KR0148741B1 - Overcurrent detection circuit - Google Patents

Overcurrent detection circuit

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KR0148741B1 KR1019950038036A KR19950038036A KR0148741B1 KR 0148741 B1 KR0148741 B1 KR 0148741B1 KR 1019950038036 A KR1019950038036 A KR 1019950038036A KR 19950038036 A KR19950038036 A KR 19950038036A KR 0148741 B1 KR0148741 B1 KR 0148741B1
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Abstract

본 발명은 하이브리드(Hybrid) IC를 사용하는 SMPS(Switching Mode Power System)에서, 2차측 전원회로의 이상 현상 또는 AC 코드 삽입시 발생하는 순간 서어지(Surge) 전류에 의해 파우어 트랜지스터가 안전동작 할 수 있는 영역을 오버하여 전원회로가 파괴되는 현상을 방지해 주도록 하는 자동 과전류 검출회로에 관한 것으로According to the present invention, in a switching mode power system (SMPS) using a hybrid IC, a power transistor can be safely operated by surge current caused by an abnormal phenomenon in a secondary power circuit or an AC cord insertion. The present invention relates to an automatic overcurrent detection circuit that prevents the power supply circuit from being destroyed by exceeding a certain area.

본 발명은 정류부(10)의 전원이 인가되는 스위칭 트랜스(30)를 전압 안정 집적소자(20)의 파우어 트랜지스터(Q1)로 스위칭 동작시키고 드라이브 권선(Ld)과 파우어 트랜지스터(Q1)의 에미터 사이에 저항(R0)이 연결된 회로에 있어서, 상기 저항(R0)과 파우어 트랜지스터(Q1)의 베이스 사이에 저항(R1)(R2)을 연결시켜 저항(R0)의 검출 전류와 중첩시킴으로써 AC 코드 삽입시 또는 2차측 회로이상에 의해 파우어 트랜지스터가 파손되는 문제점을 없앤 것이다.According to the present invention, the switching transformer 30 to which the power of the rectifier 10 is applied is switched to the power transistor Q1 of the voltage stable integrated device 20, and is operated between the drive winding Ld and the emitter of the power transistor Q1. In a circuit connected to the resistor R0, the AC cord is inserted by connecting the resistor R1 and R2 between the resistor R0 and the base of the power transistor Q1 to overlap the detection current of the resistor R0. Alternatively, the problem that the power transistor is broken due to an abnormality in the secondary circuit is eliminated.

Description

자동 과전류 검출 회로Automatic overcurrent detection circuit

제1도는 종래의 과전류 검출 회로도.1 is a conventional overcurrent detection circuit diagram.

제2도는 본 발명의 과전류 검출 특성표.2 is an overcurrent detection characteristic table of the present invention.

제3도는 본 발명의 과전류 검출 회로도.3 is an overcurrent detection circuit diagram of the present invention.

제4도는 본 발명의 과전류 검출 특성표.4 is an overcurrent detection characteristic table of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 정류수 20 : 전압 안정 집적 소자10: rectified water 20: voltage stable integrated device

30 : 스위칭 트랜스 Q1 : 파우어 트랜지스터30: switching transformer Q1: power transistor

R0, R1, R2 : 저항 Ld : 드라이브 권선R0, R1, R2: Resistor Ld: Drive Winding

본 발명은 하이브리드(Hybrid) IC를 사용하는 SMPS(Switching Mode Power System)에서, 2차측 전원회로의 이상 현상 또는 AC 코드 삽입시 발생하는 순간 서어지(Surge) 전류에 의해 파우어 트랜지스터가 안전동작 할 수 있는 영역을 오버하여 전원회로가 파괴되는 현상을 방지해 주도록 하는 자동 과전류 검출회로에 관한 것이다.According to the present invention, in a switching mode power system (SMPS) using a hybrid IC, a power transistor can be safely operated by surge current caused by an abnormal phenomenon in a secondary power circuit or an AC cord insertion. The present invention relates to an automatic overcurrent detection circuit that prevents the power supply circuit from being destroyed by overcoming a region.

최근 가장 많이 사용되는 전원시스템인 SMPS 방식은 AC 입력 범위에 관계없이 일정한 2차측 출력전압을 얻을 수 있도록 하는 것으로 AC 입력전원을 전파 정류시키는 정류수단과, 정류전압을 스위칭 시켜 일정한 2차 전압을 출력시키는 스위칭용 트랜스와, 상기 스위칭용 트랜스의 스위칭 동작을 콘트롤하는 제어수단으로 구성되어 있다.The SMPS method, which is the most widely used power system, is to obtain a constant secondary output voltage irrespective of the AC input range, and the rectifying means for full-wave rectifying the AC input power and the constant secondary voltage by switching the rectified voltage. And a control means for controlling the switching operation of the switching transformer.

기존 SMPS 회로는 제1도에 도시되어 있는 바와같이 AC 전원은 정류부(10)에서 전파 정류되어 스위칭 트랜스(30)의 1차 권선(LP)에 인가되고 상기 1차 권선(LP)의 출력전압은 전압 안정 집적소자(20)의 내부에 내장된 파우어 트랜지스터(Q1)의 콜렉터에 인가되며 스위칭 트랜스(30)의 드라이브 권선(Ld)에는 파우어 트랜지스터(Q1)의 베이스와 에미터가 연결되고 상기 파우어 트랜지스터(Q1)의 에미터와 베이스 사이에는 오차가 매우적고 낮은 저항값을 갖는 저항(R0)이 연결된다.In the conventional SMPS circuit, as shown in FIG. 1, AC power is full-wave rectified by the rectifier 10 to be applied to the primary winding LP of the switching transformer 30, and the output voltage of the primary winding LP is It is applied to the collector of the power transistor Q1 embedded in the voltage stable integrated device 20, and the base and emitter of the power transistor Q1 are connected to the drive winding Ld of the switching transformer 30. A resistor R0 having a very low resistance value and a low resistance value is connected between the emitter and the base of Q1.

상기 저항(R0)에 유기된 전압은 전압안정 집적소자(20)에 내장된 과전류 검출 소자(21)에서 기준전압(22)과 비교되어 과전류가 검출되고 과전류 검출소자(21)의 출력은 파우어 트랜지스터(Q1)의 베이스 입력으로 인가되게 된다.The voltage induced in the resistor R0 is compared with the reference voltage 22 in the overcurrent detecting device 21 embedded in the voltage stable integrated device 20 so that the overcurrent is detected and the output of the overcurrent detecting device 21 is a power transistor. It is applied to the base input of (Q1).

이러한 SMPS 전원회로는 드라이브 권선(Ld)에서 검출된 전압에 따라 전압 안정 집적소자(20)의 파우어 트랜지스터(Q1)를 스위칭 시킴으로써 스위칭 트랜스(30)의 2차측으로 AC 입력에 관계없이 일정한 출력전압을 얻게 된다.The SMPS power supply circuit switches the power transistor Q1 of the voltage stable integrated device 20 according to the voltage detected by the drive winding Ld to provide a constant output voltage regardless of the AC input to the secondary side of the switching transformer 30. You get

이때 저항(R0)에서 검출된 전압은 과전류 검출소자(21)에서 기준 전압(22)과 비교하여 파우어 트랜지스터(Q1)의 베이스 전압을 콘트롤 하므로써 과전류 인가시 파우어 트랜지스터(Q1)를 보호해 주고 있다.At this time, the voltage detected by the resistor R0 protects the power transistor Q1 when the overcurrent is applied by controlling the base voltage of the power transistor Q1 in comparison with the reference voltage 22 in the overcurrent detection element 21.

여기서 파우어 트랜지스터(Q1)의 허용전류는가 된다.(상기 식에서 1V는 전압 안정 집적소자의 내부에 고정된 전압임)Here, the allowable current of the power transistor Q1 is (1V is the voltage fixed inside the voltage stable integrated device)

상기 식에서 알 수 있듯이 저항(R0)는 파우어 트랜지스터(Q1)의 허용 전류치를 제어하는 역할을 하는 것으로 이는 순간 서어지 변화에 따른 파우어 트랜지스터(Q1)의 허용 전류치를 제어하는 역할을 하는 것으로 이는 순간 서어지 변화에 따른 파우어 트랜지스터(Q1)의 허용전류 상승을 억제시키면서 파우어 트랜지스터(Q1)를 보호하게 된다.As can be seen from the above equation, the resistor R0 serves to control the allowable current value of the power transistor Q1, which controls the allowable current value of the power transistor Q1 according to the instantaneous surge change. The power transistor Q1 is protected while the allowable current rises in the power transistor Q1 according to the change.

단 저항(R0)은 단지 파우어 트랜지스터(Q1)의 보호기능만을 수행하여야 하며 증폭도(hfe·IB)를 떨어뜨려서는 안되는 것으로 파우어 트랜지스터(Q1)가 저항(R0)에 의해 증폭도가 떨어진다면 세트의 레귤레이션(Regulation)이 안되어 정상화면을 볼 수 없게 된다.However, the resistor R0 should only perform the protection function of the power transistor Q1 and should not drop the amplification degree hfe IB. If the power transistor Q1 is amplified by the resistance R0, There is no regulation, so the normal screen cannot be seen.

이같이 SMPS 회로에서는 저항(R0)과 과전류 검출 소자(21)을 이용하여 2차측 회로의 이상 또는 AC 코드 삽입시 발생되는 등의 순간부하 변동시 서어지 전류가 급격히 증가하여 파우어 트랜지스터(Q1)가 파손되는 경우를 대비해 주고 있으나 상기된 회로는 일반적인 보호만 가능하고 여러가지 악조건에 완벽한 대응을 하지 못하는 문제점이 있게 된다.As described above, in the SMPS circuit, surge current rapidly increases when an instantaneous load fluctuation such as an abnormality of the secondary circuit or occurrence of AC cord insertion occurs using the resistor R0 and the overcurrent detecting element 21, and thus the power transistor Q1 is damaged. However, the above-described circuits have a problem in that the above-described circuits can only provide general protection and do not perfectly cope with various bad conditions.

즉 제2도에 도시된 바와같이 저항(R0)의 사용으로 최대 전류가 제한되어 입력 AC 전압 변화와 상관없이 저항(R0)사용 전류라인은 일정하나 세트에 걸리는 부하는 AC 전압 상승에 따라 하강 되어진다.That is, as shown in FIG. 2, the maximum current is limited by the use of the resistor R0 so that the current line using the resistor R0 is constant regardless of the change of the input AC voltage. Lose.

따라서 저항(R0) 사용에 의한 최대전류의 세트에 걸리는 부하 사이에는 세트의 레귤레이션에 영향이 없으나 그 폭(A)이 너무커 순간 서어지 발생시 파우어 트랜지스터(Q1)의 동작 영역을 오버 할 우려가 있게 된다.Therefore, there is no influence on the regulation of the set between the loads applied to the set of the maximum current by the use of the resistor R0. do.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 AC 입력전압에 따른 드라이브 권선 전압 변화를 감지하여 기존의 과전류 검출 전류와 중첩시킴으로써 파우어 트랜지스터의 동작 영역을 안정화 시켜 주어 파우어 트랜지스터가 파손되지 않고 안정된 동작을 수행하도록 한다.In view of the above, the present invention senses the drive winding voltage change according to the AC input voltage and overlaps the existing overcurrent detection current to stabilize the operating area of the powder transistor so that the powder transistor can perform stable operation without damage. do.

이러한 본 발명은 드라이브 권선 전압변화를 감지하여 기존 과전류 검출 전류에 중첩시킴으로써 과전류 검출 제한전류 커브를 실제 세트에서 소비되는 전류커브와 유사한 커브 특성을 만들어 내도록 하므로써 이루어진다.The present invention is achieved by detecting a change in the drive winding voltage and superimposing the current overcurrent detection current to create a curve characteristic similar to the current curve consumed in the actual set.

이하 본 발명을 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제3도는 본 발명의 과전류 검출 회로도로써3 is an overcurrent detection circuit diagram of the present invention.

정류부(10)의 전원을 전압 안정 집적소자(20)의 스위칭 동작에 따라 스위칭트랜스(30)에서 스위칭 출력시키고 상기 전압 안정 집적소자(20)의 파우어 트랜지스터(Q1)의 에미터와 베이스 사이에 저항(R0)을 연결시켜 SMPS 회로에 있어서, 상기 저항(R0)과 스위칭 트랜스(30)의 드라이브 권선(Ld) 사이에 저항(R1)(R2)을 연결시킨 것이다.The power of the rectifier 10 is switched and output by the switching transformer 30 according to the switching operation of the voltage stable integrated device 20, and a resistor is formed between the emitter and the base of the power transistor Q1 of the voltage stable integrated device 20. In the SMPS circuit by connecting R0, resistors R1 and R2 are connected between the resistor R0 and the drive winding Ld of the switching transformer 30.

즉 본 발명은 기존의 과전류 검출회로가 스위칭 트랜스(30)의 드라이브 권선(Ld)전압을 저항(R0)으로 검출하여 파우어 트랜지스터(Q1)에 인가시킴에 있어서, 드라이브 권선(Ld)과 저항(R0) 사이에 저항(R1)(R2)을 연결구성시킴으로써 이루어진다.That is, in the present invention, the conventional overcurrent detection circuit detects the voltage of the drive winding Ld of the switching transformer 30 as the resistor R0 and applies it to the power transistor Q1, whereby the drive winding Ld and the resistor R0 are applied. This is achieved by connecting the resistors R1 and R2 between them.

이러한 구성에서 AC 전압이 입력되면 정류부(10)에서 전파 정류되고 콘덴서(C1)에서 평활된 후 스위칭 트랜스(30)의 1차 권선(LP)에 인가되고 1차 권선(LP)을 거친 직류전원은 전압 안정 집적소자(20)에 내장된 파우어 트랜지스터(Q1)의 콜렉터에 인가되며 스위칭 트랜스(30)의 드라이브 권선(Ld)에 유기된 전압이 파우어 트랜지스터(Q1)의 베이스에 인가되면서 SMPS 동작을 수행하게 된다.In this configuration, when the AC voltage is input, full-wave rectification in the rectifying unit 10 and smoothed in the condenser C1, and then applied to the primary winding LP of the switching transformer 30 and the DC power passing through the primary winding LP SMPS operation is performed by applying the voltage applied to the drive winding Ld of the switching transformer 30 to the base of the power transistor Q1 applied to the collector of the power transistor Q1 built in the voltage stable integrated device 20. Done.

본 발명은 파우어 트랜지스터(Q1)의 에미터에 보호저항(R0)이 연결되고 스위칭 트랜스(30)의 드라이브 권선(Ld)에서 유기된 전압이 저항(R1)(R2)을 통하여 과전류 검출 커브 특성을 변화시키게 된다.According to the present invention, the protection resistor R0 is connected to the emitter of the power transistor Q1, and the voltage induced in the drive winding Ld of the switching transformer 30 has an overcurrent detection curve characteristic through the resistors R1 and R2. Will change.

SMPS 전원 방식은 AC 입력전압에 비례하여 스위칭 트랜스(30)의 드라이브 권선(Ld)에 유기되는 전압도 약간씩 상승하게 된다.In the SMPS power system, the voltage induced in the drive winding Ld of the switching transformer 30 also increases slightly in proportion to the AC input voltage.

이렇게 AC 전압이 상승될수록 파우어 트랜지스터(Q1)의 동작영역에는 불리하게 되며 특히 서어지 발생시에는 파우어 트랜지스터(Q1)가 파손되는 등의 치명적인 손상을 입게된다.As the AC voltage increases, the operation area of the power transistor Q1 becomes disadvantageous. In particular, when the surge occurs, the damage of the power transistor Q1 may occur.

따라서 제1도와 같은 회로를 그대로 사용하게 되면 세트의 서어지 전류가 획일적인 과전류 보호라인을 약간이라도 잘못 설정할 경우 파우어 트랜지스터(Q1)가 파괴되는 현상이 발생된다.Therefore, if the circuit shown in FIG. 1 is used as it is, the power transistor Q1 is destroyed when the surge current of the set is set a little even if the overcurrent protection line is uniform.

그러므로 본 발명에서는 저항(R1)(R2)을 사용하여 과전류 검출전류 커브를 AC 전압에 따라 비례적으로 변화되게 하므로써 서어지 전류에 의한 파우어 트랜지스터(Q1)의 파손을 방지하도록 한다.Therefore, in the present invention, the resistor R1 and R2 are used to change the overcurrent detection current curve proportionally according to the AC voltage, thereby preventing damage to the power transistor Q1 due to surge current.

즉 제4도에 도시된 바와같이 세트에 걸리는 부하전류에 비례하여 저항(R0)(R1)(R2)에 의한 과전류 검출전류 커브를 바꿔주므로써 순간 서어지 발생시 파우어 트랜지스터(Q1)의 동작영역을 벗어나지 않도록 한다.That is, as shown in FIG. 4, the overcurrent detection current curves of the resistors R0, R1, and R2 are changed in proportion to the load current applied to the set, thereby reducing the operating region of the power transistor Q1 during instantaneous surge occurrence. Do not let go.

예를들면 저항(R0)이 0.27Ω이고 저항(R1)이 82Ω이며 저항(R2)이 3.3㏀일 경우 AC 입력전압에 따라 저항(R0)으로 제한 할 수 있는 전류를 수식으로 살펴본다.For example, if the resistance (R0) is 0.27Ω, the resistor (R1) is 82Ω and the resistor (R2) is 3.3㏀, the current that can be limited to the resistor (R0) according to the AC input voltage is examined.

1. AC 80V 입력시1.When AC 80V input

2. AC 170V 입력시2.When AC 170V input

3. AC 260V 입력시3.When AC 260V input

이를 세트 부하 전류에 맞추어 표로 그리면 제4도의 표와 같게 된다.If this is plotted according to the set load current, it becomes as shown in the table of FIG.

이상에서 살펴본 바와같이 본 발명은 AC 전압 입력에 따른 드라이브 권선 전압 변화를 감지하여 기존 과전류 검출 전류에 중첩시킴으로써 과전류 검출 제한 커브를 실제 세트에서 소비되는 전류커브와 유사한 특성을 만들어 AC 코드 삽입시 또는 2차측 회로이상에 의해 파우어 트랜지스터가 파손되는 문제점을 없앤 것이다.As described above, the present invention senses a change in the drive winding voltage according to the AC voltage input and superimposes the existing overcurrent detection current to create a characteristic similar to the current curve consumed in the actual set by inserting an AC cord. This eliminates the problem that the power transistor is damaged due to an abnormal circuit on the secondary side.

Claims (1)

정류부(10)의 전원이 인가되는 스위칭 트랜스(30)를 전압 안정 집적소자(20)의 파우어 트랜지스터(Q1)로 스위칭 동작시키고 드라이브 권선(Ld)과 파우어 트랜지스터(Q1)의 에미터 사이에 저항(R0)이 연결된 회로에 있어서, 상기 저항(R0)과 파우어 트랜지스터(Q1)의 베이스 사이에 저항(R1)(R2)을 연결시켜 저항(R0)의 검출 전류와 중첩시키는 것을 특징으로 하는 자동과전류검출 회로.The switching transformer 30 to which the power of the rectifier 10 is applied is switched to the power transistor Q1 of the voltage stable integrated device 20, and a resistance between the drive winding Ld and the emitter of the power transistor Q1 is applied. In a circuit connected to R0, automatic overcurrent detection, characterized in that the resistor (R1) (R2) is connected between the resistor (R0) and the base of the power transistor (Q1) to overlap the detection current of the resistor (R0). Circuit.
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