KR0120962Y1 - 스위칭모드형 전원공급장치의 주파수 동기회로 - Google Patents

스위칭모드형 전원공급장치의 주파수 동기회로

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KR0120962Y1
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Abstract

본 고안은 스위칭모드형 전원공급장치(SMPS)의 주파수동기회로에 관한 것으로, 스위칭회로부(10,10')를 구동시키는 펄스전압을 출력하는 제1, 제2펄스폭변조부와, 각 펄스폭변조부의 스위칭주파수를 동기시키는 절연트랜스포머로 구성되어, 각 출력마다 절연이 요구될 때 한쪽출력의 스위칭주파수를 절연트랜스포머를 사용하여 다른 쪽의 스위칭주파수와 같게 하도록 주파수를 동기시켜 줌으로써 각 출력이 절연이 된 상태로 유지되는 효과가 있다.

Description

스위칭모드형 전원공급장치의 주파수 동기회로.
제1도는 본 고안의 회로가 적용된 다출력 전원공급장치의 블럭구성도.
제2도는 본 고안의 블럭구성도.
제3도는 제2도 회로의 실시예를 나타낸 회로도.
제4도는 제3도 각부에서의 파형도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 스위칭회로부 50,50' : 제어회로부
OP : 비교부 T : 절연트랜스포머
PWM1 : 제1펄스폭 변조부 PWM2 : 제2펄스폭변조부
Q1 : 스위칭소자 D1,D2 : 다이오드
R1-R4 : 저항 C1-C3 : 캐패시터
본 고안은 스위칭모드형 전원공급장치(Switching Mode Power Supply : 이하 SMPS라 함)의 주파수 동기회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각 출력마다 절연이 요구되는 다출력 SMPS장치에서 절연트랜스포머를 이용하여 발진주파수 즉, 각 출력의 스위칭주파수를 동기시키도록 된 스위칭모드형 전원공급장치의 주파수 동기회로에 관한 것이다.
일반적으로, 다출력 스위칭모드형 전원공급장치에서는 다수의 펄스폭변조부(PWM)의 발진(OSC) 주파수 단자와 동기(SYNC)단자를 공통접지하여 각 펄스폭변조부의 주파수가 동기되도록 하였다.
그러나, 이와같은 종래의 다출력 전원공급장치는 접지전위가 같기 때문에 주파수 동기가 쉽지만 절연이 요구될 경우 접지전위가 서로 다르기 때문에 발진주파수단자 와 동기단자를 공통접지하면 전위차로 인해 오동작하는 문제점이 발생하였다.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 절연 트랜스포머를 사용하여 스위칭주파수를 동기시켜 다출력 SMPS의 각 출력간에 절연이 유지될 수 있도록 한 스위칭모드형 전원공급장치의 주파수 동기회로를 제공함을 목적으로 한다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 단자(RT)(CT)에 의해 발진주파수가 설정되는 제1펄스폭변조부의 동기(SYNC)단자에서 출력되는 동기펄스전압을 기준단자전압과 비교하는 비교부와, 상기 비교부의 출력전압에 의해 스위칭동작 하는 스위칭소자와, 상기 스위칭소자에 의해 1차측에 인가된 펄스전압이 스위칭 제어되며, 그 2차측으로 유기된 전압을 제2펄스폭변조부의 동기단자(SYNC)에 인가하는 절연트랜스포머(T)로 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 고안의 주파수 동기회로를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제1도는 본 고안의 회로가 적용된 스위칭모드형 전원공급장치의 블럭구성도로, 입력전원과 제어회로부(50)의 제어에 의해 구동되는 스위칭회로부(10)와, 상기 스위칭회로부(10에 연결되어 입력전원을 소정의 전압으로 변환하는 변환트랜스포머(20)와, 상기 변환트랜스포머(20)의 출력전압을 정류하는 정류부(30)와, 상기 정류부(30)를 거친 전압을 필터링하여 요구된 소정전압을 출력하는 필터부(40)와, 상기 필터부(40)의 출력전압을 제어하여 스위칭회로부(10)를 구동시키는 제어회로부(50)로 구성되어 제1출력전압을 출력하는 제1회로부와, 상기 제1회로부와 동일한 구성으로 이루어져 제2출력전압을 출력하는 제2회로부와, 각 회로부의 두 제어 회로부(50,50')의 발진주파수를 동기시키기 위한 절연트랜스포머(T)로 구성되어 있다.
제2도는 본 고안의 블럭구성도로, 제1펄스폭변조부(PWM1)의 동기(SYNC) 단자에서 출력되는 동기단자전압을 기준단자전압과 비교하는 비교부(OP)와, 상기 비교부(OP)의 출력전압에 의해 스위칭 동작하는 스위칭소자(Q1)와, 상기 스위칭소자(Q1)에 의해 1차측에 인가된 전압이 스위칭제어되며, 그 2차측으로 유기된 전압을 제2펄스폭변조부(PWM2)의 동기단자에 인가하는 절연트랜스포머(T)로 구성되어 있다.
제3도는 제2도 회로의 실시예를 나타낸 회로도이다. 제3도를 참조하면, 본 고안의 SMPS 장치의 주파수 동기회로는, 단자(RT)(CT)에 발진 시정수 설정용 저항(R3) 및 캐패시터(C3)가 연결된 제1펄스폭변조부(PWM1)의 동기(SYNC) 단자에서 출력되는 동기신호를 저항(R1)(R2)에 의해 설정된 기준전압(Vref)과 비교하는 비교부(OP)와, 상기 비교부(OP)의 출력전압에 의해 스위칭동작하는 스위칭소자(Q1)와, 상기 스위칭소자(Q1)에 의해 1차측에 인가된 전압이 스위칭제어되며, 그 2차측으로 유기된 전압을 제2펄스폭변조부(PWM2)의 동기단자에 인가하는 절연트랜스포머(T)로 구성된다.
미설명부호중 C2,C3는 캐패시터, R4는 저항, D1, D2는 다이오드이다.
이와 같이 구성된 본 고안에 있어서, 제1펄스폭변조부(PWM1)의 단자(RT)(CT)에 각각 연결된 저항(R3)과 캐패시터(C3)에 의해서 발진주파수가 결정되고, 캐패시터단자(CT)에서 톱니파형(제4도의 (a)이 발생하며, 동기(SYNC)단자에는 제4도의 (b)와 같은 동기펄스가 출력된다.
이 동기펄스전압은 비교부(OP)의 비반전단자(+)에 입력되고 제1펄스폭변조부(PWM1)의 레퍼런스전압(Vref)단자의 전압을 저항 (R1)과(R2)로 분압한 기준전압을 비교부(OP)의 반전단자에 입력되며, 비교부(OP)는 이 두 전압을 비교증폭한 출력전압을 스위칭소자(Q1)에 스위칭제어신호로서 공급한다.
따라서, 스위칭소자(Q1)가 스위칭 동작하여 절연트랜스포머(T)의 1차측에 인가된 Vcc 전원을 스위칭하게 되며, 이에 따라 절연트랜스포머(T)의 권선비에 의해 그 2차측에는 상기 동기신호에 대응하는 펄스전압이 유기된다. 이 펄스전압은 다이오드(D1)를 통해 제2펄스폭변조부(PWM2)의 동기단자에 입력된다.
한편 제2펄스폭변조부(PWM2)의 시정수 설정용단자(RT)(CT)는 제2펄스폭변조부(PWM2)의 레퍼런스전압(Vref)단자, 그리고 접지단자(GND)에 각각 연결된다.
따라서, 제2펄스폭변조부(PWM2)의 동기단자(SYNC)에서는 제1펄스폭변조부(PWM1)의 동기단자(SYNC)의 펄스전압과 동일한 동기펄스전압(제4도의 c)이 입력된다.
따라서, 제1펄스폭변조부(PWM1)의 발진주파수 즉, 스위칭주파수가 상기 구성과 작용에 의해 제1펄스폭변조부(PWM1)의 스위칭주파수와 동일한 주파수 전압이 제2펄스폭변조부(PWM2)의 동기단자에 입력됨으로, 다출력 시 각 출력은 절연이 된 상태로 스위칭주파수가 동기된다.
이때 스위칭소자(Q1)는 전계효과트랜지스터(FET)를 사용하였으나, 통상의 트랜지스터를 사용할 수도 있다.
상기와 같은 본 고안은 다출력 스위칭모드형 전원공급장치(SMPS)에서 각 출력마다 절연이 요구될때에 절연트랜스포머를 사용하여 각 출력의 스위칭주파수를 동기시킬 수 있으므로 각 출력마다 절연이 된 상태에서 안정된 전압을 출력할 수 있는 장점이 있다.

Claims (3)

  1. 단자(RT)(CT)에 발진 시정수 설정용 저항(R3) 및 캐패시터(C3)가 연결된 제1펄스폭변조부(PWM1)의 동기(SYNC)단자에서 출력되는 동기신호를 기준전압과 비교하는 비교부(OP)와, 상기 비교부(OP)의 출력전압에 의해 스위칭 동작하는 스위칭소자(Q1)와, 상기 스위칭소자(Q1)에 의해 1차측에 인가된 전압이 스위칭제어되며, 2차측으로 유기된 전압을 제2펄스폭변조부(PWM2)의 동기단자에 인가하는 절연트랜스포머(T)로 구성된 것으로 특징으로 하는 스위칭모드형 전원공급장치의 주파수 동기회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스위칭소자(Q1)가 전계효과 트랜지스터인 스위칭모드형 전원공급장치의 주파수 동기회로.
  3. 제1항에 있어서, 상기 스위칭소자(Q1)가 트랜지스터인 스위칭모드형 전원공급장치의 주파수 동기회로.
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