KR0134704Y1 - 전원공급장치의 출력전압 안정화 회로 - Google Patents

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Abstract

이 고안은 트랜스포머의 콜렉터 권선에 스위칭 트랜지스터가 접속되고 그 2차 권선과 부하저항 사이에 정류회로 및 더미저항이 각각 병렬 접속된 전원공급장치에 있어서; 상기 정류회로의 출력전류를 감지하기 위한 감지저항과, 상기 감지저항의 양단전압에 의해 온/오프 스위칭되는 제 1 트랜지스터, 및 상기 제 1 트랜지스터의 출력신호에 의해 온/오프 스위칭되어 더미저항에 흐르는 전류경로를 제어하기 위한 제 2 트랜지스터로 구성되고, 부하저항의 상태가 변하여도 출력전압을 안정화할 수 있는 전원공급장치의 출력전압 안정화 회로에 관한 것이다.

Description

전원공급장치의 출력전압 안정화 회로
제1도는 일반적인 전원공급장치의 일 실시예를 나타낸 회로도.
제2도는 이 고안에 따른 전원공급장치의 출력전압 안정화 회로의 일 실시예를 나타낸 회로도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
T1 : 트랜스포머 Q1∼Q3 : 트랜지스터
D1 : 다이오드 C1 : 콘덴서
R1∼R5 : 저항 RL : 부하저항
Vin : 전압 입력단 Vout : 전압 출력단
이 고안은 전원공급장치(Switching Mode Power Supply : SMPS)의 출력전압 안정화 회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전원공급장치의 출력측이 부하가 없는 개방(open)상태 또는 아주작은 경부하 상태일 때 더미저항에 흐르는 더미전류를 제어함으로써 전원공급장치의 효율을 향상시킬 수 있도록 한 전원공급장치의 출력전압 안정화 회로에 관한 것이다.
일반적인 전원공급장치는 제1도에 도시된 바와 같이, 전압 입력단(Vin)과 트랜스포머(T1)의 1차측 권선에 스위칭 트랜지스터(Q1)가 접속되어 있고, 상기 트랜스포머(T1)의 2차 권선측으로 정류용 다이오드(D1)가 접속되어 있으며, 전압 출력단(Vout)으로 콘덴서(C1), 더미저항(R1) 및 부하저항(RL)이 병렬 접속된 구성으로 되어 있다.
이와 같이 구성된 종래의 전원공급장치는 전압 출력단(Vout)에 접속된 부하저항(RL)값에 따라 스위칭 트랜지스터(Q1)의 베이스로 일정 전위의 펄스가 인가되고, 상기 스위칭 트랜지스터(Q1)가 턴온/턴오프 동작을 수행함에 따라 상기 전압 출력단(Vout)으로 소정전압이 출력된다.
이때, 소정전압이 출력되는 과정을 살펴보면, 상기 트랜지스터(Q1)의 스위칭 동작에 따라 트랜스포머(T1)의 2차 권선으로 유기전압이 출력되고, 다이오드(D1) 및 콘덴서(C1)에 의해 직류평활되어 부하저항(RL)으로 소정전압을 제공하게 되는 것이다.
또한, 상기 전원공급장치의 출력단이 상기 부하저항(RL)이 없는 개방(open) 상태 또는 아주작은 경부하 상태로 되더라도 상기 트랜스포머(R1)의 2차측에 일정전류가 흐르도록 더미저항(R1)이 접속된다.
그러나, 상기와 같이 더미저항(R1)을 접속하면 경부하시 뿐만 아니라 정상상태에서도 그 더미저항(R1)에 항상 일정전류가 흐르게되어 전력을 소모하기 때문에 전력 효율이 저하되며, 또한 듀티비가 커져서 전원공급장치의 불안정한 동작을 해소하기 위하여 보다 큰 용량을 갖는 더미저항(R1)을 사용해야되기 때문에 전원공급장치의 사이즈를 크게하는 단점이 있다.
따라서, 이 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 이 고인의 목적은 전원공급장치의 트랜스포머의 2차측에 흐르는 전류의 크기에 따라 더미저항에 흐르는 전류경로를 제어함으로써 전원공급장치의 효율을 향상시킬 수 있는 전원공급장치의 출력전압 안정화 회로를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 이 고안에 따른 전원공급장치의 출력전압 안정화 회로는, 트랜스포머의 1차측 권선에 스위칭 트랜지스터가 접속되고 그 트랜스포머의 2차측 권선과 부하저항 사이에 정류회로 및 더미저항이 각각 병렬 접속된 전원공급장치에 있어서; 상기 정류회로의 출력전류를 감지하기 위한 감지저항과, 상기 감지저항의 양단전압에 의해 온/오프 스위칭되는 제1트랜지스터, 및 상기 제1트랜지스터의 출력신호에 의해 온/오프 스위칭되어 더미저항에 흐르는 전류경로를 제어하기 위한 제2트랜지스터로 구성되고, 상기 제1트랜지스터와 제2트랜지스터는 상기트랜스포머의 2차측의 정류회로와 부하저항 사이에 병렬로 접속되어 있다.
이하, 이 고안에 따른 전원공급장치의 출력전압 안정화 회로의 바람직한 일 실시예에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제2도는 이고안에 따른 전원공급장치의 출력전압 안정화 회로의 일 실시예를 나타낸 회로도이다.
제2도를 참조 하면, 트랜스포커(R1)의 1차측 권선에 스위칭 트랜지스터(Q1)가 접속되고 그 트랜스포머(R1)의 2차측 권선과 부하저항(RL) 사이에 다이오드(D1) 및 콘덴서(C1)로 구성된 정류회로(10)가 병렬접속되어 있다.
또한, 상기 정류회로(10)의 출력단과 부하저항(RL) 사이에 직렬접속되어 상기정류회로(10)의 출력전류를 감지하기 위한 감지저항(R2)과; 에미터는 저항(R4)을 통해 상기 감지저항(R2)의 일단에 접속되고 베이스는 상기 감지저항(R2)의 타단에 접속되며 콜렉터는 저항(R6)를 통해 접지되어 상기 감지저항(R2)의 양단전압에 의해 온/오프 스위칭되는 제1PNP형 트랜지스터(Q2)와; 베이스는 상기 제1PNP형 트랜지스터(Q1)의 콜렉터에 접속되고 에미터는 상기 제1PNP형 트랜지스터(Q1)의 베이스에 더미저항(R3)을 통해 접속되며 콜렉터는 접지되어 상기 제1PNP형 트랜지스터(Q2)의 출력신호에 따라 스위칭되는 제2PNP형 트랜지스터(Q3)로 구성된다.
상기 저항(R4∼R6)들은 트랜지스터(Q2),(Q3)의 콜렉터, 베이스 및 에미터의 전압 조절 저항이다.
이와 같이 구성된 이 고안의 전원공급장치의 출력전압 안정화 회로의 기본적인 동작은 제1도와 동일하며, 이 회로의 중요한 특징은 전압 출력단(Vout)에 접속된 부하저항(RL)의 전류의 크기에 따라 더미저항(R4)에 흐르는 전류량의 조절에 있으므로 이 부분에 대한 작용효과를 중점적으로 설명하기로 한다.
전압 출력단(Vout)의 부하저항(RL)이 경부하로 구성되어 공급 전류가 미세할 때 즉, 상기 정류회로(10)의 출력전류에 의한 상기 감지저항(R2)의 양단의 전압이 제1PNP형 트랜지스터(Q2)의 베이스/에미터 전압(VBE) 보다 작아지게 될 때에는, 상기 제1PNP형 트랜지스터(Q2)는 턴오프되고, 제2PNP형 트랜지스터(Q3)는 턴온된다. 따라서 상기 제2PNP형 트랜지스터(Q3)의 에미터에 접속되어 있는 더미저항(R3)이 종래와 같이 더미저항으로 작용하게 되므로 부하저항(RL)이 경부하 일때에도 트랜스포머(T1)의 2차측 부하저항(RL)에 미세전류가 공급되도록 한다. 이때, 저항(R5)는 제2트랜지스터(Q3)의 턴온시 에미터-베이스간 전압 조절용 저항으로 작용한다.
한편, 상기 부하저항(RL)이 일반적인 정상부하일때는, 상기 정류회로(10)의 출력전류에 의한 상기 감지저항(R2)의 양단전압이 상기 제1PNP형 트랜지스터(Q2)의 VBE보다 커지게 되고, 이에 따라 상기 제1PNP형 트랜지스터(Q2)는 턴온되며 상기 제2PNP형 트랜지스터(Q3)는 턴오프된다. 따라서, 상기 제2PNP형 트랜지스터(Q3)의 오프로 인해 상기 더미저항(R3)은 개방(open)상태가 되어 더미부하로 작용하지 않으므로 정상상태에서 더미저항의 전력손실을 방지한다.
여기서 저항(R6)는 제2트랜지스터(Q3)의 베이스의 전압 조절용 저항으로 작용한다.
이상, 상세히 설명한 바와같이 이 고안에 따른 전원공급장치의 출력전압 안정화 회로에 의하며, 전원공급장치의 출력측 경부하시 출력안정을 위해 사용하는 더미저항을 정상상태에서는 작동하지 않도록 제어하여 전원공급장치의 전력효율을 상승시키고 출력전압을 안정화할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 트랜스포머의 1차측 권선에 스위칭 트랜지스터가 접속되고 그 트랜스포머의 2차측 권선과 부하저항 사이에 정류회로 및 더미저항이 각각 병렬 접속된 전원공급장치에 있어서; 상기 정류회로의 출력전류를 감지하기 위한 감지저항과, 상기 감지저항의 양단전압에 의해 온/오프 스위칭되는 제1트랜지스터, 및 상기 제1트랜지스터의 출력신호에 의해 온/오프 스위칭되어 더미저항에 흐르는 전류경로를 제어하기 위한 제2트랜지스터로 구성된 것을 특징으로 하는 전원공급장치의 출력전압 안정화 회로.
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