KR0126050Y1 - 전자제품의 과전압 보호 회로 - Google Patents

전자제품의 과전압 보호 회로 Download PDF

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KR0126050Y1
KR0126050Y1 KR2019950016501U KR19950016501U KR0126050Y1 KR 0126050 Y1 KR0126050 Y1 KR 0126050Y1 KR 2019950016501 U KR2019950016501 U KR 2019950016501U KR 19950016501 U KR19950016501 U KR 19950016501U KR 0126050 Y1 KR0126050 Y1 KR 0126050Y1
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구자홍
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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Abstract

본 고안은 전자제품의 스위칭 전원 장치(SMPS)에서 2차측 부하단이 과전압 발생시에 이를 광결합기로 검출하고, 과전압이 검출되면 광결합기의 스위칭 동작에 의해서 1차측의 전력 트랜지스터(전원 스위칭 트랜지스터)의 동작을 정지시켜 줌으로써, 과전압으로부터 회로 소자들을 보호할 수 있도록 한 전자제품의 과전압 보호 회로에 관한 것이다.
종래이 스위칭 전원장치는 전력 트랜지스터의 구동 전류에 이하 스위칭 시간을 제어함으로써 출력 전압을 얻고 있는데, 부하측의 변동-과부하, 과전압, 과전ㄹ 등의 상승에 의한 보호 회로가 없기 때문에 각각의 부하 회로마다 부분적으로 과부하 및 과전류(과전압) 보호 회로를 구성해주고 있으며, 이로 인하여 전자제품의 회로 구성이 복잡해지고, 부품 손상이 문제점이 있다.
본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 전원 트랜스(T1) 2차측 부하단의 과전압 발생시에 이를 제너 다이오드(ZD11)와 광결합기이 발광소자(101)로 검출하고, 과전압이 검출되면 광결합기이 수광소자(102)의 스위칭 동작에 의해서 1차측의 전력 트랜지스터(전원 스위칭 트랜지스터)(Q1)의 동작을 정지시켜 줌으로써, 과전압으로부터 회로 소자들을 보호할 수 있도록 한 전자제품의 과전압 보호 회로를 제공한다.

Description

전자제품의 과전압 보호 회로
제1도는 종래의 스위칭 전원장치 회로도.
제2도는 스위칭 전원장치에 적용한 본 고안의 과전압 보호 회로의 회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
Q1, Q2 : 트랜지스터 T1 : 전원 트랜스
R12,R13 : 저항 101 : 발광소자
102 : 수광소자 ZD11 : 제너 다이오드
본 고안은 전자제품의 스위칭 전원장치(SMPS)에서 2차측 부하단의 과전압 발생시에 이를 광결합하기로 검출하고, 과전압이 검출되며 광결함기의 스위칭 동작에 의해서 1차측의 전력 트랜지스터(전원 스위칭 트랜지스터)의 동작을 정지시켜 줌으로써, 과전압으로부터 회전 소자들을 보호할 수 있도록 한 전자제품의 과전압 보호 회로에 관한 것이다.
종래의 스위칭 전원장치는 제1도에 도시한 바와 같이, 전원 트랜스(T1)와, 상기 전원트랜스(T1)의 1차측 권선(T101)에 흐르는 전류를 스위칭하는 전력 트랜지스터(Q1)와, 상기 전원 트랜스(T1)의 1차측 구동권선(T102)에 유기되는 전압으로 상기 전력 트랜지스터(Q1)를 온, 오프 제어하는 제어용 트랜지스터(Q2)와, 상기 구동권선(T101)에 유기되어 상기 제어용 트랜지스터(Q2)의 베이스에 가해지는 전압 레벨에 의해서 온 또는 오프되는 제너 다이오드(ZD1)와, 상기 전원 트랜스(T1)의 2차측 권선(T103)에 유기되는 전압을 정류하는 다이오드(D4)와, 상기 다이오드(D4)에서 정류된 전압을 평활하여 출력하는 콘덴서(C4)로 구성되며, 도면에서 저항(R1) 및 콘덴서(C1)와 다이오드(D1)의 전력 손실을 방지하기 위한 스너버(SNBBER)회로이고, R2는 저항, D2, D3는 다이오드, C2, C3는 톤덴서 이다.
이와 같이 구성된 종래 스위칭 전원 장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
전원(B+)이 공급되고 전력 트랜지스터(Q1)가 스위칭 온 동작하여 전원 트랜스(T1)의 1차측 권선(T101)에 에너지가 충전되고, 1차측 권선(T101)에 흐르는 전류에 의해서 구동 권선(T102)에 전압이 유기되면 다이오드(D2)로 정류된 직류 전압이 트랜지스터(Q1)의 베이스에 가해지게 된다.
위와 같이 트랜지스터(Q1)에 베이스에 가해지는 전압은 다이오드(ZD1)에 의해서 일정하고 안정된 구동 전압으로 유지되어 트랜지스터(Q1)를 온, 오프시켜 주며, 구동 전압이 제너 다이오드(ZD1)의 제너 전압보다 커지면 제너 다이오드(ZD1)가 온되고, 이에 따라 트랜지스터(Q2)가 온되어 전력 트랜지스터(Q1)를 오프시켜 주게 된다.
상기한 바와 같이 전원 트랜스(T1)의 1차측 권선에 흐르는 전류가 단속됨에 다라 그 2차측 권선(T103)에 유기된 전압은 다이오드(D4)에 의해서 정류되고, 콘덴서(C4)에 의해서 평활되어, 이 평활된 직류 전압(Vo)이 회로 각부분에 공급되게 된다.
그러나, 이와같은 종래의 스위칭 전원장치에서는 전력 트랜지스터의 구동 전류에 의한 스위칭 시간을 제어함으로써 출력 전압을 얻고 있는데, 부하측의 변동-과부하, 과전압, 과전류 등의 상승에 의한 보호 회로가 없기 때문에 각각의 부하 회로마다 부분적으로 과부하 및 과전류(과전압) 보호 회로를 구성해주고 있으며, 이로 인하여 전자 제품의 회로 구성이 복잡해지고, 부품 손상의 문제점이 있다.
본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 전원 트랜스 2차측 부하단의 과전압 발생시에 이를 광결합기로 검출하고, 과전압이 검출되면 광결합기의 스위칭 동작에 의해서 1차측의 전력 트랜지스터(전원 스위칭 트랜지스터)의 동작을 정지시켜 중므로써, 과전압으로부터 회로 소자들을 보호할 수 있도록 한 전자제품의 과전압 보호 회로를 제공함을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하는 본 고안의 전자제품의 과전압 보호 회로는 도면 제2도에 도시한 바와 같이, 전원 트랜스(T1)와, 상기 전원 트랜스(T1)의 1차측 권선(T101)에 흐르는 전류를 스위칭하는 전력 트랜지스터(Q1)와, 상기 전원 트랜스(T1)의 1차측 구동권선(T102)에 유기되는 전압으로 상기 전력 트랜지스터(Q1)를 온, 오프 제어하는 제어용 트랜지스터(Q2)와, 상기 구동권선(T101)에 유기되어 상기 제어용 트랜지스터(Q2)의 베이스에 가해지는 전압 레벨에 의해서 온 또는 오프되는 제너 다이오드(ZD1)와, 상기 전원 트랜스(T1)의 2차측 권선(T103)에 유기되는 전압을 정류하는 다이오드(D4)와, 상기 다이오드(D4)에서 정류된 전압을 평활하여 출력하는 콘덴서(C4)와, 상기 전원 트랜스 2차측 부하에 공급되는 전압(Vo)을 감지하여 이 전압이 소정의 기준 전압보다 커지면 도통되는 제너 다이오드(ZD11)와, 상기 제너 다이오드(ZD11)가 도통되면 발강하는 발광소자(101)와, 상기 전원 트랜스 1차측 권선에 가해지는 전원을 분압하는 저항(R12)(R13)과, 상기 저항(R12)(R13)의 분압점에서 전력 트랜지스터 제어용 트랜지스터(Q2)의 베이스에 연결되며, 상기 발광 소자(101)가 온될때 도통되는 수광소자(102)로 구성되며, 도면에서 저항(R1) 및 콘덴서(C1)와 다이오으(D1)는 전력 손실을 방지하기 위한 스너버(SNUBBER) 회로이고, R2는 저항, C2 및 C3는 콘덴서, D2, D3는 다이오드이다.
이와 같이 구성된 스위칭 전원 장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
전원(B+)이 공급디고 전력 트랜지스터(Q1)가 스위칭 온 동작하면 전원 트랜스(T1)의 1차측 권선(T101)에 에너지가 충전되고, 1차측 권선(T101)에 흐르는 전류에 의해서 구동 권선(T102)에 전압이 유기되면 다이오드(D2)로 정류된 직류 전압이 트랜지스터(Q1)이 베이스에 가해지게 된다.
위와같이 트랜지스터(Q1)의 베이스에 가해지는 전압은 제너 다이오드(ZD1)에 의해서 일정하고 안정된 구동 전압으로 유지되어 트랜지스터(Q1)를 온, 오프시켜 주며, 구동 전압이 제너 다이오드(ZD1)의 제너 전압보다 커지면 제너 다이오드(ZD1)가 온되고, 이에 따르 트랜지스터(Q2)가 온되어 전력 트렌지스터(Q1)를 오프시켜 주게 된다.
상기한 바와 같이 전원 트랜스(T1)의 1차측 권선에 흐르는 전류가 단속됨에 따라 그 2차측 권선(T103)에 유기된 전압은 다이오드(D4)에 의해서 정류되고, 톤덴서(C4)에 의해서 평활되어, 이 평활된 직류 전압(Vo)이 회로 각부분에 공급되게 된다.
이 직류 전압(Vo)이 부하측의 어떠한 요인에 의해서 제너 다이오드(ZD11)와 발광소자(101)의 도통 전압이 합(Vf)보다 커지면 이 순간 제너 다이오드(ZD11)가 온되고, 발광소자(101)가 도통되어 발광하게 된다.
발광소자(101)이광은 수광소자(102)에 수광됨로 이때 수광소자(102)는 도통되고, 수광소자(102)가 도통되면 전력 트랜지스터(Q1)의 콜렉턱에 인가되는 전류가 분압용 저항(R12)과 수광소자(102)를 거쳐 제어용 트랜지스터(Q2)의 베이스로 흐르게 되고, 이에 따라서 트랜지스터(Q2)가 온되므로 트랜지스터(Q1)이 베이스 전위를 감소시켜 전력 트랜지스터(Q1)는 오프된다.
그러므로 전원 트랜스(T1)의 에너지 충전과 방전을 억제시키게 되어 부하측의 회로에 과전압이 가해지지 않도록 통제하게 되며, 부하측의 회로 부품 손상도 방지된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 의하면, 전원장치의 2차측 부하단에서 어떤 요인에 의해 회로의 단락, 개방, 과부하, 과전류 등이 흐르게 될 때 그 출력전압을 감지하여 1차측 전원의 스위칭 동작을 중지시켜 주기 때문에 전원부에서부터 회로의 보호가 이루어질 수 있게되고, 출력단의 호로부품을 보호하며, 2차측에 유기되는 전압의 안정화를 기 할 수 있게 된 효과가 있다.
또한, 종래에 2차측 회로에서 부분적으로 IC와 같은 부품의 보호를 위한 별도의 보호 회로를 구성해주던 것을, 전원장치 자체에서 과전압을 통제할 수 있게하므로, 부품수의 감소와 이를 통한 원가 절감, 부품 손상의 요인을 원천적으로 방지할 수 있는데 따른 회로의 신뢰성 향상을 기 할 수 있다.

Claims (1)

  1. 전워 트랜스(T1)와, 상기 전원 트랜스(T1)의 1차측 권선에 흐르는 전류를 스위칭하는 전력 트랜지스터(Q1)와, 상기 전원 트랜스(T1)의 1차측 구동권선에 유기되는 전압으로 상기 전력 트랜지스터(Q1)를 온, 오프 제어하는 제어용 트랜지스터(Q2)와, 상기 전원 트랜스(T1)의 2차측 권선에 유기되는 전압을 정류 및 평활하는 소자를 포함하는 스위칭 전원 장치에 있어서, 상기 전원 트랜스 2차측 부하에 공급되는 전압(Vo)을 감지하여 이 전압이소정의 기준 전압보다 커지면 도통되는 제너 다이오드(ZD11)와, 상기 제너 다이오드(ZD11)가 도통되면 발광하는 발광소자1(01)와, 상기 전원 트랜스 1차측 권선에 가해지는 전원을 분압하는 저항(R12)(R13)과, 상기 저항 (R12)(R13)의 분압점에서 전력 트랜지스터 제어용 트래지스터(Q2)의 베이스에 연결되며, 상기 발광 소자(101)가 온될때 도통되는 수광소자(102)로 구성된 전자제품의 과전압 보호 회로.
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