KR0134705Y1 - 승압형 컨버터 회로 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 승압형 컨버터 회로에 관한 것으로, 입력전압 축적용 인덕터(L1)와, 상기 인덕터(L1)에 축적된 전류를 스위칭하여 출력 다이오드(D1) 및 콘덴서(C2)를 통하여 DC 전압으로 출력하기 위한 전계효과 트랜지스터를 구비한 승압형 컨버터 회로에 있어서, 상기 인덕터(L1)의 출력단과 상기 다이오드(D1)의 입력단 사이에 접속된 인덕터(L2)와; 상기 인덕터(L2)에 병렬 연결되고 상호 직렬 연결된 콘덴서(C1) 및 다이오드(D2)와; 상기 콘덴서(C1)에 병렬 연결된 저항(R)으로 구성된 전류 제한회로부(20)로 구비되어 상기 출력 다이오드의 역회복 전류를 제한함과 동시에 상기 전계효과 트랜지스터로 유입되는 첨두 전압을 제거하는 승압형 컨버터 회로에 관한 것이다.
Description
제1도는 종래 기술에 따른 승압형 컨버터 회로의 일 실시예를 나타낸 회로도.
제2도는 본 고안에 따른 승압형 컨버터 회로의 일 실시예를 나타낸 회로도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
L1,L2 : 인덕터 PET : 전계효과 트랜지스터
C1,C2 : 콘덴서 D1,D2 : 다이오드
10,20 : 전류 제한회로부 11 : 스너버 회로부
이 고안은 승압형 컨버터 회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 승압형 컨버터에서 인덕터를 출력 다이오드에 연결하여 역회복 전류를 억제하고 상기 인덕터에 콘덴서 및 다이오드를 병렬로 연결하여 주스위칭 소자에 인가되는 첨두(Peak)전압을 감소시킬 수 있도록 한 승압형 컨버터 회로에 관한 것이다.
종래 기술에 따른 승압형 컨버터 회로는 제1도에 도시된 바와 같이, AC 또는 DC 입력 전압에 따라 소정의 전류를 축적하는 인덕터(L1)와; 상기 인덕터(L1)의 출력단에 접속되며 외부 스위칭 펄스 입력에 따라 상기 인덕터(L1)에 축적된 전류를 다이오드(D1)를 통하여 DC전압으로 출력시키기 위해 스위칭 동작을 수행하는 전계효과 트랜지스터(FET)와; 상기 인덕터(L1) 및 전계효과 트랜지스터(PET)의 출력단과 다이오드(D1)의 입력단 사이에 접속되며, 상기 다이오드(D1)의 역회복 전류를 제한하기 위한 인덕터(L2), 콘덴서(C1), 다이오드(D2) 및 저항(R)으로 구성된 전류 제한회로부(10)와, 상기 전계효과 트랜지스터(FET)와 다이오드(D1)의 출력단 사이에 접속되어 DC출력의 첨두 전압을 제거하는 스너버 회로부(11)로 구성되어 있다. 제1도에 도시한 부호 C2는 직류 평활용 콘덴서이다.
이와 같이 구성되어 있는 종래의 승압형 컨버터 회로는 전계효과 트랜지스터(FET)가 턴온 상태에서는 ①번 루트를 통하여 입력된 AC 또는 DC입력 전류가 흐르게 되므로 인덕터(L1)에 소정 레벨의 전류가 축적되고, 상기 전계효과 트랜지스터(FET)가 턴오프되면 인덕터(L1)에 축적된 전류는 다이오드(D1) 콘덴서(C2)를 통하여 흐르게 되어 DC전압을 출력한다.
또한, 상기 전계효과 트랜지스터(FET)가 턴 오프 상태에서 다시 턴온 상태로 스위칭되면, ②번 루트를 통해 다이오드(D1)의 역회복 전류가 흐르게 되고 이때, 전류 제한회로부(10)내의 인덕터(L2)에 의해 상기 다이오드(D1)의 역회복 전류가 제한되어, 상기 다이오드(D1)는 역저지 상태로 된다. 따라서 ②번 루트를 통하여 흐르던 전류는 ③번 루트를 통해 흐르게 되고 전류 제한회로부(10)내의 콘덴서(C1)에 충전된 전류는 저항(R)을 통해 소모된다.
그러나, 상기 전류 제한회로(10)의 인덕터(L2)에는 계속적으로 한방향으로만 전류가 흐르게 되므로 다이오드(D1)의 역회복 전류에 대한 첨두 전류의 제한 성능이 약한 단점이 있다.
또한, 전계효과 트랜지스터(FET)가 턴오프 상태에서 턴온되기 전까지 상기 인덕터(L2)의 전류는 제로상태로 리셋트되어 있어야 하므로 이를 위하여 스너버 회로의 용량과 사이즈가 커지게 되는 단점도 있다.
본 고안은 상기와 같은 종래의 단점을 해결하고자 이루어진 것으로, 그 목적은 승압형 컨버터에서 인덕터를 출력 다이오드에 연결하여 역회복 전류를 억제시키고, 또한 상기 인덕터에 상호 직렬 연결된 콘덴서 및 다이오드를 병렬로 연결하여 주 스위칭 소자에 인가되는 첨두전압을 감소시키며 역회복 전류의 기울기와 크기를 줄여 EMI 노이즈의 발생을 억제시켜 줌과 동시에 주 스위칭 소자의 손실을 저감시킬수 있도록 하는 승압형 컨버터 회로를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 입력전압 축적용 인덕터와, 상기 인덕터에 축적된 전류를 스위칭하여 다이오드 및 콘덴서를 통하여 DC전압으로 출력시키기 위한 전계효과 트랜지스터와, 상기 다이오드에 흐르는 역회복 전류를 제한하기 위한 전류 제한회로부와, 상기 전계효과 트랜지스터로 유입되는 첨두 전압을 제거하기 위한 스너버회로부로 구성되는 승압형 컨버터 회로에 있어서; 상기 전류 제한회로는 인덕터의 출력단과 출력 다이오드의 입력단 사이에 직접 접속 채용함으로써 상기 출력 다이오드의 역회복 전류를 제한함과 동시에 상기 전계효과 트랜지스터로 유입되는 첨두 전압을 제거하는 점에 있다.
이하, 본 고안에 따른 승압형 컨버터 회로의 바람직한 일 실시예에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제2도는 본 고안에 따른 승압형 컨버터 회로의 일 실시예를 나타낸 회로도로서, 제2도에 도시한 바와같이, AC 또는 DC 전압의 입력에 따라 소정의 전류를 축적하는 인덕터(L1)와, 상기 인덕터(L1)의 출력단에 접속되며 외부 스위칭 펄스 입력에 따라 상기 인덕터(L1) 축적된 전류를 다이오드(D1)를 통하여 DC전압으로 출력시키기 위해 스위칭동작을 수행하는 전계효과 트랜지스터(FET)와; 상기 인덕터(L1)의 출력단과 다이오드(D1)의 입력단 사이에 접속되며 상기 다이오드(D1)의 역회복 전류를 제한하기 위한 인덕터(L2), 상호 직렬 연결되고 상기 인덕터(L2)에 병렬 연결된 콘덴서(C1) 및 다이오드(D2), 및 상기 콘덴서(C1)에 병렬 연결된 저항(R)으로 구성된 전류 제한회로부(20)와, 상기 전계효과 트랜지스터(FFT)와 다이오드(D1)의 출력단 사이에 병렬 접속되어 DC출력의 첨두 전압을 제거하는 스너버 회로부(11)로 구성된다.
이때, 미설명된 콘덴서(C2)는 직류 평활용 콘덴서이다.
이와 같이 구성된 본 고안의 작용효과를 설명하면 다음과 같다. 우선, 전계효과 트랜지스터(FET)가 턴온 상태에서는 ①번 루트를 통하여 입력된 AC 또는 DC입력 전류가 흐르게 되므로 인덕터(L1)에 소정 레벨의 전류가 축적된다.
이어, 상기 전계효과 트랜지스터(FET)가 턴오프되면, 상기 인덕터(L1)에 축적된 전류는 콘덴서(C1), 다이오드(D2), 다이오드(D1), 및 콘덴서(C2)를 통하여 흐르게 되어 DC전압을 출력하고, 이때 상기 콘덴서(C1)는 서서히 충전되면서 전류가 패스하므로 그 전류의 경로가 서서히 전이되면서 첨두전압을 방지하며, 상기 콘덴서(C1)가 완전히 충전된 후에는 전류의 경로가 L1→C1→D2→D1에서 L1→L2→D1으로 변경된다. 이때 상기 콘덴서(C1)에 충전된 에너지는 상기 저항(R)에 의해 소모된다. 즉 상기 인덕터(L2)에 의해 상기, FFT 소자에 첨두전압이 발생하는 것을 상기 인덕터(L2)에 병렬 연결된 콘덴서(C1)에 의해 감소시키도록 한다.
또한, 상기 전계효과 트랜지스터(FET)가 턴오프 상태에서 다시 턴온 상태로 스위칭되면, ②번 루트를 통하여 다이오드(D1)의 역회복 전류가 흐른다. 이때, 전류 제한회로부(20)내의 인덕터(L2)에 의해 다이오드(D1)의 역회복 전류가 제한되어, 상기 다이오드(D1)는 역저지 상태로 된다. 따라서 ②번 루트를 통하여 흐르던 전류는 ③번 루트를 통하여 흐르게 되고 이때 전류 제한회로부(10)내의 콘덴서(C1)에 충전된 전류는 저항(R)을 통해 소모된다.
또한, 상기 전계효과 트랜지스터(FET)가 다시 턴오프되는 순간 ②번 루트를 통하여 흐르던 전류는 ③번 루트와 다이오드(D1) 및 콘덴서(C2)를 통하여 그라운드로 흐르게 됨에 따라 전류 제한회로부(20)내의 콘덴서(C1)에 충전되어 저항(R)으로 방전된다.
이와같이 본 고안은 스너버 회로부(11)와 상기 전류 루트를 통해 전계효과 트랜지스터(FET)에 인가되는 첨두 전압을 방지할 수 있다.
이상에서와 같이 본 고안에 따른 승압형 컨버터 회로에 의하면, 출력 다이오드에 전류의 급격한 증가를 저지하는 인덕터를 연결하여 역회복 전류의 기울기와 크기를 줄임으로써 EMI 노이즈 발생을 억제하고 FET 소자의 손실을 감소하며, 또한 상기 인덕터에 병렬로 콘덴서를 연결하여 상기 인덕터로 인해 상기 PET 소자에 첨두전압이 발생되는 것을 방지하는 효과가 있다. 또한, 역회복 전류를 저지하기 위한 인덕터에 양방향으로 전류가 흐르도록 하는 전류 루프를 형성되도록 함으로써 종래의 일방향으로만 전류가 흐르도록 구성된 인덕터에 비해 작용 용량의 인덕터를 사용할 수 있는 잇점이 있다.
Claims (1)
- 입력전압 축적용 인덕터(L1)와, 상기 인덕터(L1)에 축적된 전류를 스위칭하여 출력 다이오드(D1) 및 콘덴서(C2)를 통하여 DC 전압으로 출력하기 위한 전계효과 트랜지스터를 구비한 승압형 컨버터 회로에 있어서, 상기 인덕터(L1)의 출력단과 상기 다이오드(D1)의 입력단 사이에 접속된 인덕터(L2)와; 상기 인덕터(L2)에 병렬 연결되고 상호 직렬 연결된 콘덴서(C1) 및 다이오드(D2)와; 상기 콘덴서(C1)에 병렬 연결된 저항(R)으로 구성된 전류 제한회로부(20)를 구비한 것을 특징으로 하는 승압형 컨버터회로.
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