KR0134331Y1 - 다출력 스위칭 모드 전원공급회로의 출력안정화회로 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 고안이 속하는 기술 분야 ; 스위칭 모드 전원공급장치에 관한 것이다.

2. 고안이 해결하려고 하는 기술적 과제 ; 특정 출력단자의 부하가 무부하 상태로 되어 출력전압이 이상 상승하는 것을 막기위해 특정출력에 추가로 피드백을 걸어 출력전압을 안정하게 할 수 있는 다출력 스위칭 모드 전원공급장치의 출력전압 안정화회로를 제공함에 있다.

3. 고안의 해결방법의 요지 ; 1차측권선과 2차측권선들을 구비하여 상기 1차측 권선으로 공급되는 직류전원을 소정 스위칭 주기에 따라 2차측 권선으로 유기시키는 스위칭 트랜스와, 상기 2차측권선들과 제1, 2, 3출력단자들 사이에 각기 접속되어 정류작용 및 필터역할을 하는 정류 및 필터회로부와, 상기 제2출력단자와 접속되어 제2출력단자의 전압변화를 감지하여 피드백시키기 위한 제2출력전압을 출력하는 정전압회로와, 상기 제3출력단자와 상기 정전압회로사이에 접속되어 제3출력단자의 제3출력전압이 어느 일정 전압 이상으로 올라갈 때 상기 제3출력전압을 안정화시키기 위한 전압을 출력하는 출력보호회로와, 상기 정전압회로의 출력단자와 접속되어 입력되는 전압을 전류로 변환하는 포토 커플러와, 상기 포토 커플러와 상기 1차측 권선사이에 접속되어 듀티값을 조절하는 스위칭 회로부로 구성됨을 특징으로 한다.

4. 고안의 중요한 용도 ; 스위칭 모드 전원공급회로에 적합하게 사용된다.

Description

다출력 스위칭 모드 전원공급회로의 출력안정화회로

제1도는 종래의 기술에 따라 구성된 다출력 스위칭 모드 전원공급회로도.

제2도는 본 고안에 따라 구성된 다출력 스위칭 모드 전원공급회로도.

제3도는 제2도에 도시된 정전압회로와 출력보호회로에 대한 구체 회로도.

제4도는 본 고안의 실시예에 따라 구성된 다출력 스위칭 모드 전원공급회로도.

본 고안은 스위칭모드 전원공급장치(Switching Mode Power Supply : 이하 SMPS라 함)에 관한 것으로, 특히 특정한 출력의 부하(Load)가 무부하가 되는 경우 출력 단자 전압이 이상 상승하게 되는 데 이때 특정한 출력에 추가로 피드백을 걸어주어 출력 단자 전압이 이상 상승하는 것을 막아 출력전압을 안정하게 하는 다출력 스위칭 모드 전원공급장치의 출력전압 안정화회로에 관한 것이다.

종래의 기술에서는 출력단자중에 가장 민감한 단자에만 피드백(Feedback)을 걸어 출력전압을 감지하는 정전압회로와, 전압을 전류로 변환하는 포토 커플러(Photo Coupler) 그리고 상기 포토 커플러에 의해 흐르는 전류를 피드백 받아 듀티(Duty)를 조절하는 스위칭 IC로 구성된다.

제1도는 종래의 기술에 따라 구성된 다출력 스위칭 모드 전원공급회로도이다.

다출력 전원회로는 출력단자 Vo2에 접속되어 이 출력단자를 통해 출력되는 전압을 피드백 걸어 출력전압을 감지하는 정전압회로(7)와, 상기 정전압회로(7)의 출력단자에 접속되어 상기 정전압회로(7)로부터 발생되는 출력전압을 전류로 변환하는 포토 커플러 PC1와, 상기 포토 커플러 PC1에 의해 흐르는 전류를 인가받아 듀티를 조절하는 스위칭 IC(8)와, 1차측권선들 T1, T2과 2차측권선들 T3∼T5을 구비하여 상기 1차측 권선들 T1, T2로 공급되는 직류전원을 소정 스위칭 주기에 따라 2차측 권선 T3∼T5으로 유기시키는 스위칭 트랜스 T와, 상기 스위칭 트랜스 T와 출력 단자들 Vo1∼Vo3사이에 접속되어 상기 스위칭 트랜스 T을 통해 출력되는 전압을 각기 정류 및 필터작용을 하여 출력하는 정류회로들 (1)∼(3)과 필터들(4)∼(6)로 구성된다.

상기 각 구성부중 잘 알려진 공지의 구성부는 본 고안의 특징을 흐리지 않기 위하여 설명을 생략하고, 본 고안의 특징인 정전압회로와 안정화된 출력전압을 얻기 위한 피드백동작을 중심으로 동작을 살펴볼 것이다.

제1도를 참조하여 다출력 SMPS의 동작을 살펴보면, 피드백을 건 상기 출력단자 Vo2의전압이 변하면, 상기 정전압회로(7)에 의해 포토 커플러 PC1의 전류가 변하여 상기 스위칭 IC(8)의 듀티가 변하여 출력전압을 일정하게 한다.

그러나, 출력단자 Vo3에는 정전압회로가 접속되어 있지 않아 상기 출력단자 Vo3의 부하가 무부하가 되면, 출력전압이 이상 상승하게 된다. 이러한 출력전압의 이상상승에 의해 상기 출력단자 Vo3를 통해 출력되는 출력전압에 대한 보호회로가 요구된다.

따라서, 본 고안의 목적은 특정출력단자의 부하가 무부하 상태로 되어 출력 전압이 이상 상승하는 것을 막기위해 특정출력에 추가로 피드백을 걸어 출력전압을 안정하게 할 수 있는 다출력 스위칭 모드 전원공급회로의 출력안정화회로를 제공함에 있다.

본 고안은 다른 목적은 출력단자의 출력전압을 항상 안정되게 할 수 있는 다출력 스위칭 모드 전원공급회로의 출력안정화회로를 제공함에 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 고안의 기술적 사상에 따르면, 1차측권선과 2차측권선들을 구비하여 상기 1차측 권선으로 공급되는 직류전원을 소정 스위칭주기에 따라 2차측권선으로 유기시키는 스위칭 트랜스와, 상기 2차측권선들과 제1, 2, 3출력단자들 사이에 각기 접속되어 정류작용 및 필터역할을 하는 정류 및 필터 회로부와, 상기 제2출력단자와 접속되어 제2출력단자의 전압변화를 감지하여 피드백시키기 위한 제2출력전압을 출력하는 정전압회로와, 상기 제3출력단자와 상기 정전압회로사이에 접속되어 제3출력단자의 제3출력전압이 어느 일정전압 이상으로 올라갈 때 상기 제3출력전압을 안정화시키기 위한 전압을 출력하는 출력보호회로와, 상기 정전압회로의 출력단자와 접속되어 입력되는 전압을 전류로 변환하는 포토 커플러와, 상기 포토 커플러와 상기 1차측 권선사이에 접속되어 듀티값을 조절하는 스위칭 회로부로 구성됨을 특징으로 한다. 본 고안의 바람직한 실시예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명된다. 도면들중 동일한 구성요소 및 부분들은 가능한한 어느곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다.

제2도는 본 고안에 따라 구성된 다출력 SMPS에서 출력안정화회로도이다.

제2도에 도시된 회로는 제1도에 도시된 다출력 SMPS에서 피드백단자인 출력단자 Vo2외에 특정 출력단자 예컨데 출력단자 Vo3에 추가로 피드백을 걸어 상기 출력단자 Vo3의 출력전압이 어느 일정전압 이상으로 올라갈 때 동작하게 하여 출력전압을 안정화시키는 출력보호회로(9)를 상기 출력단자 Vo3와 상기 정전압회로(7)사이에 추가로 접속시켰다.

제3도는 본 고안의 실시예에 따라 출력보호회로의 구체회로도이다. 상기 출력보호회로(9)는 도면에서 볼 수 있는 바와 같이 상기 출력단자 Vo3의 부하가 무부하가 되어 출력단자 Vo3의 전압이 상승하면 이 전압을 감지하는 저항 R4, R5와 콘덴서 C2와 이 감지된 전압이 어느 일정 전압이상이면 도통되는 다이오우드 D1으로 구성된다. 그리고 상기 정전압회로(8)는 저항들 R1∼R3과 콘덴서 C1 및 제너다이오우드 D2로 구성된다.

상기 출력단자 Vo2의 출력단자전압으로 피드백이 걸려 각 출력단자 전압이 일정 레귤레이션(Regulation)안에 들어 있을 때에는 출력보호회로(9)는 동작을 안 하다가 출력단자 Vo3의 부하가 무부하가 되어 출력단자 Vo3의 출력단자전압이 상승하게 되면 저항들 R4, R5과 콘덴서 C2에 의해 출력전압 상승비 만큼 감지되어 제3도의 VB가 VBVFD1+VA (VFD1은 다이오우드 D1의 순방향 드롭(Drop)전압이고 VA는 Vo3×R5/(R4+R5)이고 VB는 Vo2는 Vo2×R3/(R3+R4)이다.)일때, 상기 출력단자 Vo3의 전압이 피드백걸려 출력단자 Vo3의 전압은 어느 일정 전압 이상으로 상승하지 않게 된다. 다시, 상기 출력단자 Vo3의 출력부하가 정상으로 되어 출력전압이 안정된 전압이 되면 출력보호회로(9)는 동작하지 않고 상기 출력단자 Vo2의 출력전압에 의해 피드백이 걸려 각 출력전압은 안정된 출력전압이 얻어진다. 제4도는 본 고안의 실시예에 따라 구성된 다출력 SMPS의 개략적인 회로도이다. 상기 출력단자 Vo2가 옵션전원으로 처리되어 즉 스위치 S1을 사용하여 상기 출력단자 Vo2의 전압을 사용하지 않더라도 상기 출력단자 Vo3에 추가로 피드백이 걸려 있기 때문에 안정된 출력전압을 얻을 수 있다.

종래 기술에서는 Vo3의 출력부하가 무부하가 되면 출력전압의 상승으로 인해 레귤레이터를 사용하거나 혹은 수십W급 시멘트 저항으로 강제적으로 부하를 만들어 주었으나 출력보호회로를 추가로 피드백을 걸면 부하가 최악의 경우 무부하가 되어도 이상 전압 상승방지 및 안정된 출력전압을 얻을 수 있다.

상기한 바와 같이 본 고안에 따르면, 특정 출력단자의 부하가 무부하 상태로 되어 출력전압이 이상 상승하는 것을 막기위해 특정출력에 추가로 피드백을 걸어 출력전압을 안정하게 할 수 있는 효과가 있다.

상기한 본 고안은 도면을 중심으로 예를들어 한정되었지만, 그 동일한 것은 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 변화와 변형이 가능함이 본 분야의 숙련된 자에게 있어 명백할 것이다.

Claims (3)

1차측권선과 2차측권선들을 구비하여 상기 1차측 권선으로 공급되는 직류전원을 소정 스위칭 주기에 따라 2차측 권선으로 유기시키는 스위칭 트랜스와, 상기 2차측권선들과 제1, 2, 3출력단자들 사이에 각기 접속되어 정류작용 및 필터역할을 하는 정류 및 필터회로부와, 상기 제2출력단자와 접속되어 제2출력단자의 전압변화를 감지하여 피드백시키기 위한 제2출력전압을 출력하는 정전압회로와, 상기 정전압회로의 출력단자와 접속되어 입력되는 전압을 전류로 변환하는 포토 커플러와, 상기 포토 커플러와 상기 1차측 권선사이에 접속되어 듀티값을 조절하는 스위칭 회로부를 구비하는 다출력 스위칭모드 전원공급장치의 출력전압 안정화회로에 있어서, 상기 제3출력단자와 상기 정전압회로 사이에 접속되며, 상기 제3출력단자의 부하가 무부하가 되어 상기 제3출력단자의 제3출력전압이 미리 설정된 일정전압이상으로 상승하면 이를 감지하는 감지회로와 상기 감지된 전압이 미리 설정된 일정전압이상이면 도통되는 다이오드로 구성되어 상기 제3출력단자의 제3출력전압이 미리 설정된 일정전압 이상으로 상승하면 상기 제3출력전압을 안정화시키기 위한 전압을 출력함을 특징으로 하는 다출력 스위칭 모드 전원공급장치의 출력전압 안정화회로.

제1항에 있어서, 상기 감지회로는 상기 제3출력단자와 제1노드사이에 접속된 제1저항과, 상기 제1노드와 접지전원사이에 접속된 제2저항과, 상기 제1노드와 접지전원사이에 제2저항과 병렬로 접속된 콘덴서로 구성됨을 특징으로하는 다출력 스위칭 모드 전원공급장치의 출력전압 안정화회로.

제2항에 있어서, 상기 제2출력단자의 출력전압을 옵션처리 하기 위하여 상기 제2출력단자와 상기 정전압회로 사이에 스위칭소자를 더 구비함을 특징으로 하는 다출력 스위칭 모드 전원공급장치의 출력전압 안정화회로.