KR0134332Y1 - A switching regulator - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 고안이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
강압형 스위칭 레귤레이터.Step-down switching regulators.
2. 고안이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem the invention is trying to solve
입력전원전압보다 출력전원전압이 강압되도록 레귤레이팅할시 발생되는 역전류를 방지하여 고주파 노이즈를 개선하고, 강압형 스위칭 레귤레이터의 회로를 간략하게 하는 강압형 스위칭 레귤레이터를 제공함.It provides a step-down switching regulator that reduces high frequency noise by preventing reverse current generated when regulating the output power voltage to step down rather than the input power voltage, and simplifies the circuit of the step-down switching regulator.
3. 고안의 해결 방법의 요지3. Summary of solution of design
입력전원전압보다 출력전원전압을 강압하여 레귤레이팅하는 회로는 교류전원전압을 직류전원전압으로 정류하는 정류부와, 레귤레이팅하기 위해 발생되는 스위칭제어신호에 의거하여 상기 직류전원전압을 스위칭하여 출력하는 스위칭제어부와, 상기 스위칭된 직류전원전압을 필터링하여 강압평균화하는 강압레귤레이터부와, 상기 스위칭제어부가 스위칭오프시 턴온되어 상기 강압레귤레이터부를 제어하며, 상기 스위칭제어부가 스위칭오프에서 스위칭온될시 역전류가 발생되는 스위칭부와, 상기 스위칭제어부와 상기 강압레귤레이터부 사이에 위치하며, 상기 스위칭부에 직렬로 연결되고, 상기 역전류를 방지하는 역전류방지부로 구성됨.The circuit for stepping down and regulating the output power voltage rather than the input power voltage includes a rectifying part for rectifying the AC power voltage to a DC power voltage, and a switching for switching and outputting the DC power voltage based on a switching control signal generated for regulating. A control unit, a step-down regulator unit for filtering down the averaged voltage of the switched DC power supply, and the switching controller is turned on when switching off to control the step-down regulator unit; And a switching unit generated between the switching unit, the switching control unit and the step-down regulator unit, connected in series with the switching unit, and configured to prevent the reverse current.
4. 고안의 중요한 용도4. Important uses of the devise
강압형 스위칭 레귤레이터.Step-down switching regulators.
Description
제1도는 종래 기술에 따라 강압형 스위칭 레귤레이터를 도시한 회로.1 is a circuit diagram showing a step-down switching regulator according to the prior art.
제2도는 본 고안에 따라 바람직한 강압형 스위칭 레귤레이터를 도시한 회로.2 is a circuit diagram showing a preferred step-down switching regulator according to the present invention.
본 고안은 스위칭 레귤레이터에 관한 것으로, 특히 입력전원전압보다 출력전원전압을 낮게 하는 강압형 스위칭 레귤레이터에 관한 것이다.The present invention relates to a switching regulator, and more particularly to a step-down switching regulator for lowering the output power supply voltage than the input power supply voltage.
일반적으로 스위칭 레귤레이터는 변압기가 부착되어 있지 않은 비절연형 스위칭 레귤레이터가 있다. 상기 스위칭 레귤레이터는 변압기를 사용하고 있지 않기 때문에 입력과 출력이 직류적으로 공통된 회로이다. 따라서, 이는 입력과 출력을 절연할 필요가 없는 경우에 사용된다. 또한 강압형 스위칭 레귤레이터는 출력전원전압이 입력전원전압보다 낮을 필요가 있을시 사용된다.Typically, switching regulators are non-isolated switching regulators with no transformer attached. Since the switching regulator does not use a transformer, the input and output are a common DC circuit. Therefore, it is used when there is no need to isolate the input and output. Step-down switching regulators are also used when the output supply voltage needs to be lower than the input supply voltage.
종래 기술에 따른 강압형 스위칭 레귤레이터가 제1도에 도시되어 있다. 상기 제1도를 참조하여 구성을 살펴보면, 입력하는 교류전원전압(AC)은 브릿지정류기(2) 및 캐패시터(4)에 의해 직류전원전압으로 정류된다. 상기 정류된 직류전원전압은 스위칭제어신호(VCTL)를 게이트단에 인가해 스위칭온/스위칭오프하는 에프이티(6)에 의해 스위칭된 상기 직류전원전압으로 변환된다. 그리고 상기 스위칭된 상기 직류전원전압은 다이오드(8) 및 쵸크코일(12), 캐패시터(14)에 의해 강압되고 레귤레이팅되어 출력된다. 상기 에프이티(6)의 게이트단에는 강압 및 레귤레이팅된 출력전원전압의 레벨에 의해 발생되는 스위칭온제어신호(VCTL1)/스위칭오프제어신호(VCTL2)를 입력한다.A step-down switching regulator according to the prior art is shown in FIG. Looking at the configuration with reference to Figure 1, the input AC power supply voltage AC is rectified to the DC power supply voltage by the bridge rectifier 2 and the capacitor (4). The rectified DC power supply voltage is converted into the DC power supply voltage that is switched by the F6 applying a switching control signal VCTL to the gate terminal and switching on / switching off. The switched DC power supply voltage is stepped down by the diode 8, the choke coil 12, and the capacitor 14, regulated, and output. The switching-on control signal VCTL1 / switching-off control signal VCTL2 generated by the step-down and the level of the regulated output power supply voltage is input to the gate end of the F6.
이하 상기 제1도의 구성을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the configuration of FIG. 1 will be described in detail.
교류전원전압(AC)은 브릿지정류기(2) 및 캐패시터(4)에 의해 정류되어 직류전원전압으로 출력된다. 에프이티(6)의 게이트단에 스위칭온제어신호(VCTL1)가 입력될시 상기 에프이티(6)는 스위칭온된다. 그러므로 스위칭된 직류전원전압은 쵸크코일(12)에 인가된다. 이 때 상기 쵸크코일(12)에는 입력되는 상기 스위칭된 직류전원전압과 출력전원전압의 차에 의해 전위차가 존재한다. 그러므로 상기 쵸크코일(12)에는 특정기울기로 전류가 증가되어 출력된다. 또한 상기 증가되는 전류는 캐패시터(14)에 충전된다. 그리고 스위칭오프제어신호(VCTL2)가 상기 에프이티(6)의 게이트단에 인가될시 상기 에프이티(6)는 스위칭오프된다. 그러므로 상기 쵸크코일(12)에 인가되는 상기 직류전원전압은 차단된다. 그러면 상기 쵸크코일(12)에는 증가되는 전류가 감소하게 되므로 역기전력이 유기된다. 이에 다이오드(8)는 채널이 형성된다. 그러므로 상기 쵸크코일(12)의 여자전류는 상기 캐패시터(4)에 충전된다. 또다시 상기 에프이티(6)의 게이트단에 상기 스위칭온제어신호(VCTL1)가 인가될시, 상기 스위칭된 직류전원전압이 채널형성된 상기 다이오드(8)의 캐소드단 및 상기 쵸크코일(12)에 인가된다. 이 때 여기서 상기 다이오드(8)의 채널이 형성된 상태에서 캐소드단에 전류가 갑자기 증가되어 역전류가 생성된다. 즉, 스위칭된 상기 직류전원전압인 역전류가 상기 다이오드(8)와 코일(10)을 통과하여 접지단자에 인가된다. 짧은 소정의 시간후에 상기 다이오드(8)는 채널이 차단된다. 이에 상기 스위칭된 직류전원전압에 의해 상기 쵸크코일(12)에 전류가 인가된다. 그러나 이 때 상기 역전류발생에 따른 전력손실이 발생되고, 상기 전력손실로 인한 상기 다이오드(8)의 발열문제 및 역전류에 따라 고주파 노이즈의 원인이 된다. 그러므로 상기 다이오드(8)에 직렬로 연결된 코일(10)의 페라이트 비드(ferrite bead)로 상기 역전류를 방지한다. 그러나 상기 페라이트 비드를 많이 사용하더라도 상기 다이오드(8)에 흐르는 역전류방지는 개선되지 못한다. 또한 상기 쵸크코일(12)과 상기 코일(10)이 각각 사용시, 상기 코일(10)의 자체자속에 대한 균형이 맞지 않는다. 그러므로 균형을 위한 스너버(snubber)회로(도면에는 도시되지 않음)가 추가되어야 한다.The AC power supply voltage AC is rectified by the bridge rectifier 2 and the capacitor 4 and output as a DC power supply voltage. When the switching-on control signal VCTL1 is input to the gate end of the F6, the F6 is switched on. Therefore, the switched DC power supply voltage is applied to the choke coil 12. At this time, there is a potential difference in the choke coil 12 due to the difference between the switched DC power supply voltage and the output power supply voltage. Therefore, the choke coil 12 is output by increasing the current at a specific slope. The increasing current is also charged in the capacitor 14. When the switching off control signal VCTL2 is applied to the gate terminal of the F6, the F6 is switched off. Therefore, the DC power supply voltage applied to the choke coil 12 is cut off. Then, the increased current is reduced in the choke coil 12, so the counter electromotive force is induced. As a result, the channel of the diode 8 is formed. Therefore, the exciting current of the choke coil 12 is charged to the capacitor 4. When the switching-on control signal VCTL1 is applied to the gate terminal of the F6 again, the switched DC power supply voltage is applied to the cathode terminal and the choke coil 12 of the diode 8 in which the channel is formed. Is approved. At this time, in the state in which the channel of the diode 8 is formed, the current is suddenly increased at the cathode stage to generate a reverse current. That is, the reverse current which is the switched DC power supply voltage is applied to the ground terminal through the diode 8 and the coil 10. After a short time, the diode 8 is cut off from the channel. Accordingly, a current is applied to the choke coil 12 by the switched DC power supply voltage. However, at this time, a power loss occurs due to the reverse current, and a high frequency noise is caused by the heating problem and reverse current of the diode 8 due to the power loss. Therefore, the reverse current is prevented by a ferrite bead of the coil 10 connected in series with the diode 8. However, even when the ferrite beads are used a lot, the reverse current prevention flowing through the diode 8 is not improved. In addition, when the choke coil 12 and the coil 10 are used, the magnetic flux of the coil 10 is not balanced. Therefore, a snubber circuit for balance (not shown) must be added.
따라서 본 고안의 목적은 입력전원전압보다 출력전원전압이 강압되도록 레귤레이팅할시 발생되는 역전류를 방지하여 고주파 노이즈를 개선하기 위한 강압형 스위칭 레귤레이터를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a step-down switching regulator for improving high frequency noise by preventing reverse current generated when regulating the output power voltage to be stepped down rather than the input power voltage.
본 고안의 다른 목적은 강압형 스위칭 레귤레이터의 회로를 간략하게 하는 강압형 스위칭 레귤레이터를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a step-down switching regulator that simplifies the circuit of the step-down switching regulator.
이러한 본 고안의 목적들을 달성하기 위하여 입력전원전압보다 출력전원전압을 강압하여 레귤레이팅하는 회로에 있어서, 교류전원전압을 직류전원전압으로 정류하는 정류부와, 레귤레이팅하기 위해 발생되는 스위칭제어신호에 의거하여 상기 직류전원전압을 스위칭하여 출력하는 스위칭제어부와, 상기 스위칭된 직류전원전압을 필터링하여 강압평균화하는 강압레귤레이터부와, 상기 스위칭제어부가 스위칭오프시 턴온되어 상기 강압레귤레이터부를 제어하며, 상기 스위칭제어부가 스위칭오프에서 스위칭온될시 역전류가 발생되는 스위칭부와, 상기 스위칭제어부와 상기 강압레귤레이터부 사이에 위치하며, 상기 스위칭부에 직렬로 연결되고, 상기 역전류를 방지하는 역전류방지부로 구성되는 것을 특징으로 한다.In the circuit for stepping down and regulating the output power voltage rather than the input power voltage in order to achieve the objects of the present invention, based on the rectifying unit for rectifying the AC power voltage to the DC power voltage, and based on the switching control signal generated to regulate A switching control unit for switching and outputting the DC power supply voltage, a step-down regulator unit for filtering and averaging the switched DC power supply voltage; and the switching control unit is turned on when switching off to control the step-down regulator unit. Is composed of a switching unit for generating a reverse current when the switch is turned on in the switching off, and a reverse current prevention unit located between the switching control unit and the step-down regulator unit, connected in series with the switching unit, and prevents the reverse current It is characterized by.
이하 본 고안이 바람직한 실시예가 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명될 것이다. 도면들중 동일한 부품들은 가능한한 어느곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the same parts in the figures represent the same reference signs wherever possible.
본 고안에 따른 바람직한 실시예를 보여주는 강압형 스위칭 레귤레이터를 도시한 회로가 제2도에 나타나 있다.A circuit showing a step-down switching regulator showing a preferred embodiment according to the present invention is shown in FIG.
이하 상기 제2도를 참조하여 구성을 살펴보면, 교류전원전압(AC)이 브릿지정류기(2) 및 캐패시터(4)에 의해 정류되어 직류전원전압으로 에프이티(6)의 드레인단에 인가된다. 그리고 스위칭제어신호(VCTL)에 의해 스위칭온/스위칭오프하는 상기 에프이티(6)에 의해 출력되는 스위칭 직류전원전압은 다이오드(8) 및 쵸크코일(12) 및 캐패시터(14)에 의해 강압되고 레귤레이팅된다. 그리고 상기 레귤레이팅된 출력전원전압의 레벨에 의해 제어신호인 스위칭온제어신호(VCTL1)/스위칭오프제어신호(VCTL2)가 발생된다. 역전류방지부(20)는 양방향성쵸크코일로 구성되어 있고, 상기 양방향성쵸크코일은 제1차측권선(22) 및 제2차측권선(24)으로 이루어져 있다. 그리고 상기 제1차측권선(22)의 끝단이 상기 제2차측권선(24)의 시작단에 연결되어 있다.Hereinafter, referring to FIG. 2, the AC power voltage AC is rectified by the bridge rectifier 2 and the capacitor 4, and is applied to the drain terminal of the F 6 with a DC power voltage. In addition, the switching DC power supply voltage outputted by the RF 6 which is switched on / switched off by the switching control signal VCTL is stepped down and regulated by the diode 8 and the choke coil 12 and the capacitor 14. Is rated. The switching-on control signal VCTL1 / switching off control signal VCTL2, which is a control signal, is generated by the level of the regulated output power supply voltage. The reverse current prevention unit 20 is composed of a bidirectional choke coil, and the bidirectional choke coil is composed of a first primary winding 22 and a second secondary winding 24. An end of the first secondary winding 22 is connected to a start end of the second secondary winding 24.
이하 상기 제2도를 참조하여 동작을 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, an operation will be described in detail with reference to FIG. 2.
브릿지정류기(2) 및 캐패시터(4)에 의해 교류전원전압(AC)은 직류전원전압으로 정류되고, 상기 직류전원전압은 에프이티(6)의 드레인단에 인가된다. 스위칭온제어신호(VCTL1)가 상기 에프이티(6)의 게이트단에 인가될시 상기 에프이티(6)는 스위칭된 직류전원전압을 제1차측권선(22)에 인가한다. 여기서 상기 제1차측권선(22)의 인덕턴스값은 쵸크코일(12)의 인덕턴스값에 비하여 적으므로 무시할 수 있다. 그러므로 상기 제1차측권선(22)을 통과한 상기 스위칭된 직류전원전압은 상기 쵸크코일(12)에 인가된다. 이 때 상기 쵸크코일(12)에는 입력되는 상기 스위칭된 직류전원전압과 출력전원전압의 차에 의해 전위차가 존재한다. 그러므로 상기 쵸크코일(12)에는 특정기울기로 전류가 증가되어 출력된다. 또한 상기 증가되는 전류는 캐패시터(14)에 충전된다. 그리고 스위칭오프제어신호(VCTL2)가 상기 에프이티(6)의 게이트단에 인가될시 상기 에프이티(6)는 스위칭오프된다. 그러므로 상기 쵸크코일(12)에 인가되는 스위칭된 직류전원전압은 차단된다. 그러면 상기 쵸크코일(12)에는 증가되는 전류가 감소하게 되므로 역기전력이 유기된다. 이에 다이오드(8)는 채널이 상기 제2차측권선(24)으로 형성된다. 그러므로 상기 쵸크코일(12)의 여자전류는 상기 캐패시터(14)에 충전된다. 다시 상기 스위칭온제어신호(VCTL1)가 발생될시, 상기 에프이티(6)는 스위칭온된다. 상기 스위칭된 직류전원전압은 상기 쵸크코일(12) 및 상기 다이오드(8)에 인가된다. 그러면 상기 다이오드(8)의 채널은 차단된다. 상기 쵸크코일(12)에 의해 증가되는 전류는 상기 캐패시터(4)에 충전된다. 상기 에프이티(6)가 스위칭온되고, 상기 다이오드(8)의 채널이 차단될시, 상기 다이오드(8)에 의해 역전류가 발생된다. 그러나 상기 역전류는 상기 제1차측권선(22) 및 상기 제2차측권선(24)을 통과하여 상기 다이오드(8)의 캐소드단에 인가된다. 즉, 상기 제1차측권선(22) 및 상기 제2차측권선(24)의 양방향성쵸크코일에 의해 인덕턴스값이 증가된다. 따라서 역전류에 대한 높은 임피던스가 형성되어, 상기 역전류는 제한된다. 또한 상기 스위칭된 직류전원전압의 전류에 의한 자속과 상기 채널이 형성된 다이오드(8)에 흐르는 전류의 자속이 상반되도록 구성되어 있다. 그러므로 상기 제1차측권선(22) 및 상기 제2차측권선(24)인 양방향성쵸크코일의 자속에 대한 균형이 자체적으로 이루어지도록 구성되어 있다. 따라서 별도의 균형을 위한 스너버회로가 필요없으므로 회로의 간략화가 가능하다.The AC power supply voltage AC is rectified by the bridge rectifier 2 and the capacitor 4 to the DC power supply voltage, and the DC power supply voltage is applied to the drain terminal of the F6. When the switching-on control signal VCTL1 is applied to the gate terminal of the F6, the F6 applies the switched DC power supply voltage to the primary winding 22. Here, the inductance value of the primary side winding 22 is less than the inductance value of the choke coil 12 and can be ignored. Therefore, the switched DC power supply voltage passing through the primary side winding 22 is applied to the choke coil 12. At this time, there is a potential difference in the choke coil 12 due to the difference between the switched DC power supply voltage and the output power supply voltage. Therefore, the choke coil 12 is output by increasing the current at a specific slope. The increasing current is also charged in the capacitor 14. When the switching off control signal VCTL2 is applied to the gate terminal of the F6, the F6 is switched off. Therefore, the switched DC power supply voltage applied to the choke coil 12 is cut off. Then, the increased current is reduced in the choke coil 12, so the counter electromotive force is induced. Accordingly, the diode 8 has a channel formed by the secondary side winding 24. Therefore, the excitation current of the choke coil 12 is charged in the capacitor 14. When the switching-on control signal VCTL1 is generated again, the FT 6 is switched on. The switched DC power supply voltage is applied to the choke coil 12 and the diode 8. The channel of the diode 8 is then cut off. The current increased by the choke coil 12 is charged in the capacitor 4. When the F6 is switched on and the channel of the diode 8 is cut off, a reverse current is generated by the diode 8. However, the reverse current is applied to the cathode end of the diode 8 through the primary winding 22 and the secondary winding 24. That is, the inductance value is increased by the bidirectional choke coils of the primary winding 22 and the secondary winding 24. Thus, a high impedance for the reverse current is formed, so that the reverse current is limited. In addition, the magnetic flux caused by the current of the switched DC power supply voltage and the magnetic flux of the current flowing through the diode 8 in which the channel is formed are opposed to each other. Therefore, it is comprised so that the balance of the magnetic flux of the bidirectional choke coil which is the said 1st primary winding 22 and the said 2nd secondary winding 24 may be carried out by itself. Therefore, it is possible to simplify the circuit because no snubber circuit for a separate balance is required.
전술한 바와 같이 양방향성쵸크코일의 상기 제1차측권선(22)과 상기 제2차측권선(24)으로 인해 임피던스를 높게 하여 상기 역전류를 방지하여 상기 다이오드(8)의 발열문제로 인한 고주파 노이즈가 개선되며, 상기 양방향성쵸크코일은 자속에 대해 자체적으로 균형이 이루어져 상기 균형을 위한 회로가 따로 필요없으므로 회로가 간략화된다.As described above, the high-frequency noise due to the heating problem of the diode 8 is prevented by increasing the impedance due to the high impedance due to the primary winding 22 and the secondary winding 24 of the bidirectional choke coil. The bidirectional choke coil is self-balancing with respect to the magnetic flux so that the circuit for the balance is not necessary, so the circuit is simplified.
Claims (5)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR2019950012995U KR0134332Y1 (en) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | A switching regulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2019950012995U KR0134332Y1 (en) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | A switching regulator |
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| KR970003438U KR970003438U (en) | 1997-01-24 |
| KR0134332Y1 true KR0134332Y1 (en) | 1999-04-15 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR2019950012995U KR0134332Y1 (en) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | A switching regulator |
Country Status (1)
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- 1995-06-09 KR KR2019950012995U patent/KR0134332Y1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| KR970003438U (en) | 1997-01-24 |
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