 여기서, 상기 트랜지스터(75)의 에미터단에 연결된 제너다이오드(Z)에 의해 트랜지스터(75)는 항상 일정한 전압으로 비아어스되게 된다. 따라서 전력트랜지스터(74)도 항상 정전압에 의해 바이어스되어 정전압의 직류국부 출력전압을 부하(72)로 공급하게 된다.On the other hand, looking at the operation of the conventional power supply of the configuration as described above, first, the AC voltage supplied from the external commercial power source is input to the transformer 70, the input AC voltage is a constant voltage required by the transformer 70 It is stepped down and input to the rectification filter part 71. The rectified filter 71 rectifies and smoothes the stepped AC voltage and inputs the rectified smoothed DC voltage to the collector terminal of the power transistor 74 of the voltage output 73. Then, the variable resistor VR is adjusted to set a constant voltage applied to the current load 72, wherein the output DC local voltage is applied to the base terminal of the transistor 75 via the variable resistor VR. This transistor 75 is thus turned on. As the transistor 75 is turned on, the bias voltage is also supplied to the base terminal of the power transistor 74, so that the power transistor 74 is also turned on. Here, the transistor 75 is always biased to a constant voltage by the zener diode Z connected to the emitter terminal of the transistor 75. Accordingly, the power transistor 74 is also always biased by the constant voltage to supply the DC local output voltage of the constant voltage to the load 72.

그러나, 상기와 같은 종래 파워서플라이는 전압출력부(73)의 전력트랜지스터(74)에 정류필터부(71)로부터 공급된 직류전압과 기설정되어 있는 직류출력전압의 차전압 및 부하(72)에 흐르는 부하전류의 곱에 해당하는 전력소비에 의해 상당한 주울열이 발생되게 되는데, 이러한 주울열은 시스템의 전력효율을 저하시키게 되었음은 물론 그러한 열을 외부로 발산시키기 위해 별도로 히트씽크(Heat Sink)를 설치해야 하므로 그에 따라 시스템도 대형화되게 되는 문제점이 있었다.However, the conventional power supply as described above is applied to the voltage difference between the DC voltage supplied from the rectifying filter unit 71 and the DC voltage supplied to the power transistor 74 of the voltage output unit 73 and the load 72 of the predetermined DC output voltage. Significant joule heat is generated by the power consumption corresponding to the product of the flowing load current, which not only reduces the power efficiency of the system, but also generates a heat sink separately to dissipate such heat to the outside. There was a problem that the system is to be enlarged accordingly because it must be installed.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 정류필터부의 출력단에 접점을 절환할 수 있는 릴레이수단을 설치하고 슈미트 트리거 수단에 의해 정밀전압제어를 실행하도록 하므로써, 최종 출력단에 설치된 전력트랜지스터에서 소비되는 전력이 줄어들게 되므로 그에따라 전력효율이 향상되게 됨은 물론 그 발열되는 열의 양도 상당히 줄어들게 되므로 이로인해 불필요하게 차지하고 있던 히트씽크의 크기도 상당히 줄일 수 있어 시스템의 소형화를 실현시킬 수 있도록 한 정전압제어로 전력효율을 개선한 파워서플라이를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, by installing a relay means for switching the contact point at the output stage of the rectifying filter unit and by performing a precise voltage control by the Schmitt trigger means, installed in the final output stage As the power consumed by the power transistor is reduced, the power efficiency is improved accordingly, and the amount of heat generated is also significantly reduced, thereby significantly reducing the size of the heat sink, which is unnecessary, so that the system can be miniaturized. The purpose is to provide a power supply with improved power efficiency through constant voltage control.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상용전압전압을 필요한 국부전압으로 강압하는 트랜스와, 이 트랜스에 의해 강압된 교류의 국부전압을 검출하여 비교판단하고 그 비교판단된 출력신호를 선택적으로 출력하는 출력검출비교부와, 이 출력검출비교부의 출력신호에 의해 트랜스로부터 공급되는 교류의 출력전압을 스위칭 절환작용에 따라 출력하는 스위칭 절환부와, 이 스위칭 절환부로부터 입력되는 교류의 출력전압을 정류.평활하는 정류필터부와, 이 정류필터부로부터 입력된 직류출력전압을 전압변동에 관계없이 항상 일정하게 시스템의 각 부하에 공급하는 전압출력부로 이루어진 것을 특징으로 한다. 이하, 본 발명은 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.In order to achieve the above object, the present invention detects and compares a transformer for stepping down a commercial voltage voltage to a required local voltage and a local voltage of an AC stepped down by the transformer and selectively outputs the output signal. An output detection comparison unit configured to output the output voltage of the AC supplied from the transformer according to the switching switching action, and an output voltage of the AC input from the switching switching unit. And a smooth rectifying filter section and a voltage output section for supplying the DC output voltage inputted from the rectifying filter section to each load of the system constantly regardless of voltage fluctuations. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명 장치는 제2도에 도시된 바와 같이 상용전원 예컨대, 110/220V의 전압을 필요한 국부전압으로 강압하는 트랜스(1)와, 이 트랜스(1)에 의해 강압된 교류의 국부전압을 검출하여 비교 판단하고 그 비교판단된 출력신호를 선택적으로 출력하는 출력검출비교부(2)와, 이 출력검출비교부(2)의 출력신호에 의해 트랜스(1)로부터 공급되는 교류의 출력전압을 스위칭 절환작용에 따라 부하전압으로 출력하는 스위칭 절환부(3)와, 이 스위칭 절환부(3)로부터 입력되는 교류의 출력전압을 정류.평활하는 정류필터부(4)와, 이 정류필터부(4)로부터 입력된 직류 출력전압을 전압 변동에 관계없이 항상 일정하게 시스템의 각 부하(5)에 공급하는 전압출력부(6)로 이루어진다.The apparatus of the present invention detects a transformer 1 for stepping down a commercial power supply, for example, a voltage of 110 / 220V to the required local voltage as shown in FIG. 2, and detects the local voltage of the AC stepped down by the transformer 1, Switching switching between the output detection comparison unit 2 for comparing and judging and selectively outputting the output signal of the comparison, and the output voltage of the AC supplied from the transformer 1 by the output signal of the output detection comparison unit 2. The switching switching part 3 which outputs by a load voltage according to an action, the rectification-filter part 4 which rectifies and smoothes the output voltage of the AC input from this switching switching part 3, and this rectification filter part 4 It consists of a voltage output section 6 for supplying the direct current output voltage input from the circuit to each load 5 of the system constantly regardless of the voltage variation.

그리고 상기 출력검출비교부(2)에는 트랜스(1)의 교류출력전압을 직류전압으로 정류평활하는 정류평활단(7)과, 이 정류평활단(7)의 출력신호를 일정전압 예컨대, 5V 정도의 일정전압으로 완충하여 출력하는 레귤레이터단(8)과, 이 레귤레이터단(8)의 일정전압에 의해 기준전압을 형성하는 제1,2기준전압단(9,10)과, 이 제1,2기준전압단(9,10)의 기준전압(Vref1~n)과 기설정되어 있는 비교전압을 비교 판단하여 스위칭 절환신호를 생성하는 제1,2슈미트 트리거(11,12)로 이루어져 있다. 또한 상기 스위칭 절환부(3)에는 제1,2슈미트 트리거(11,12)의 스위칭 절환신호에 따라 턴 온/오프되는 트랜지스터(Q1,Q2)와, 이 트랜지스터(Q1,Q2)의 턴온작용에 따라 스위칭 절환 작용을 하는 제1,2릴레이(13,14)로 이루어져 있다.The output detection comparison unit 2 includes a rectification smoothing stage 7 for rectifying and smoothing the AC output voltage of the transformer 1 to a DC voltage, and outputting the output signal of the rectifying smoothing stage 7 at a constant voltage, for example, about 5V. A regulator stage 8 for buffering and outputting a predetermined voltage of the first and second reference voltage terminals 9 and 10 for forming a reference voltage by a constant voltage of the regulator stage 8, and the first and second The first and second Schmitt triggers 11 and 12 generate a switching switching signal by comparing and determining the reference voltages V ref1 to n of the reference voltage terminals 9 and 10 and a predetermined comparison voltage. In addition, the switching switching unit 3 includes transistors Q 1 and Q 2 which are turned on / off according to the switching switching signals of the first and second Schmitt triggers 11 and 12, and the transistors Q 1 and Q 2 . The first and second relays 13 and 14 have a switching switching action according to the turn-on action.

한편, 상기 전압출력부(6)에는 직류출력을 바이어스하는 전력트랜지스터(15)와, 이 전력트랜지스터(15)의 베이스단에 연결되어 턴 온/오프 동작시키는 트랜지스터(Q3)와, 이 트랜지스터(Q3)의 베이스단에 연결되어 턴온전압을 가변하는 가변저항(VR1)과, 상기 트랜지스터(Q3)의 에미터단에 연결되어 일정한 전압을 공급하는 제너다이오드(Z)로 이루어져 있다.On the other hand, the voltage output unit 6 includes a power transistor 15 biasing a DC output, a transistor Q 3 connected to a base end of the power transistor 15 to turn on / off and a transistor ( A variable resistor VR 1 connected to the base end of Q 3 ) to vary the turn-on voltage, and a zener diode Z connected to the emitter end of the transistor Q 3 to supply a constant voltage.

여기서, 상기 레귤레이터단(8)의 레귤에이터(16)의 일단에는 제1,2슈미트 트리거(11,12)의 전원입력단이 연결되게 되고, 이 제1,2슈미트 트리거(11,12)의 반전단자에는 저항(R1,R2)을 거쳐 가변저항(VR2)에 연결되어 있으며, 제1,2슈미트 트리거(11,12)의 비반전단자에는 저항(R3,R4)을 거쳐 제1,2기준전압단(9,10)의 저항(R3,R4)이 각각 연결되어 있다. 그리고, 제1슈미트 트리거(11)의 출력단은 저항(R5)을 거쳐 트랜지스터(Q1)의 베이스단이 연결되어 있고, 제2슈미트 트리거(12)의 출력단도 저항(R6)을 거쳐 트랜지스터(Q2)의 베이스단이 연결되어 있으며, 가변저항(VR1)과 가변저항(VR2)은 서로 연동되도록 설치되어 있다.Here, the power input terminal of the first and second Schmitt triggers 11 and 12 is connected to one end of the regulator 16 of the regulator stage 8, and the first and second Schmitt triggers 11 and 12 are inverted. The terminals are connected to the variable resistor VR2 via resistors R1 and R2, and the first and second reference voltages are provided to the non-inverting terminals of the first and second Schmitt triggers 11 and 12 via resistors R3 and R4. The resistors R3 and R4 of the stages 9 and 10 are connected, respectively. The output terminal of the first Schmitt trigger 11 is connected to the base terminal of the transistor Q 1 via a resistor R5, and the output terminal of the second Schmitt trigger 12 also passes through a resistor R6. 2 ) the base end is connected, and the variable resistor VR 1 and the variable resistor VR 2 are interlocked with each other.

여기서, 상기 가변저항(VR1)은 직류출력전압을 가변설정하기 위한 것이고, 가변저항(VR2)은 VOref단으로 부터 제1,2슈미트 트리거(11,12)에 비교전압을 공급시키기 위한 것이다. 한편, 상기 트랜지스터(Q1)의 콜렉터단은 제1릴레이(13)의 유도코일에 연결되어 있고, 트랜지스터(Q2)의 콜렉터단은 제2릴레이(14)의 유도코일에 연결되어 있으며, 상기 제1릴레이(13)의 유도코일의 또다른 타단은 제2릴레이(14)의 유도코일의 또다른 타단에 연결되게 된다.Here, the variable resistor VR 1 is used to variably set the DC output voltage, and the variable resistor VR 2 is used to supply the comparative voltage to the first and second Schmitt triggers 11 and 12 from the V Oref stage. will be. Meanwhile, the collector end of the transistor Q 1 is connected to the induction coil of the first relay 13, and the collector end of the transistor Q 2 is connected to the induction coil of the second relay 14. The other end of the induction coil of the first relay 13 is connected to the other end of the induction coil of the second relay 14.

또한, 상기 제1릴레이(13)의 중성점은 제2릴레이(14)의 NO단에 연결되어 있고, 제2릴레이(14)의 중성점은 정류필터부(4)의 다이오드(D1)의 애노드단에 연결되어 있으며, 제1릴레이(13)의 NO단은 트랜스(1)의 HI단에, 제1릴레이(13)의 NC단은 트랜스(1)의 MID단에, 제2릴레이(14)의 NC단은 트랜스(1)의 LOW단에 연결되어 있다. 그리고 트랜스(1)의 HI단은 정류평활단(7)의 다이오드(D2)의 애노드단에 연결되게 된다.In addition, the neutral point of the first relay 13 is connected to the NO terminal of the second relay 14, the neutral point of the second relay 14 is the anode end of the diode (D 1 ) of the rectifying filter (4). The NO terminal of the first relay 13 is connected to the HI terminal of the transformer 1, the NC terminal of the first relay 13 is connected to the MID terminal of the transformer 1, and the second relay 14 The NC stage is connected to the LOW stage of the transformer (1). The HI terminal of the transformer 1 is connected to the anode terminal of the diode D2 of the rectifying smooth stage 7.

한편, 본 발명의 또다른 실시예로는 제3도에 도시된 바와 같이 제1,2슈미트 트리거(11,12)의 반전단자가 전압출력부(6)의 전력트랜지스터(15)의 에미터단에 연결되어 이 전력트랜지스터(15)의 콜렉터단으로부터 비교신호를 공급받도록 회로를 구성한 것이다. 다음에는 상기와 같은 구성으로 된 본 발명 실시예의 작용.효과를 설명한다.Meanwhile, in another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, the inverting terminals of the first and second Schmitt triggers 11 and 12 are connected to the emitter terminal of the power transistor 15 of the voltage output unit 6. The circuit is configured to be connected to receive a comparison signal from the collector terminal of the power transistor 15. Next, the operation and effect of the embodiment of the present invention having the above configuration will be described.

먼저, 사용자가 가변저항(VR1,VR2)을 조절하여 국부전압을 설정해두게 되면, 제1,2슈미트 트리거(11,12)의 반전단자로 그 설정된 비교전압이 입력되게 되는데, 이때, 외부의 상용전원으로부터 교류전압이 트랜스(1)로 입력되게 된다. 그러면 이 트랜스(1)의 LOW단을 통해 LOW 레벨의 교류전압이 제2릴레이(14)의 NC단을 거쳐 정류필터부(4)의 다이오드(D1)의 애노드단으로 입력되게 된다. 그리고 이 입력된 LOW 레벨의 교류전압은 정류필터부(4)에 의해 정류평활되어 LOW 레벨의 직류전압으로 변환된 다음 전압출력부(6)의 전력트랜지스터(15)의 콜렉터단으로 입력되게 되고, 이때 기설정된 직류국부전압이 가변저항(VR1)을 거쳐 트랜지스터(Q3)의 베이스단에 인가되게 된다. 그러면 이 트랜지스터(Q3)가 턴온되게 되고 그에따라 바이어스 전압이 전력트랜지스터(15)의 베이스단에도 공급되게 되어 이 전력트랜지스터(15)도 턴온되게 된다. 여기서 상기 트랜지스터(Q3)의 에미터단에 연결된 제너다이오드(Z)에 의해 트랜지스터(Q3)는 항상 일정한 전압으로 바이어스되게 된다. 따라서 이 작용에 의해 전력트랜지스터(15)도 항상 정전압에 의해 바이어스되어 기설정된 직류국부출력 전압을 부하(5)로 공급하게 된다.First, when the user adjusts the variable resistors VR1 and VR2 to set the local voltage, the set comparison voltage is input to the inverting terminals of the first and second Schmitt triggers 11 and 12. AC voltage is input to the transformer 1 from the power supply. Then, the AC voltage of the LOW level is input to the anode terminal of the diode D1 of the rectifier filter unit 4 through the NC terminal of the second relay 14 through the LOW terminal of the transformer 1. Then, the input AC voltage of the LOW level is rectified and smoothed by the rectifying filter part 4, and is converted into the DC voltage of the LOW level, and then input to the collector terminal of the power transistor 15 of the voltage output part 6, At this time, the predetermined DC local voltage is applied to the base terminal of the transistor Q 3 via the variable resistor VR1. Then, the transistor Q 3 is turned on, so that the bias voltage is also supplied to the base end of the power transistor 15 so that the power transistor 15 is also turned on. Here, the transistor Q 3 is always biased to a constant voltage by the zener diode Z connected to the emitter terminal of the transistor Q 3 . As a result, the power transistor 15 is also always biased by the constant voltage to supply the predetermined DC local output voltage to the load 5.

한편, 상기와 같은 동작중에 트랜스(1)의 HI단의 교류전압이 출력검출비교부(2)의 정류평활단(7)의 다이오드(D2)의 애노드단으로 입력되게 된다. 그러면, 상기 입력된 교류전압은 이 정류평활단(7)에 의해 정류.평활된 다음 그 직류전압이 레귤레이터(16)로 인가되게 되고 이 레귤레이터(16)에서 일정전압 즉, 제1,2슈미트 트리거(11,12)의 바이어스 전압과 제1,2기준전압단(9,10)의 바이어스 전압으로 공급되게 된다. 그리고 이 제1,2기준전압단(9,10)은 설정된 기준전압(Vref1~3)을 저항(R3,R4)을 거쳐 제1,2슈미트 트리거(11,12)의 비반전 단자로 각각 입력시키게 된다. 이때, 가변저항(VR2)를 통해서도 기설정된 비교전압(VOREF)이 제1,2슈미트 트리거(11,12)의 반전단자로 입력되게 된다.On the other hand, the AC voltage of the HI stage of the transformer 1 is input to the anode terminal of the diode D2 of the rectification smoothing stage 7 of the output detection comparison unit 2 during the above operation. Then, the input AC voltage is rectified and smoothed by the rectifying smooth stage 7, and then the DC voltage is applied to the regulator 16, and a constant voltage, that is, the first and second Schmitt triggers, is provided at the regulator 16. The bias voltages of (11, 12) and the bias voltages of the first and second reference voltage terminals 9 and 10 are supplied. The first and second reference voltage terminals 9 and 10 respectively transmit the set reference voltages V ref1 to 3 to the non-inverting terminals of the first and second Schmitt triggers 11 and 12 through the resistors R3 and R4. Will be entered. At this time, the predetermined comparison voltage V OREF is also input to the inverting terminals of the first and second Schmitt triggers 11 and 12 through the variable resistor VR2.

따라서, 이 제1,2슈미트 트리거(11,12)는 그 입력되는 기준전압(Vref1~2)과 비교전압(VOREF)을 비교 판단하여 히스테리식스 루프 형태로 동작을 하게 되는데, 예컨대, 제2슈미트 트리거(12)가 비교신호로 기준전압과 비교판단한 결과 크지 않다고 판단되었다면 중간(MID)레벨 판단신호를 저항(R6)을 거쳐 트랜지스터(Q2)의 베이스단으로 인가시킨다. 그러면, 이 트랜지스터(Q2)가 턴온되게 되고 그에따라 제2릴레이(14)의 유도코일에 바이어스전류가 흐르게 되어 접점(NC)을 접점(NO)으로 스위칭 절환하게 된다. 이때, 제1슈미트 트리거(11)가 하이레벨 판단신호를 출력하지 않았다면 제1릴레이(13)의 접점을 현재상태를 유지하게 된다. 따라서, 트랜스(1)의 MID단을 통해 중간레벨의 교류전압이 제1릴레이(13)의 NC단과 제2릴레이(14)의 NO단을 거쳐 정류필터부(4)의 다이오드(D1)로 인가되게 된다. 그리고 이 입력된 중간레벨의 교류전압은 이 정류필터부(4)에 의해 정류평활된 다음 전력트랜지스터(15)의 콜렉터단으로 입력되게 된다. 이때, 전력트랜지스터(15)가 턴온되어 있다면 이 중간레벨의 직류출력전압이 부하(5)로 공급되게 된다.Accordingly, the first and second Schmitt triggers 11 and 12 operate in the form of a hysterical loop by comparing and comparing the input reference voltages V ref1 to 2 and the comparison voltage V OREF . If it is determined that the two-schmitt trigger 12 is not large as a result of comparing with the reference voltage as the comparison signal, the mid-level (MID) level determination signal is applied to the base terminal of the transistor Q 2 through the resistor R6. Then, the transistor Q 2 is turned on, so that a bias current flows through the induction coil of the second relay 14 to switch the contact NC to the contact NO. At this time, if the first schmitt trigger 11 does not output the high level determination signal, the contact of the first relay 13 maintains its current state. Therefore, the AC voltage of the intermediate level is applied to the diode D1 of the rectifying filter part 4 via the NC terminal of the first relay 13 and the NO terminal of the second relay 14 through the MID terminal of the transformer 1. Will be. The AC voltage of the input intermediate level is rectified and smoothed by the rectifier filter 4 and then input to the collector stage of the power transistor 15. At this time, if the power transistor 15 is turned on, the DC output voltage of this intermediate level is supplied to the load 5.

한편, 상기 제1슈미트 트리거(11)에서 비교판단한 결과 현재 설정된 전압에 이르지 않았을 경우 즉, 비교 전압(VOREF)이 기준전압(VREF1)에 도달되지 않았을 경우는 이 제1슈미트 트리거(11)가 하이레벨 판단신호를 저항(R5)을 거쳐 트랜지스터(Q1)의 베이스단에 인가시킨다. 그러면, 이 트랜지스터(Q1)가 턴온되게 되고 그에따라 제1릴레이(13)의 유도코일에 바이어스전류가 흐르게 되어 접점(NC)을 접점(NO)로 스위칭 절환하게 된다.On the other hand, when the comparison result of the first schmitt trigger 11 does not reach the currently set voltage, that is, when the comparison voltage (V OREF ) does not reach the reference voltage (V REF1 ), the first Schmitt trigger (11). Applies the high level determination signal to the base of transistor Q 1 via resistor R5. Then, the transistor Q 1 is turned on, so that a bias current flows through the induction coil of the first relay 13 to switch the contact NC to the contact NO.

이때, 제2슈미트 트리거(12)는 동작을 하지 않기 때문에 트랜지스터(Q2)도 턴온되지 않는다. 그러므로 제2릴레이(14)의 접점은 현재상태를 계속 유지하게 된다. 따라서 트랜스(1)의 HI단을 통해 하이레벨의 교류전압이 제1릴레이(13)의 접점(NO)과 제2릴레이(14)의 접점(NO)를 거쳐 정류필터부(4)의 다이오드(D1)로 인가 되게 된다. 그리고 이 인가된 하이레벨의 교류전압은 정류필터부(4)를 거쳐 직류전압으로 변환되어 전력트랜지스터(15)에 공급되게 되고 통상의 작용을 거쳐 부하(5)로 공급되게 된다. 따라서 이 전력트랜지스터(15)에는 무리한 전압이 가해지지 않으므로 필요이상의 열이 발생되지 않는다.At this time, since the second Schmitt trigger 12 does not operate, the transistor Q 2 is not turned on. Therefore, the contact of the second relay 14 is kept in the current state. Accordingly, a high level AC voltage is passed through the HI terminal of the transformer 1 via the contact NO of the first relay 13 and the contact NO of the second relay 14, and thus, the diode of the rectifier filter unit 4 ( D1) is applied. The applied high level AC voltage is converted into a DC voltage through the rectifying filter unit 4 and supplied to the power transistor 15, and then supplied to the load 5 through a normal operation. Therefore, since the excessive voltage is not applied to the power transistor 15, no heat is generated more than necessary.

한편, 부하(5)에 공급되는 직류전압이 설정된 전압보다 클 경우는 제1,2슈미트 트리거(11,12)가 이를 검출되게 되는데 이때, 그 제어동작은 그 전압크기에 따라 상기 동작의 역순으로 동작되게 된다. 이상 설명에서와 같이 본 발명은, 정류필터부의 출력단에 접점을 절환할 수 있는 릴레이 수단을 설치하고 슈미트 트리거 수단에 의해 정밀전압제어를 실행하도록 하므로써 최종 출력단에 설치된 트랜지스터에서 소비되는 전력이 줄어들게 되므로 그에따라 전력효율이 향상되게 됨은 물론 그 발열되는 열의 양도 상당히 줄어들게 되므로 이로인해 불필요하게 차지하고 있던 히트씽크의 크기도 상당히 줄일 수 있어 시스템의 소형화를 실현시킬 수 있는 효과가 있다.On the other hand, when the DC voltage supplied to the load 5 is greater than the set voltage, the first and second Schmitt triggers 11 and 12 are detected, and the control operation is performed in the reverse order of the operation according to the voltage magnitude. It will work. As described above, the present invention reduces the power consumed by the transistor installed at the final output stage by providing a relay means for switching the contact point at the output stage of the rectifying filter unit and executing the precision voltage control by the Schmitt trigger means. As a result, the power efficiency is improved as well as the amount of heat generated is considerably reduced, thereby reducing the size of the heat sink, which is unnecessary, and thus, miniaturizing the system.

Claims (4)

전압을 강압시키는 트랜스(1)와 정류필터부(4) 및 전압변동에 관계없이 항상 일정한 출력전압을 공급하는 전압출력부(6)를 구비한 파워서플라이에 있어서, 상시 트랜스(1)에 의해 강압된 교류의 국부전압을 검출하여 비교판단하고 그 비교판단된 출력신호를 선택적으로 출력하는 출력검출비교부(2)와, 이 출력검출비교부(2)의 출력신호에 의해 트랜스(1)로부터 공급되는 교류의 출력전압을 스위칭 절환작용에 따라 부하전압으로 출력하는 스위칭 절환부(3)가 구비되는 것을 특징으로 하는 정전압제어로 전력효율을 개선한 파워서플라이.In a power supply having a transformer 1 for stepping down voltage, a rectifier filter unit 4, and a voltage output unit 6 for always supplying a constant output voltage regardless of voltage fluctuations, the step-down is always performed by the transformer 1 The output detection comparison unit 2 detects and compares the local voltage of the alternating current and selectively outputs the output signal from the transformer 1 by the output signal of the output detection comparison unit 2. Power supply with improved power efficiency by the constant voltage control, characterized in that the switching switching unit for outputting the output voltage of the alternating current to the load voltage according to the switching switching action. 제1항에 있어서, 상기 출력검출비교부(2)는 트랜스(1)의 교류출력 전압을 직류전압으로 정류평활하는 정류평활단(7)과, 이 정류평활단(7)의 출력신호를 일정 전압으로 완충하여 출력한 레귤레이터단(8)과, 이 레귤레이터단(8)의 일정전압에 의해 기준전압을 형성하는 제1,2기준전압단(9,10)과, 이 제1,2기준전압단(9,10)의 기준전압(Vref1~n)과 기설정되어 있는 비교력전압을 비교판단하여 스위칭 절환신호를 생성하는 제1,2슈미트 트리거(11,12)로 이루어진 것을 특징으로 하는 정전압제어로 전력효율을 개선한 파워서플라이.The rectification smoothing stage (7) according to claim 1, wherein the output detection comparing unit (2) has a rectifying smoothing stage (7) for rectifying and smoothing the AC output voltage of the transformer (1) to a direct current voltage, A regulator stage 8 buffered and output by a voltage, first and second reference voltage stages 9 and 10 forming a reference voltage by a constant voltage of the regulator stage 8, and the first and second reference voltages; A constant voltage, characterized in that the first and second Schmitt triggers (11, 12) for generating a switching switching signal by comparing the reference voltage (V ref1 ~ n ) of the stage (9,10) with a predetermined comparison force voltage Power supply with improved power efficiency through control. 제1항에 있어서, 상기 스위칭 절환부(3)에는 제1,2슈미트 트리거(11,12)의 스위칭 절환신호에 따라 턴온/오프되는 트랜지스터(Q1Q2)와, 이 트랜지스터(Q1Q|2)의 턴온작용에 따라 스위칭 절환작용을 하는 제1,2릴레이(131,4)로 이루어진 것을 특징으로 하는 정전압제어로 전력효율을 개선한 파워서플라이.The switching switch 3 includes a transistor Q 1 Q 2 which is turned on / off according to a switching switch signal of the first and second Schmitt triggers 11 and 12, and the transistor Q 1 Q. 2 ) A power supply having improved power efficiency with constant voltage control, comprising first and second relays (131, 4) for switching switching according to the turn-on action. 제3항에 있어서, 상기 제1,2슈미트 트리거(11,12)의 반전단자에 전압출력부(6)의 전력트랜지스터(15)의 일단이 연결되는 것을 특징으로 하는 정전압제어로 전력효율을 개선한 파워서플라이.4. The method of claim 3, wherein one end of the power transistor 15 of the voltage output unit 6 is connected to the inverting terminals of the first and second Schmitt triggers 11 and 12, thereby improving power efficiency. One power supply.
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