KR0152598B1 - Power stabilization circuit having high frequency characteristic - Google Patents

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Abstract

본 발명은 외부전원이 공급되는 1차측 권선부와, 상기 1차측 권선부에 의해 유도되는 내부전원전압을 출력하는 2차측 권선부와, 상기 2차측 권선부에서 출력되는 전압의 변화를 검출하여 빛으로 방출하는 출력전압 검출부와, 상기 출력전압 검출부의 출력을 피드백받아 상기 1차측 권선부의 동작을 제어하는 전원 안정화회로를 포함하는 전원 공급 유니트에 있어서, 종래의 전원 안정화회로에서의 피드백 단자가 포토 커플러에서만 전류를 공급받던 것을 개선하여 전원 안정화회로의 전원 스위칭 소자에 피드백 단자를 접속시킴으로써, 피드백 단자의 전압이 상승하는 구간에서 포토 커플러와 스위칭 소자에 의해 많은 양의 전류가 공급되도록 하여 피드백 단자에서의 신호 주파수를 높인 전원 안정화회로에 관한 기술이다.According to the present invention, a primary winding unit to which external power is supplied, a secondary winding unit for outputting an internal power supply voltage induced by the primary winding unit, and a light detected by detecting a change in voltage output from the secondary winding unit A power supply unit comprising an output voltage detector for emitting a light and a power stabilization circuit for controlling an operation of the primary winding unit by receiving an output of the output voltage detector. By improving the current supplied only to the feedback terminal to the power switching element of the power stabilization circuit, a large amount of current is supplied by the photo coupler and the switching element in a section where the voltage of the feedback terminal increases, The present invention relates to a power supply stabilization circuit with a higher signal frequency.

Description

고주파 특성의 전원 안정화회로Power stabilization circuit with high frequency characteristics

제1도는 종래의 전원 안정화회로를 포함하는 전원 공급 유니트를 도시한 회로도.1 is a circuit diagram showing a power supply unit including a conventional power stabilization circuit.

제2도는 전원 안정화회로를 구성하는 전원 스위칭부의 내부회로를 개략적으로 도시한 회로도.2 is a circuit diagram schematically showing an internal circuit of a power switching unit constituting a power stabilization circuit.

제3도는 전원 안정화회로를 구성하는 전원 스위칭부의 내부회로에서의 동작 파형도.3 is an operation waveform diagram of an internal circuit of a power switching unit constituting a power stabilization circuit.

제4도는 본 발명에 의한 전원 안정화회로를 포함하는 전원 공급 유니트를 도시한 회로도.4 is a circuit diagram showing a power supply unit including a power stabilization circuit according to the present invention.

제5도는 종래와 본 발명에 의한 전원 안정화회로의 주파수 특성을 비교한 파형도.5 is a waveform diagram comparing the frequency characteristics of the power supply stabilization circuit according to the prior art and the present invention.

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

10 : 외부 전원 입력부 20 : 1차측 권선부10: external power input unit 20: primary winding unit

30 : 2차측 제 1 권선부 40 : 2차측 제 2 권선부30: secondary side first winding portion 40: secondary side second winding portion

50 : 출력전압 검출부 55 : 전압검출 아이씨칩50: output voltage detector 55: voltage detection IC chip

60, 60' : 전원 안정화회로 61 : 피드백 제어부60, 60 ': power stabilization circuit 61: feedback control unit

62, 62' : 전원 스위칭부 65 : 내부 발진회로62, 62 ': power supply switching unit 65: internal oscillation circuit

본 발명은 전자기기 내부에 사용되는 전원전압을 공급하는 회로에 관한 것으로, 특히, 교류성분의 외부전원을 전자기기 내부에서 필요로 하는 직류전원으로 변환하는 동시에 변압시켜 내부의 각 회로에서 필요로 하는 전원전압을 공급하는데 있어서, 소모되는 전력을 감소시키고 내부 전원전압의 전위를 안정되게 유지시키기 위해, 변압부를 높은 주파수로 구동하는 고주파 특성의 전원 안정화회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a circuit for supplying a power supply voltage used in an electronic device, and in particular, converts an external power source of an AC component into a direct current power source required in the electronic device and simultaneously transforms and converts an external power source required by the internal circuit. The present invention relates to a power supply stabilization circuit having a high frequency characteristic that drives the transformer unit at a high frequency in order to reduce power consumption and to maintain the potential of the internal power supply voltage in a stable manner.

일반적으로, 발전소에서 고압으로 생성된 전기 에너지는 변압되어 각 가정과 공장으로 전달되는데, 상기에서 공급된 전압은 교류전압으로 가정이나 공장에서 사용하는 갖가지 전자기기를 구동하기 위해서는 전자기기 내부에서 직류전압으로 바뀌고 필요에 따라 변압되어 사용된다.In general, the electrical energy generated at high pressure in the power plant is transformed and transferred to each home and factory. The voltage supplied above is an alternating voltage, and in order to drive various electronic devices used in the home or factory, It is changed and used as needed.

전자기기 내부회로가 복잡하고 특성이 다른 여러부분으로 나누어진 것 일수록 내부에서 필요로하는 전압이 다수개의 전위를 갖게 되므로, 외부에서 공급되는 전원은 내부의 전원 공급 유니트에서 다양하게 변압된다.As the internal circuit of an electronic device is complicated and divided into various parts with different characteristics, the internally required voltage has a plurality of potentials, so the externally supplied power is variously transformed in the internal power supply unit.

제1도는 종래의 전원 안정화회로를 포함하는 전원 공급 유니트를 도시한 회로도로서, 외부에서 공급되는 교류전압을 내부로 전달하는 외부 전원 입력부(10)와, 상기 외부 전원 입력부(10)를 통해 전달 되는 외부전압을 평활하여 내부회로로 전달하기 위한 1차측 권선부(20)와, 내부회로로 공급되는 제 1 내부전원(Vint1)을 유도하기 위한 2차측 제 1 권선부(30)와, 내부회로로 공급되는 제 2 내부전원(Vint2)을 유도하는 2차측 제 2 권선부(40)와, 상기 2차측 제 1 권선부(30)의 출력단(Vint1)과 2차측 제 2 권선부(40)의 출력단(Vint2) 사이에 접속되어 출력전압의 상태를 검출하는 출력전압 검출부(50)와, 상기 1차측 권선부(20)에 접속되어, 상기 1차측 권선부(20)의 동작을 제어하는 전원 안정화회로(60)를 포함하고 있다.1 is a circuit diagram showing a power supply unit including a conventional power stabilization circuit, which is transmitted through an external power input unit 10 and an external power input unit 10 to transmit an AC voltage supplied from the outside. A primary winding unit 20 for smoothing an external voltage and transferring it to an internal circuit, a secondary winding first side 30 for inducing a first internal power supply Vint1 supplied to the internal circuit, and an internal circuit Secondary winding part 40 which induces the supplied second internal power supply Vint2, and output terminal Vint1 of the secondary winding part 30 and the output terminal of the second winding part 40 which are secondary. An output voltage detection unit 50 connected between Vint2 and detecting the state of the output voltage, and a power supply stabilization circuit connected to the primary winding unit 20 to control the operation of the primary winding unit 20; It contains 60.

상기 각부분들의 구성을 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.Looking at the configuration of the respective parts in more detail as follows.

우선, 외부 전원 입력부(10)는 다이오드 브리지(diode bridge) 구조로 형성되며, 1차측 권선부(20)는 상기 외부 전원 입력부(10)의 출력노드에 접속되어, 인가되는 전원의 전위를 낮추어주는 저항성분(Rp)과, 상기 저항성분(Rp)의 다른쪽 노드와 접지전압단 사이에 접속되며, 전달된 교류전원을 직류전원으로 평활하는 캐패시터성분(Cp)과, 상기 캐패시터성분(Cp)과 저항성분(Rp)이 연결된 노드에 접속되어 변압을 위한 에너지를 축적하는 변압코일(Lp)로 구성된다.First, the external power input unit 10 has a diode bridge structure, and the primary winding unit 20 is connected to the output node of the external power input unit 10 to lower the potential of the applied power. A capacitor component Cp connected between the resistor component Rp, the other node of the resistor component Rp and the ground voltage terminal, and smoothing the transferred AC power to a DC power source; and the capacitor component Cp; The transformer Rp is connected to a node to which the resistance component Rp is connected to accumulate energy for transforming.

2차측 제 1 권선부(30)는 2차측 변압코일(L1)과 상기 변압코일(L1)엣 출력단(Vint1)으로 순방향 접속되어 있는 다이오드성분(D1)과, 상기 출력단(Vint1)과 접지전압단 사이에 접속되어 있는 캐패시터성분(C1)으로 이루어지고, 2차측 제 2 권선부(40)는 상기 제 1 권선부(30)와 동일한 구조로 단지 변압코일(L2)의 권수비가 다를 뿐이다.The secondary side first winding part 30 includes a diode component D1 connected forward to a secondary side transformer coil L1 and an output terminal Vint1 at the transformer coil L1, and the output terminal Vint1 and a ground voltage terminal. Comprising a capacitor component (C1) connected between, the secondary side second winding portion 40 has the same structure as the first winding portion 30, only the number of turns of the transformer coil (L2) is different.

출력전압 검출부(50)는 상기에서 언급한 바와같이, 변압되어 내부회로로 인가되는 전압을 안정된 상태로 유지시키기 위해, 2차측의 제 1 권선부(30)와 제 2 권선부(40)의 출력단(Vint1, Vint2)에 유도 되는 전압변화를 비교하여 그 결과를 상기 전원 안정화회로(60)로 전달하는 역할을 한다. 그러므로, 그 구성은 상기 제 2 권선부(40)의 출력전압을 적절히 강하시키는 제 1 저항성분(R1)과, 상기 저항성분(R1)에 접속되며 흐르는 전류의 양에 따라 세기가 다른 빛을 방출하는 제 1 포토 커플러(photo coupler)(PC1)와, 상기 제 1 권선부(30)의 출려전압을 적절히 강하시키는 제 2 저항성분(R2)과, 상기 제 1 포토 커플러(PC1)와, 제 2 저항성분(R1)에 접속된 전압검출 아이씨칩(55)으로 이루어져 있으며, 상기 제 1 포토 커플러(PC1)를 통해 흐르는 전류의 양은 제 1 및 제 2 저항성분(R1, R2)에 의해 결정되고, 상기 전압검출 아이씨칩(55)은 저항(R2)이 접속된 제 1 지점(1)의 전류량에 따라 제 1 포토 커플러(PC1)가 접속된 제 2 지점(2)의 전류값이 변화되도록 동작하는 트랜지스터의 전류증폭 특성을 이용하여 출력전압이 변화를 검출한다.As mentioned above, the output voltage detection unit 50 is transformed to maintain the voltage applied to the internal circuit in a stable state, and output terminals of the first winding unit 30 and the second winding unit 40 on the secondary side. Compares the voltage change induced in (Vint1, Vint2) and delivers the result to the power supply stabilization circuit (60). Therefore, the configuration emits light having a different intensity depending on the amount of current flowing in the first resistance component R1 for properly dropping the output voltage of the second winding portion 40 and the resistance component R1. A first photo coupler PC1, a second resistance component R2 for appropriately lowering the output voltage of the first winding part 30, the first photo coupler PC1, and a second It consists of a voltage detection IC chip 55 connected to the resistance component (R1), the amount of current flowing through the first photo coupler (PC1) is determined by the first and second resistance components (R1, R2), The voltage detection IC chip 55 operates to change the current value of the second point 2 to which the first photo coupler PC1 is connected according to the amount of current at the first point 1 to which the resistor R2 is connected. The output voltage is detected using the transistor's current amplification characteristics.

한편, 상기 제1도에 도시된 전원 안정화회로(60)는 다시 내부적으로 변압을 위한 2차측 코일 및 빛을 흡수하는 포토 커플러를 포함하는 피드백 제어부(61)와, 상기 피드백 제어부(61)를 통해 전달되는 전류량에 따라 상기 1차측 권선부(20)의 동작속도를 조절하는 전원 스위칭부(62)로 이루어져 있다.On the other hand, the power stabilization circuit 60 shown in FIG. 1 includes a feedback control unit 61 including a secondary coil and a photo coupler for absorbing light internally again through the feedback control unit 61 and the feedback control unit 61. It consists of a power switch 62 for adjusting the operating speed of the primary winding 20 according to the amount of current delivered.

상기 피드백 제어부(61)는 2차측 권선부와 동일한 구조를 이루고 있는 변압코일(L3), 다이오드성분(D3), 캐패시터성분(C3)과, 상기 캐패시터성분(C3)과 다이오드성분(D3)이 연결된 노드(N1)와 상기 전원 스위칭부(62)의 피드백 단자(F/B) 사이에 접속되며, 상기 출력전압 검출부(50)의 제 1 포토 커플러(PC1)에서 방출되는 빛을 받아들여 동작하는 제 2 포토 커플러(PC2)를 포함하고 있다.The feedback controller 61 includes a transformer coil L3, a diode component D3, a capacitor component C3, and the capacitor component C3 and the diode component D3 having the same structure as the secondary winding unit. A node connected between the node N1 and the feedback terminal F / B of the power switching unit 62 and operating by receiving light emitted from the first photo coupler PC1 of the output voltage detecting unit 50. 2 includes a photo coupler (PC2).

상기 전원 스위칭부(62)는 상기 피드백 제어부(61)에 전달되는 전류량에 의해 피드백 단자(F/B)의전위가 기준전압(Vref)까지 높아지는 구간에서 내부의 스위칭 소자가(Qsw)가 동작하여 상기 1차측 권선부(20)의 변압코일(Lp)에 에너지가 저장되도록 변압코일(Lp)의 한쪽노드를 접지전압단에 연결시키며, 보통 칩형으로 제조된 것이 사용된다.The power switching unit 62 operates the internal switching element Qsw in a section in which the potential of the feedback terminal F / B increases to the reference voltage Vref by the amount of current transmitted to the feedback control unit 61. One node of the transformer coil Lp is connected to the ground voltage terminal so that energy is stored in the transformer coil Lp of the primary winding unit 20, and a chip type is usually used.

제2도 및 제3도에서는 상기 칩형으로 제조되는 전원 스위칭부(62)의 개략적인 구성과 동작파형을 도시한 것으로, 전원 스위칭부(62)는 내부 발진회로(65)에 연결되어 있느 두개의 캐패시터성분(C11, C12)와 각 캐패시터성분(C11, C12)와 병렬접속된 저항성분(R11, R12)을 포함하고 있다.2 and 3 illustrate a schematic configuration and an operating waveform of the power switching unit 62 manufactured in the chip shape, and the power switching unit 62 is connected to the internal oscillation circuit 65. The capacitor components C11 and C12 and the resistance components R11 and R12 connected in parallel with the capacitor components C11 and C12 are included.

상기 캐패시터(C11)에 걸리는 전압은 제3도(b)에 도시된 바와같이 소정시간(T1) 동안 전하가 충전되어 전위가 기준전압(Vref)인 0.75V 까지 높아졌다가 순간적으로 방전된 소정시간(T2) 동안 가장 낮은 전위상태(0V)를 유지하게 된다.As shown in FIG. 3 (b), the voltage applied to the capacitor C11 is charged for a predetermined time T1 so that the potential increases to 0.75V, which is the reference voltage Vref, and then discharges temporarily. The lowest potential state (0V) is maintained during T2).

한편, 캐패시터(C12)에 걸리는 전압은 제3도(a)에 도시된 바와같이 소정시간(T1) 동안 일정한 전위(2.3V)를 유지하다가 상기 캐패시터(C11)에 기준전압(0.75V)이 유기되면 전하를 서서히 방전하기 시작하여, 1V 까지 전위가 낮아지면 다시 2.3V 로 전압이 상승되고 다시 소정시간(T1)동안 그 상태를 유지하게 된다. 상기 캐패시터(C12)에 걸리는 전압이 순간적으로 2.3V로 상승하는 것과 캐패시터(C11)에 걸리는 전압이 기준전압(0.75V)까지 상승한 후에 최저상태(0V)로 강하되는 것은 제2도에 도시되어 있지 않은 내부회로의 동작에 의해 조정된다.(상기의 전압치는 전원 스위칭부의 특성에 따라 다르게 설정될 수 있다.)Meanwhile, the voltage applied to the capacitor C12 is maintained at a constant potential (2.3 V) for a predetermined time T1 as shown in FIG. 3A, and the reference voltage (0.75 V) is induced to the capacitor C11. When the potential is lowered to 1V, the voltage rises again to 2.3V, and the state is maintained for a predetermined time T1. The voltage across the capacitor C12 instantaneously rises to 2.3V and the voltage across the capacitor C11 drops to the lowest state (0V) after rising to the reference voltage (0.75V) is not shown in FIG. (The voltage value may be set differently according to the characteristics of the power switching unit.)

제3도(b)에 도시된 파형은 전원 스위칭부(62)의 저항성분(R11)이 피드백 단자(F/B)에 접속되어 있으므로 피드백 단자(F/B)에도 동일한 파형이 검출되며, 그에 따라 전원 스위칭부(62) 내의스위칭 소자(Qsw)는 제3도(e)에서 전압이 일정하게 유지되는 동안(T1)에 동작하고 전압이 강하하는 구간(.T2)에서는 오프상태를 유지하게 된다.In the waveform shown in FIG. 3B, since the resistance component R11 of the power switching unit 62 is connected to the feedback terminal F / B, the same waveform is also detected at the feedback terminal F / B. Accordingly, the switching element Qsw in the power switching unit 62 operates while maintaining a constant voltage (T1) in FIG. 3 (e) and maintains an off state in the period (.T2) where the voltage drops. .

상술한 각 부분들의 동작특성과 그 신호파형을 참조하여 제1도에 도시된 전원 공급 유니트의 동작을 전체적으로 설명하면 아래와 같다.The operation of the power supply unit shown in FIG. 1 will be described as a whole with reference to the operation characteristics of the above-described parts and the signal waveform thereof.

제3도(b)에 도시된 바와같이 신호파형에서 전압이 상승하는 구간(T1)에서는 전원 스위칭부(62)의 스위칭 소자(Qsw)가 온된 상태를 유지하고 있으므로, 이때의 1차측 권선부(20)에는 외부전원 입력부(10)를 통해 전달된 전원에 의해 에너지가 축적되고, 소정시간(T1)이 경과하여 상기 스위칭 소자(Qsw)가 오프되면 상기 1차측 권선부(20)에 축적되어 있던 에너지가 2차측 권선부쪽으로 이동하게 되어 2차측 변압코일(L1, L2, L3)에는 유도전압이 발생하며, 이로 인해 2차측의 권선부의 캐패시터(C1, C2, C3)에는 전하가 충전된다.As shown in FIG. 3 (b), since the switching element Qsw of the power switch 62 is kept in the period T1 in which the voltage rises in the signal waveform, the primary winding unit at this time ( In the 20, energy is accumulated by the power delivered through the external power input unit 10, and when the switching element Qsw is turned off after a predetermined time T1 has elapsed, the primary winding unit 20 has accumulated. The energy moves toward the secondary winding, so that induced voltage is generated in the secondary transformer coils L1, L2, and L3, which charges the capacitors C1, C2, and C3 of the secondary winding.

스위칭 소자(Qsw)가 오프된 소정시간(T2)가 경과된 후에 다시 온 상태로 전이하게 되면 1차측 권선부(20)에는 다시 에너지가 축적되고, 이때 2차측 권선부 캐패시터(C1, C2, C3)에 충전되어 있던 전하가 방전되어 1차측 출력단(Vint1, Vint2)에는 내부전압이 전달되고, 동시에 출력전압 검출부(50)에서 출력전압의 변화가 감지되며 포토 커플러(PC1)에서 빛이 방출된다.After the predetermined time T2 in which the switching element Qsw is turned off has elapsed, energy is accumulated in the primary winding unit 20 again. At this time, the secondary winding unit capacitors C1, C2, and C3 ) Is discharged, the internal voltage is transmitted to the primary output terminals (Vint1, Vint2), at the same time the change in the output voltage is detected by the output voltage detector 50, the light is emitted from the photo coupler (PC1).

상기 2차측 및 제 1 및 제 2 권선부(30, 40)와 출력전압 검출부(50)가 동작하는 동안에 전원 안정화회로(60)도 제동작을 하게 되는데, 피드백 제어부(61)에서는 포토 커플러(PC2)가 출력전압 검출부(50)에서 전달되는 빛에 의해 동작하여 캐패시터(C3)에서 방전되는 전류를 전원 스위칭부(62)의피드백 단자(F/B)로 전달하므로 피드백 단자(F/B)의 전위가 점차 상승하게 된다. 그리고, 다시 피드백 단자(F/B)의 전위가 기준전압(Vref)에 이르면 전원 스위칭부(62)의 스위칭 소자(Qsw)가 오프되어, 1차측 권선부(20)에 축적된 에너지는 다시 2차측 권선부로 각각 이동하게 된다.While the secondary side and the first and second windings 30 and 40 and the output voltage detector 50 are in operation, the power supply stabilization circuit 60 is also deactivated. In the feedback controller 61, the photo coupler PC2 is operated. ) Is operated by the light transmitted from the output voltage detection unit 50 to transfer the current discharged from the capacitor C3 to the feedback terminal F / B of the power switching unit 62. The potential gradually rises. When the potential of the feedback terminal F / B reaches the reference voltage Vref again, the switching element Qsw of the power supply switching unit 62 is turned off, and the energy accumulated in the primary winding unit 20 again becomes 2 Each will move to the secondary winding.

상기와 같이 이루어지는 동작은 외부 전원 입력부(10)를 통해 전원이 인가되는 동안에는 지속적으로 되풀이 실행되며, 내부회로로 전달되는 전원이 안정된 상태를 유지할 수 있도록 피드백 특성을 이용하여 제어하는 전원 안정화회로(60)의 피드백 단자(F/B)의 신호 주파수는 출력전압 검출부(50)에서 방출되는 빛의 세기에 따라 약간씩 변화하면서 전원의 안정화를 유지하게 된다. 그러나, 상기 주파수는 보통 30㎑ 이상이므로 1차측 권선부(20)에서 2차측 권선부로 에너지를 전달하고, 2차측에 전달된 에너지의 강도에 따라 이를 피드백시켜 다시 에너지 전달상태를 조절하는 것은 짧은 순간에 이루어지게 된다.The operation made as described above is repeatedly executed while power is applied through the external power input unit 10, and the power stabilization circuit 60 is controlled by using a feedback characteristic to maintain a stable state of the power delivered to the internal circuit. The signal frequency of the feedback terminal (F / B) of) is slightly changed depending on the intensity of the light emitted from the output voltage detector 50 to maintain the stabilization of the power supply. However, since the frequency is usually 30 kHz or more, energy is transferred from the primary winding unit 20 to the secondary winding unit, and the energy is fed back according to the intensity of the energy delivered to the secondary side to adjust the energy transfer state again. Will be done.

상기에서 1차측 권선부(20)를 구동하는 전원 스위칭부(62)의 동작파형에서 전압이 상승하는 구간 즉, 스위칭 소자(Qsw)가 온되어 있는 동안이 길어지면 1차측 권선부(20)의 변압코일(Lp)에 많은 양의 에너지가 저장되므로 2차측으로 에너지가 전달되면 2차측 권선부(30, 40)에는 많은 양의 전류가 흐르게 되어 전력소모가 많아지고, 발생하는 내부전압의 안정성도 떨어지게 된다. 그러므로, 전원 스위칭부(62)를 구동하는 피드백 단자(F/B)의 파형 주파수를 높여 전원 안정화회로(60)를 보다 빠르게 동작시키도록 하는 것이 중요하다.In the above operation waveform of the power switching unit 62 driving the primary winding unit 20, that is, the longer the period during which the switching element Qsw is turned on, Since a large amount of energy is stored in the transformer coil Lp, when energy is transferred to the secondary side, a large amount of current flows through the secondary windings 30 and 40, resulting in increased power consumption and stability of the generated internal voltage. Will fall. Therefore, it is important to increase the waveform frequency of the feedback terminal F / B driving the power switching unit 62 so as to operate the power supply stabilization circuit 60 faster.

그러나, 제1도에 도시된 전원 안정화회로(60)에서는 제2 포토 커플러(PC2)를 통해서만 피드백 단자(F/B)에 전류가 공급되므로 피드백 단자(F/B)가 기준전압(Vref)에 이르는 속도가 느린 담점이있다.However, in the power stabilization circuit 60 shown in FIG. 1, since the current is supplied to the feedback terminal F / B only through the second photo coupler PC2, the feedback terminal F / B is connected to the reference voltage Vref. There is a slow bloc.

따라서, 본 발명에서는 내부전원을 출력하는 2차측 권선부의 특성을 개선하고 소비전력을 감소시키기 위하여, 높은 주파수로 동작하는 전원 안정화회로를 구현하는데에 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to implement a power supply stabilization circuit operating at a high frequency in order to improve the characteristics of the secondary winding unit outputting the internal power supply and to reduce power consumption.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 종래의 전원 안정화회로에서의 피드백 단자가 제 2 포트 커플러에 의해서만 전류를 공급받는 것을 개선하여 전원 안정화회로의 전원 스위칭 소자에 피드백 단자를 접속시킴으로써, 피드백 단자의 전압이 상승하는 구간에서 포트 커플러와 스위칭 소자에 의해 많은 양의 전류가 공급되도록하여 피드백 단자에서의 신호 주파수를 높인 전원 안정화회로를 구현하였다.In order to achieve the above object, the present invention improves that the feedback terminal in the conventional power supply stabilization circuit is supplied with current only by the second port coupler, thereby connecting the feedback terminal to the power supply switching element of the power supply stabilization circuit, The power supply stabilization circuit has been implemented to increase the signal frequency at the feedback terminal by supplying a large amount of current by the port coupler and the switching element in the period of increasing voltage.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 관해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the present invention.

제4도는 본 발명에 의한 전원 안정화회로를 포함하는 전원 공급 유니트를 나타낸 것으로, 본 발명에 의한 전원 안정화회로를 제외한 나머지 부분은 제1도에 도시된 바와 그 구성과 동작방법이 동일하므로 여기서는 전원 안정화회로만을 구체적으로 설명하기로 한다.Figure 4 shows a power supply unit including a power stabilization circuit according to the present invention, the rest of the parts except for the power stabilization circuit according to the present invention is the same as shown in Figure 1 the configuration and operation method of the power stabilization here Only the circuit will be described in detail.

제4도에 도시된 전원 안정화회로(60')는 제1도와 동일한 구조를 이루고 있는 피드백 제어부(61)와, 피드백 단자(F/B)가 상기 피드백 제어부(61)와 접속되고 동시에 스위칭 소자(Qsw)의 에미터단에 접속된 전원 스위칭부(62')를 구비하고 있다.The power stabilization circuit 60 ′ shown in FIG. 4 has a feedback control section 61 and a feedback terminal F / B connected to the feedback control section 61 having the same structure as that of FIG. A power supply switching unit 62 'connected to the emitter end of Qsw) is provided.

즉, 피드백 제어부(61)는 변압코일(L3), 다이오드성분(D3), 캐패시터성분(C3), 그리고 빛의 강도에 따라 동작이 제어되는 광 트랜지스터형의 제 2 포토 커플러(PC2)로 이루어져 있다. 그리고, 전원 스위칭부(62')는 1차측 권선부(20)에서 에너지를 축적하는 도안에 주변압코일(Lp)을 접지전압단에 연결시켜주고, 1차측의 에너지가 2차측으로 전달되는 동안에는 변압코일(Lp)을 접지전압단과 단절시킴으로써, 1차측 권선부(20)에서의 변압동작을 실현하기 위해서, 트랜지스터 구조로 형성된 스위칭 소자(Qsw)와, 상기 스위칭 소자(Qsw)의 동작을 내부적으로 제어하기 위해 상기 피드백 제어부(61)에서 전달되는 신호를 받아들이는 피드백 단자(F/B)를 포함하고 있으며, 상기 피드백 단자(F/B)는 상기 피드백 제어부(61)의 제 2 포토 커플러(PC2)와 트랜지스터 구조인 스위칭 소자(Qsw)의 에이터단에 접속되어 있다.That is, the feedback controller 61 includes a transformer coil L3, a diode component D3, a capacitor component C3, and a phototransistor type second photo coupler PC2 whose operation is controlled according to the light intensity. . In addition, the power switching unit 62 'connects the peripheral pressure coil Lp to the ground voltage terminal in the manner of storing energy in the primary winding unit 20, and while the energy of the primary side is transferred to the secondary side. By disconnecting the transformer coil Lp from the ground voltage terminal, the switching element Qsw formed of the transistor structure and the operation of the switching element Qsw are internally operated to realize the transformer operation in the primary winding unit 20. It includes a feedback terminal (F / B) for receiving a signal transmitted from the feedback control unit 61 to control, the feedback terminal (F / B) is a second photo coupler (PC2) of the feedback control unit 61 ) And the transistor of the switching element Qsw having the transistor structure.

그러므로, 1차측 권선부(20)에 축적된 에너지가 피드백 제어부(61)의 변압코일(L3)을 통해 전달되고, 전원 스위칭부(62') 내의 스위칭 소자(Qsw)가 내부신호에 의해 동작을 시작하면 상기 스위칭 소자(Qsw)의 에미터단과 제 2 포토 커플러(PC2)에 접속되어 있는 피드백 단자(F/B)의 전위가 높아지기 시작하는데 상기 스위칭 소자(Qsw)와 제 2 포토 커플러(PC2)를 통해 전류가 공급되므로 피드백 단자(F/B)는 종래에 비해 보다 빠른 시간내에 기준전압(Vref)에 도달하게 된다.Therefore, the energy accumulated in the primary winding unit 20 is transmitted through the transformer coil L3 of the feedback control unit 61, and the switching element Qsw in the power supply switching unit 62 'operates by an internal signal. When the electric potential of the emitter terminal of the switching element Qsw and the feedback terminal F / B connected to the second photo coupler PC2 starts to increase, the switching element Qsw and the second photo coupler PC2 are started to increase. Since the current is supplied through the feedback terminal F / B, the reference voltage Vref is reached in a faster time than in the related art.

제5도는 제1도에 도시된 종래의 전원 안정화회로(60)와 제4도에 도시된 본 발명에 의한 전원 안정화회로(60')에서의 피드백 단자의 신호파형을 도시한 것으로, 제5도(a)에 나타낸 종래의 파형에서의 전압 상승 구간(t1)에 비해 제5도(b)에 나타낸 본 발명의 파형에서의 전압 상승 구간(t1')이 더 짧은 반면, 전압이 최저상태를 유지하고 전원 스위칭부의 스위칭 소자가 동작하지 않는 구간(t2)은 일정하므로 결과적으로, 제5도(b)에 도시된 본 발명의 파형이 더 높은 주파수로 동작하게 되는 것이다.FIG. 5 shows signal waveforms of a feedback terminal in the conventional power stabilization circuit 60 shown in FIG. 1 and the power stabilization circuit 60 'according to the present invention shown in FIG. The voltage rising period t1 'in the waveform of the present invention shown in FIG. 5B is shorter than the voltage rising period t1 in the conventional waveform shown in (a), while the voltage remains at its lowest state. Since the period t2 in which the switching element of the power switching unit does not operate is constant, the waveform of the present invention shown in FIG. 5 (b) operates at a higher frequency.

상기에서 설명한 바와같이, 본 발명에 의한 전원 안정화회로에서의 피드백 단자의 신호 주파수가 높아지게 되면 제4도에 도시된 전체 전원 공급 유니트가 종래기술에 비해 동작흐름이 빨라지게된다. 그리고 주파수(f)가 높아지게 되면As described above, when the signal frequency of the feedback terminal in the power stabilization circuit according to the present invention is increased, the entire power supply unit shown in FIG. 4 becomes faster in operation than in the prior art. And if the frequency f goes up

Lp ∝ 1 / f, Np ∝ LpLp ∝ 1 / f, Np ∝ Lp

에 의해 1차측 권선부(20)의 주 변압코일의 리액턴스(Lp)와 권선수(Np)가 작아지게 되므로, 결과적으로 전원 공급 유니트의 변압기를 소형화할 수 있으며, 그에 따른 비용도 감소시킬 수 있다.As a result, the reactance Lp and the number of windings Np of the main transformer coil of the primary winding unit 20 are reduced, resulting in miniaturization of the transformer of the power supply unit, thereby reducing the cost. .

또한, 주파수가 높아짐에 따라 종래에 비해 2차측에 흐르는 전류의 양이 감소하므로, 높은 전위를 갖는 제 1 전원전압(Vint1)을 출력하는 경우에 많은 전류를 견디어야하는 저항(R2)으로도 종래에 비해 낮은 전류가 흐르게 되므로 저항(R2)와 와티지(wattage)를 줄일 수 있는 이점이 있다.In addition, as the frequency increases, the amount of current flowing to the secondary side decreases as compared with the conventional one, and therefore, even when the first power supply voltage Vint1 having a high potential is outputted, the resistor R2 must withstand a large current. Compared with the low current flow, the resistance (R2) and the wattage (wattage) can be reduced.

Claims (4)

외부전원이 공급되는 1차측 권선부와, 상기 1차측 권선부에 의해 유도되는 내부전원전압을 검출하는 2차측 권선부와, 상기 2차측 권선부에서 출력되는 전압의 변화를 검출하여 빛으로 방출하는 출력전압 검출부와, 상기 출력전압 검출부의 출력을 피드백받아 상기 1차측 권선부의 동작을 제어하는 전원 안정화회로를 포함하는 전원 공급 유니트에 있어서, 상기 1차측 권선부를 접지전압단에 접속시키거나 단절시키는 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자의 동작을 제어하는 신호를 내부적으로 출력하는 내부회로와, 상기 출력전압 검출부로부터 피드백된 신호를 받아들여 상기 내부회로에 전달해줌으로써, 스위칭 소자의 동작속도를 조절하도록 하는 피드백 단자로 구성된 전원 스위칭부와, 변압코일을 통해 1차측 권선부의 에너지를 받아 구동전원을 출력하는 구동단과, 상기 구동단의 출력노드에 접속되어 있으며 출력전압 검출부에서 방출되는 빛의 세기에 따라 동작이 제어되어 상기 구동단에서 공급되는 전류를 전원 스위칭부의 피드백 단자로 전달하는 피드백단으로 구성된 피드백 제어부를 구비하고 있으며, 상기 전원 스위칭부의 피드백 단자가 전원 스위칭부의 스위칭 소자의 출력노드와 상기 피드백 제어부의 피드백단에 공통으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 고주파 특성의 전원 안정화회로.A primary winding unit to which an external power supply is supplied, a secondary winding unit for detecting an internal power supply voltage induced by the primary winding unit, and a change in voltage output from the secondary winding unit to detect and emit light. A power supply unit including an output voltage detection unit and a power stabilization circuit for controlling the operation of the primary winding unit in response to the output of the output voltage detection unit, the switching for connecting or disconnecting the primary winding unit to the ground voltage terminal. An internal circuit for internally outputting a device, a signal for controlling the operation of the switching device, and a feedback terminal for receiving a signal fed back from the output voltage detector and transferring the received signal to the internal circuit, thereby controlling the operation speed of the switching device. The driving power is output by receiving the energy of the primary winding through the power switching unit and the transformer coil Feedback is composed of a drive stage and a feedback stage connected to an output node of the drive stage, the operation of which is controlled according to the intensity of light emitted from the output voltage detector to transfer the current supplied from the drive stage to the feedback terminal of the power switching unit. And a control unit, wherein a feedback terminal of the power switching unit is connected in common to an output node of a switching element of the power switching unit and a feedback terminal of the feedback control unit. 제1항에 있어서, 상기 전원 스위칭부는 각 부분을 포함하는 칩으로 구현되는 것을 특징으로 하는 고주파 특성의 전원 안정화회로.The power stabilization circuit of claim 1, wherein the power switching unit is implemented as a chip including each part. 제1항에 있어서, 상기 피드백 제어부의 구동단은, 1차측 권선부에 축적된 에너지가 전달되면 유도전압을 출력하는 변압코일과, 상기 변압코일의 유도전압에 의해 전달되는 에너지를 충전하기 위해 출력노드와 접지전압단 사이에 접속된 캐패시터성분과, 상기 변압코일에서 상기 캐패시터성분의 한쪽노드인 출력노드로 순방향 접속된 다이오드성분을 구비하는 것을 특징으로 하는 고주파 특성의 전원 안정화회로.The driving unit of claim 1, wherein the driving stage of the feedback control unit outputs a transformer coil for outputting an induced voltage when energy stored in the primary winding unit is transferred, and for charging energy transferred by the induced voltage of the transformer coil. And a capacitor component connected between a node and a ground voltage terminal, and a diode component forwardly connected from the transformer coil to an output node which is one node of the capacitor component. 제1항에 있어서, 상기 피드백 제어부의 피드백단은, 구동단의 출력노드와 전원 스위칭부의 피드백 단자 사이에 접속되며, 흡수되는 빛의 강도에 따라 동작이 제어되는 포토 커플러를 구비하는 것을 특징으로 하는 고주파 특성의 전원 안정화회로.The method of claim 1, wherein the feedback stage of the feedback controller is connected between the output node of the driving stage and the feedback terminal of the power switching unit, characterized in that it comprises a photo coupler whose operation is controlled in accordance with the intensity of light absorbed. High frequency power supply stabilization circuit.
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