KR100238897B1 - 스위치 전원 장치 - Google Patents

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KR100238897B1
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무라타 야스타카
가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
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Abstract

본 발명의 제 1 양태에 따른 스위치 전원 장치에서, 저항을 지니는 중첩 회로는 변압기의 1차 코일과 병렬로 접속된다. 스위치 소자의 스위치-온 기간동안, 중첩 전류는 전류 감지 회로에 공급된다. 스위치-온 기간동안, 전류 감지 회로는 1차 코일을 통해 흐르는 전류를 검출한다. 검출된 전류에 따라서, 출력 전압을 안정화시키기 위해 스위치 제어 회로가 스위치 소자의 스위치-온-오프를 제어한다. 회로가 경부하를 갖거나 또는 고입력 전압을 수신할 경우에 전류가 낮아지게 될 때, 노이즈는 일반적으로 실질적인 역효과를 야기시킨다. 그러나, 중첩 회로의 중첩 전류를 1차 코일을 통해 흐르는 전류에 중첩시킴에 의해 전류 감지 회로에서의 검출 전류가 크게 바이어스 되기 때문에, 1차 코일을 통해 흐르는 전류가 낮아지더라도, 노이즈의 역효과의 수신 없이 출력 전압은 안정화된다.

Description

스위치 전원 장치{Switching Power Supply}
본 발명은 DC-DC 컨버터로 주로 사용되는 스위치 전원 장치에 관한 것이다.
도 20은 플라이백(flyback) 컨버터형의 스위치 전원 장치의 회로를 도시하고 있다. 상기 회로는 1차 코일(3), 2차 코일(4) 및 3차 코일(5)를 갖는 변압기(6), 전계 효과 트랜지스터(FET)로 이루어진 스위치 소자(7), 저항(8)로 이루어진 전류 감지 회로(9), AC 입력 전원 장치(10), 다이오드 브릿지 회로(11), 평활 커패시터 (12), 개시 저항(13), IC 입력 커패시터(14), 다이오드(15); 발진기(16)와 RS 플립 -플롭 회로(17) 및 비교기(18)를 지니며, 하나의 칩으로 통합되어 있는 스위치 제어회로(19); 다이오드(20), 커패시터(21); 분배저항(22)과 (23), 오차 증폭기(24), 포토 커플러 아이솔레이터(25) 및 기준 전원(26)을 지니는 출력 전압 검출 회로 (27)로 구성된다.
도 20에 도시된 회로의 작동은 도 21(a)-(f)에 표시된 타이밍 차트를 참고로 하기에서 상세하게 설명된다. 스위치 제어 회로(19)에서, OSC(16)은 도 21(d)에 도시된 일정 주기의 펄스 신호를 RS 플립-플롭 회로(17)의 셋 입력 단자(S)에 제공한다. RS 플립-플롭 회로(17)가 세 입력 단자(S)의 OSC(16)로부터 펄스 신호의 온-레벨(on-level) 출력을 받았을 때, 그것은 즉시 도 21(f)에 도시된 펄스 신호(게이트-펄스 신호)의 온-레벨 출력을 출력 단자(Q)로부터 스위치 소자 (7)의 게이트(G)로 출력한다. 그러면, 게이트-펄스 신호의 온-레벨 출력 때문에 스위치 소자(7)가 켜진다. 스위치 소자(7)가 켜졌을 때, 입력 전원(10)과 평활 커패시터(12)의 충전 전압에 기인한 전류(i)가 변압기(6)의 1차 코일(3)과 전류 감지 회로(9)(저항(8))를 지나는 경로를 통해 흐른다. 전류(i)의 흐름 때문에 전자기력이 1차 코일 (3)에 축적된다. 전류 감지 회로(9)는 전류(i)를 전압으로 변환시키고, 도 21(c)에 도시된 검출 전압(Vcs)으로서 상기 전압을 비교기의 비 반전 입력 단자에 출력시킨다.
스위치-온 기간동안, 변압기(6) 출력부의 양단 전압 커패시터(21)는 도면 21(a)에 도시된 출력 전압(Vout)으로서 출력되고, 출력 전압(Vout)은 출력 전압 검출 회로 (27)의 분배 저항(22) 및 (23)에 의해 분배되어, 오차 증폭기(24)의 반전 입력단자로 입력된다. 기준 전원(26)으로부터 출력된 기준 전압은 오차 증폭기(24)의 비반전 입력 단자에 공급된다. 출력 전압(Vout)의 분배 전압과 기준 전원(26)의 기준 전압 사이의 차이에 따라, 출력 전압 검출 회로(27)에서, 오차 증폭기(24)는 도 21(b)에 도시된 전압(Ve)을, 도 21(c)에 도시된 검출 전압(Vf)으로서, 포토 커플러아이솔레이터(25)를 통해 비교기(18)의 반전 입력 단자로 출력한다.
전류 감지 회로(9)의 검출 전압(Vcs)이 출력 전압 검출 회로(27)의 검출 전압(Vf)에 도달하면, 비교기(18)는 도 20(e)에 도시된 온-레벨 펄스 신호(리셋 펄스)를 RS 플립-플롭 회로(17)의 리셋 입력 단자(R)에 공급한다. RS 플립-플롭 회로(17)가 리셋-펄스를 수신하면, 도 21(f)에 도시된 바와 같이, 스위치 소자(7)를 끄기 위해서, 온-레벨 게이트-펄스 신호의 출력을 즉시 멈춘다.
스위치 소자(7)가 꺼지면, 변압기(6)에 축적된 에너지에 의해 야기된 전류는 2차 코일(4)과 다이오드(20)를 지나가는 루프를 거쳐 출력 전압(Vout)으로서 제공된다. 동시에, 스위치-온 기간동안, 3차 코일(5)에 축적된 에너지에 의해 야기된 전류는 커패시터를 충전시키기 위해 다이오드(15)를 통해서 IC 입력 커패시터(14)로 흐른다. 그러면, 상기 회로는 스위치 소자(7)의 다음 스위치-온을 위해 준비된다.
예를 들어, 도 21(a)에 도시된 바와 같이, 출력 전압(Vout)이 설정 전압(Va)로부터 전압(Vb)으로 상승할 때, 출력 전압 검출 회로(27)에서 오차 증폭기(24)의 출력 전압(Ve)은 도 21(b)에 도시된 바와 같이 낮아진다. 그러면, 출력 전압 검출 회로 (27)의 검출 전압(Vf)은 도 21(c)에 도시된 바와 같이 낮아지고, 전류 감지 회로 (9)의 검출 전압(Vcs)이 검출 전압(Vf)에 도달하는 시간이 짧아진다. 다시 말하면, RS 플립-플롭 회로(17)가 온-레벨 신호를 스위치 소자(7)로 출력하기 시작할 때부터 비교기(18)로부터의 리셋 펄스를 받을 때까지의 기간(스위치 소자의 스위치 온 기간)이 짧아지고, 1차 코일(3)에 축적된 전자기 에너지는 줄어들며, 소정의 전압 (Va)에 비례하여 출력 전압(Vout)이 감소되며, 출력 전압(Vout)은 안정화된다.
반면에, 상기의 작동과는 반대로, 출력 전압(Vout)이 설정 전압(Va)보다 낮으면, 스위치 소자(7)의 스위치-온 기간은 연장되고, 1차 코일(3)에 축적된 전자기 에너지는 감소한다. 소정의 전압(Va)에 비례하여 출력 전압(Vout)이 상승되며, 출력 전압(Vout)은 안정화된다.
상기 제어 방법은 일반적으로 전류 모드 제어 방법으로 알려져 있는 것으로서, 회로를 통과하는 전류가 검출되어, 전압으로 변환되며, 스위치 소자(7)의 스위치-온기간은 검출 전압과 출력 전압에 따라 제어되고, 출력 전압은 안정화된다. 이 제어 방법은 회로 전류가 사용되기 때문에, 전압 모드 제어 방법과 같은 다른 방법들에 비해 응답에 있어서 우수하고, 출력 전압(Vout)의 변화에 대한 안정화 제어를 공급한다.
그러나, 회로가 경부하를 가지거나 또는 고입력 전압을 수신할 때, 회로를 통해 흐르는 전류(i)는 감소하고, 전류(i)에 대한 노이즈 인자의 비율은 반드시 매우 증가하게 된다. 즉, 전류(i)의 S/N 비가 크게 감소한다. 전류 감지 회로(9)가 감소된 S/N 비를 갖는 전류(i)를 전압으로 변환시키고, 그것을 검출 전압(Vcs)으로 출력시키기 때문에, 검출 전압(Vcs)의 S/N 비는 실질적으로 줄어든다. 검출 전압 (Vcs)을 수신한 스위치 제어 회로(19)는 검출 전압(Vcs)에서의 노이즈 인자의 역효과 때문에, 스위치 소자(7)의 스위치-온-오프를 정확하게 제어할 수 없다. 출력 전압(Vout)이 확실하게 안정화되지는 않는다.
상기의 문제점을 해결하기 위해서 본 발명이 제공된다. 따라서, 본 발명의 목적은, 전류 감지 회로의 검출 전압에서 경부하 또는 고출력 전압에도 노이즈 인자에 의해 역으로 영향받지 않고, 출력 전압을 안정시키기 위해서 스위치 소자의 스위치 -온-오프를 정확하게 제어할 수 있는 전류 모드 제어형의 스위치 전원 장치를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 스위치 전원 장치의 구조를 도시한 회로도이다.
도 2는 도 1에 도시된 중첩 회로에서의 전류 중첩 동작을 도시한 타이밍 차트이다.
도 3은 본 발명의 실시예 2에 따른 스위치 전원 장치의 회로도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 3에 따른 스위치 전원 장치의 회로도이다.
도 5는 본 발명의 실시예 4에 따른 스위치 전원 장치의 회로도이다.
도 6은 도 5에 도시된 중첩 회로에서의 전압 중첩을 도시한 타이밍 차트이다.
도 7은 본 발명의 실시예 5에 따른 스위치 전원 장치의 회로도이다.
도 8은 본 발명의 실시예 6에 따른 스위치 전원 장치의 회로도이다.
도 9는 본 발명의 실시예 7에 따른 스위치 전원 장치의 회로도이다.
도 10은 본 발명의 실시예 8에 따른 스위치 전원 장치의 회로도이다.
도 11은 도 10에 도시된 중첩 회로에서의 전압 중첩을 도시한 타이밍 차트이다.
도 12는 본 발명의 실시예 9에 따른 스위치 전원 장치의 회로도이다.
도 13은 다이오드 순방향 전압과 그 다이오드를 통해 흐르는 전류 사이의 관계를 도시한 그래프이다.
도 14는 본 발명의 실시예 10에 따라서, 중첩 전류와 중첩 전압을 전류 감지 회로에 가하는 중첩 회로의 회로도이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따라서, 중첩 전류와 중첩 전압을 전류 감지 회로에 가하는 중첩 회로의 회로도이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라서, 중첩 전류와 중첩 전압을 전류 감지 회로에 가하는 중첩 회로의 회로도이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라서, 중첩 전류와 중첩 전압을 전류 감지 회로에 가하는 중첩 회로의 회로도이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라서, 중첩 전류와 중첩 전압을 전류 감지회로에 가하는 중첩 회로의 회로도이다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라서, 중첩 전류와 중첩 전압을 전류 감지 회로에 가하는 중첩 회로의 회로도이다.
도 20은 종래의 스위치 전원 장치의 회로도이다.
도 21은 도 20에 도시된 회로의 작동을 도시한 타이밍 차트이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명
2, 2a~2h ----- 중첩 회로
7 ------------ 스위치 소자
8 ------------ 저항
9 ------------ 전류 감지 회로
17 ----------- RS 플립-플롭 회로
19 ----------- 스위치 제어 회로
22, 23 ------- 분배 저항
24 ----------- 오차 증폭기
25 ----------- 포토 커플러 아이솔레이터
26 ----------- 기준 전원
27 ----------- 출력 전압 검출 회로
42 ----------- 중첩 제어 회로
상기 목적은, 스위치-온-오프 작동에 의해 출력 전압을 공급하기 위한 스위치 소자; 회로를 통해 흐르고 있는 전류를 전압으로 변환시키고 그 전압을 검출하여 출력하기 위한 전류 감지 회로; 및 출력 전압 검출 회로의 검출된 전압과 전류 감지 회로의 검출된 전압에 따른 출력 전압을 안정화시키기 위하여 스위치 소자의 스위치-온 기간을 제어하기 위한 전류 모드 제어형의 스위치 제어 회로;를 가진 스위치 전원 장치에서, 스위치 소자의 스위치-온 기간동안 전류 감지 회로에 중첩 전류 또는 중첩 전압의 제공을 위한 중첩 회로;를 포함하는 스위치 전원 장치의 제공을 통한 본 발명의 한 실시예에 의해 성취된다.
중첩 회로가 전류 감지 회로에 중첩 전류를 공급할 경우, 전류 감지 회로는 중첩 전류가 회로 전류에 중첩되어 있는 전류를 전압으로 변환시키고, 검출된 전압으로서 상기 전압을 스위치 제어 회로에 공급한다. 중첩 회로가 중첩 전압을 전류 감지 회로에 공급할 경우, 전류 감지 회로는 회로 전류를 전압으로 변환시키고, 검출된 전압으로서 상기 전압과 중첩 전압이 더해진 전압을 스위치 제어 회로에 공급한다. 상기한 바와 같은 중첩 회로를 지닌 전류 감지 회로의 검출된 전압은 소정의 중첩 인자를 포함하기 때문에, 경부하 또는 고입력 전압에 의해 회로 전류가 낮아지게 될 경우, 전류 감지 회로의 검출된 전압의 S/N 비가 실질적으로 줄어드는 것을 방지한다. 스위치 제어 회로는 전류 감지 회로의 검출된 전압에서의 노이즈 인자의 역효과의 영향 없이 스위치 소자의 스위치-온-오프를 제어하고, 출력 전압은 확실하게 안정화된다.
상기 목적은, 출력 전압에 스위치-온-오프 작동에 의해서 출력 전압을 제공하기 위한 스위치 소자; 회로를 통해 흐르는 전류를 전압으로 변환시키고 그 전압을 검출하며 출력하기 위한 전류 감지 회로; 출력 전압을 검출하고 출력하기 위한 출력 전압 검출 회로; 및 출력 전압 검출 회로의 검출된 전압과 전류 감지 회로의 검출된 전압에 따른 출력 전압을 안정화시키기 위해서, 스위치 소자의 스위치-온 기간을 제어하기 위한 전류 모드제어형의 스위치 제어 회로;를 가진 스위치 전원 장치에서, 스위치 소자의 스위치-온 기간동안 중첩 전류와 중첩 전압을 전류 감지 회로에 공급하기 위한 중첩 회로;를 포함하는 스위치 전원 장치의 제공을 통한 본 발명의 다른 실시예에 의해 성취된다.
상기 중첩 회로는 중첩 전류와 중첩 전압 모두를 전류 감지 회로에 공급한다. 전류 감지 회로는 중첩 전류가 회로 전류에 가산되어진 전류를 전압으로 변환시키고, 상기 전압은 검출된 전압으로서 스위치 제어 회로에 공급된다. 그러므로, 전류 감지 회로에서 검출된 전압의 S/N 비가 경부하 또는 고입력 전압에서도 감소되는 것이 방지된다. 스위치 제어 회로는 출력 전압은 더 확실하게 안정화된다.
중첩 전압을 공급하기 위한 회로는 상기에 서술된 스위치 전원 장치에서 중첩 전압을 발생시키는 중첩 다이오드로 만들어질 수 있다.
중첩 회로가 중첩 전압을 전류 감지 회로에 공급할 때, 전류 감지 회로는 회로 전류를 전압으로 변환시키고, 상기 전압과 중첩 전압이 가산된 전압을 검출된 전압으로서 스위치 제어 회로에 공급한다. 전류 감지 회로의 검출된 전압의 S/N 비가 경부하 또는 고입력 전압에서도 감소되는 것이 확실하게 방지된다. 스위치 제어 회로는 출력 전압을 안정화시킨다. 더욱이, 전류가 다이오드를 통해 흐를 때, 중첩 다이오드에서의 전력 손실은 매우 적고, 중첩 회로에서의 전력 손실도 실질적으로 감소된다.
스위치 전원 장치는 회로 전류를 검출하고, 검출된 전류가 소정의 전류보다 낮을 경우에만, 중첩 작용을 실행하도록 중첩 회로를 제어하는 중첩 제어 회로를 추가로 포함할 수 있다.
회로가 경부하를 갖거나 또는 고입력 전압을 수신하고, 회로 전류가 소정의 전류 이하로 감소될 경우에만 중첩 작용이 실행되도록 중첩 회로가 제어된다. 그러므로, 낮은 부하 또는 고입력 전압일 경우를 제외한 다른 경우에는 중첩 회로가 작용하지 않기 때문에, 이런 경우에 중첩 회로에서의 전력 손실은 영이 된다. 그러므로, 중첩 회로에서의 전력 손실이 감소된다.
중첩 회로가 소정의 중첩 전류를 전류 감지 회로에 공급할 때, 전류 감지 회로는 중첩 전류에 가산된 회로 전류를 전압으로 변환시키고, 그 전압을 검출하며 출력한다. 출력 전압 검출 회로는 출력 전압을 검출하고 출력한다. 전류 감지 회로의 검출된 전압은 중첩 전류에 기인한 중첩 인자를 포함하며, 이 중첩 인자에 의해 바이어스 되기 때문에, 전류 감지 회로에 의해 검출된 전압은 이 중첩 인자를 포함함으로서 커지게 되고, 검출된 전압의 S/N 비는 회로가 경부하를 갖거나 고입력 전압을 수신하며, 회로 전류가 낮아질 경우에도 실질적으로 감소되는 것이 방지된다.
그러므로, 스위치 제어 회로는 경부하 또는 고입력 전압에서도 전류 감지 회로의 검출된 전압에서의 노이즈 인자의 역효과의 영향 없이 출력 전압을 안정화시키도록, 전류 감지 회로의 검출된 전압과 출력 전압 검출 회로의 검출된 전압에 따른 스위치 소자의 스위치-온-오프를 정확하게 제어하고, 안정한 입력 전압을 공급한다.
본 발명의 실시예들이 도면들을 참고로 하기에 설명된다. 각 실시예의 설명에서, 종래의 회로에서와 동일한 부분들은 동일한 기호에 의해 지정되며, 그의 설명은 생략된다.
도 1은 실시예 1에 따른 스위치 전원 장치의 회로를 도시한다. 종래의 회로에서와 동일한 방식으로, 도 1에 도시된 스위치 제어 회로(19)는 도 20에 도시된 OSC (16), RS 플립-플롭 회로(17)와 비교기(18)와 동일한 요소들을 가지며, 하나의 칩으로 집적된다. 스위치 소자(7)의 스위치 작동은 종래의 회로에서 설명된 바와 동일하다. 또한, 종래의 회로에서와 동일한 방식으로, 도 1에 도시된 출력 전압 검출 회로(27)는 도 20에 도시된 전압 분배 저항(22) 및 (23), 오차 증폭기(24), 포토 커플러(25)와 기준 전원(26)과 동일한 요소들을 가지고 있다. 출력 전압은 종래의 회로에서와 동일한 방식으로 검출된다.
저항(32)로 이루어진 중첩 회로(2)가 1차 코일(3)과 병렬로 접속되고, 스위치 소(7)의 스위치-온 기간동안, 중첩 회로(2)의 도 2(c)에 도시된 중첩 전류(i1)는 1차 코일(3)을 통해 흐르는 도 2(b)에 도시된 전류(i)에 가산되고, 합성 전류(i+i1)는 전류 감지 회로(9)로 흐른다는 점에서 실시예 1이 종래의 실시예와는 다르다. 다른 구조는 종래의 예에서의 구조와 동일하다.
중첩 회로(2)는 상기한 바와 같은 저항(32)를 가지며, 스위치 소자(7)의 스위치-온 기간동안, 도 2(c)에 도시된 중첩 전류(i1)를 전류 감지 회로(9)에 공급한다.
실시예 1에서, 중첩 회로(2)를 구성하는 저항(32)는 1차 코일(3)과 병렬로 접속되어 있고, 전류(i)는 스위치 소자(7)의 스위치-온 기간동안 1차 코일(3)을 통해 흐르며, 중첩 전류(i1)는 저항(32)로 흐른다. 중첩 회로(2)로부터의 중첩 전류(i1)는 1차 코일(3)을 통해 흐르는 전류(i)에 가산되고, 상기 전류(i+i1)는 전류 감지 회로(9)로 흐른다. 회로가 경부하를 갖거나 또는 고입력 전압을 수신할 경우, 1차 코일(3)을 통해 흐르는 전류(i)가 도 2(b)에 도시된 전류(i`)로 감소함에도 불구하고, 일정 중첩 전류(i1)가 1차 코일(3)을 통해 흐르는 전류(i`)에 가산된 전류 (i`+i1)는 전류 감지 회로(9)로 흐른다. 전류(i)는 중첩 전류(i1)에 의해 바이어스 되기 때문에, S/N 비가 악화되는 것이 방지되고, 경부하 또는 고입력 전압에서도 전류 감지 회로(9)는 양질의 S/N 비를 지니는 검출 전압(Vcs)을 스위치 제어 회로(19)에 공급한다. 스위치 제어 회로(19)는 검출 전압(Vcs)에서의 노이즈 인자의 역효과의 영향 없이 스위치 소자(7)의 스위치-온-오프를 제어하고, 출력 전압(Vout)은 확실하게 안정화된다.
도 3은 실시예 2를 도시한다. 저항(32)로 이루어진 중첩 회로(2)가 1차 코일 (3)과 병렬로 접속된다는 점보다는, 중첩 회로(2a)에서의 전력 손실을 줄이기 위해서 중첩 회로(2a)가 스위치 회로(7)의 게이트(G)와 소오스(S)에 병렬로 제공된다는 점에서 실시예 2는 실시예 1과 다르다. 다른 구조는 실시예 1에서와 동일하다. 도 1에 모두 도시되어 있는 입력 전원(10), 다이오드 브릿지 회로(11), 평활 커패시터(12), 개시 저항(13), IC-입력 커패시터(14), 3차 코일(5) 및 다이오드(15)에 대응하는 요소들이 도 3에서는 도시되지 않는다.
실시예 2에서, 중첩 회로(2a)는, 스위치 제어 회로(19)로부터의 온-레벨 출력에 의해 소정의 중첩 전류(i1)를, 전류 감지 회로(9)에 공급하고, 스위치 소자(7)의 스위치-온 기간동안, 스위치 소자(7)의 게이트(G)에 제공하며, 또한 상기 스위치-온 기간 동안 전류 감지 회로(9)에 제공한다.
실시예 2에서는, 중첩 회로(2a)가 실시예 1에서와 동일한 방식으로 제공되기 때문에, 스위치 소자(7)의 스위치-온 기간동안 전류(i)가 1차 코일(3)을 통해 흐르고, 중첩 전류(i1)는 중첩 회로(2a)를 구성하는 저항(32)로 흐른다. 중첩 회로(2a)에서의 중첩 전류(i1)는 1차 코일(3)을 통해 흐르는 전류(i)에 가산되고, 전류 (i+i1)는 전류 감지 회로(9)로 흐른다. 그러므로, 실시예 1에서와 동일한 방식으로, 회로가 경부하를 갖거나 또는 고입력 전압을 수신하는 경우에도, 전류 감지 회로(9)를 통해 흐르는 전류의 S/N 비가 중첩 전류(i1)에 의해 악화되는 것이 방지되고, 전류 감지 회로(9)는 양질의 S/N 비를 지니는 검출 전압(Vcs)을 스위치 제어 회로(19)에 공급한다. 스위치 제어 회로(19)는 검출 전압(Vcs)에서의 노이즈 인자의 역효과의 영향 없이, 스위치 소자(7)의 스위치-온-오프를 제어하고, 출력 전압 (Vout)은 확실하게 안정화된다.
스위치 소자(7)의 스위치-온 기간동안, 예를 들어, 약 100V의 전압이 1차 코일 (3)의 입력부에 위치한 점(X)에 나타나고, 10 내지 20V의 전압이 스위치 소자(7)의 게이트와 중첩 회로(2a)의 접점인 접(Y)에 나타난다. 이렇게, 점(Y)에서의 전압이 점(X)에서의 전압보다 매우 낮기 때문에, 중첩 회로(2a)가 1차 회로(3)와 병렬로 접속되는 실시예 1에서보다 중첩 회로(2a)가 스위치 소자(7)의 게이트(G)와 소오스 (S)에 병렬로 제공되는 실시예 2에서 중첩 회로(2a)에서의 전력 손실이 더 감소될 수 있다.
도 4는 실시예 3을 도시한다. 실시예 3에서, 중첩 회로(2b)는 다이오드(28)와 저항(32)의 직렬 접속부에 의해 형성된다. 다이오드(28)의 양극은 개시 저항(13)과 IC 입력 커패시터(14)가 직렬로 접속된 점(A)에 접속되고, 다이오드(28)의 음극은 저항(32)의 한 말단에 접속된다. 저항(32)의 또 다른 말단은 스위치 소자(7)의 드레인(D)에 접속된다. 중첩 회로(2b)이외의 다른 회로들의 구조는 실시예 1 및 2에서와 동일하다. 도 1에 모두 도시되어 있는 입력 전원(10), 다이오드 브릿지 회로(11) 및 평활 커패시터(12)에 해당하는 요소들이 도4에는 도시되지 않는다.
도 4에 도시된 중첩 회로(2b)는 IC 입력 커패시터(14)에서 충전된 전압에 대응하여 소정의 중첩 전류(i1)를 전류 감지 회로(9)에 공급한다. 실시예 1 및 2에서와 동일한 방식으로, 중첩 회로(2b)에서의 중첩 전류(i1)가 1차 코일(3)을 통해 흐르는 전류(i)에 가산된 전류(i+i1)는 스위치-온 기간동안 전류 감지 회로(9)로 흐르기 때문에, 회로가 경부하를 갖거나 또는 고입력 전압을 수신할 경우에도, 전류 감지 회로(9)는 양질의 S/N 비를 지지는 검출 전압(Vcs)을 출력하고, 출력 전압(Vout)은 확실하게 안정화된다. 또한, 실시예 2에서와 동일한 방식으로, 중첩 회로(2)의 입력부의 점(A)에서의 전압은 1차 코일(3)의 입력부의 점(X)에서의 전압보다 낮기 때문에, 중첩 회로(2b)에서의 전력 손실이 실시예 1에서보다 더 감소된다.
도 5는 실시예 4를 도시한다. 실시예 4에서, 중첩 회로(2c)는 커패시터(30)와 트랜지스터(34) 및 (35)를 가지고 있으며, 도 6(c)에 도시된 중첩 전압(Vc)은 스위치 소자(7)의 스위치-온 기간동안 전류 감지 회로(9)에 공급된다. 중첩 회로(2)이외의 다른 회로들의 구조는 상기의 실시예들 각각에서의 구조들과 동일하며, 그의 설명은 생략된다. 도 1에 모두 도시되어 있는 입력 전원(10), 다이오드 브릿지 회로(11), 평활 회로(12), 개시 저항(13), IC 입력 커패시터(14), 다이오드(15) 및 3차 코일(5)에 해당하는 요소들이 도 5에는 도시되지 않는다.
상기한 바와 같은 커패시터(30)와 트랜지스터(34) 및 (35)를 포함하는 도 5에 도시된 중첩 회로(2c)는 점(P)에서의 입력 전원(10)과는 다른 전원에 접속되어 있고, 스위치 소자(7)의 게이트(G)와 소오스(S)에 병렬로 제공된다. 스위치 소자(7)의 스위치-온 기간동안, 커패시터(30)의 양단 전압은 도6(c)에 도시된 소정의 전압 (Vc)이 되고, 중첩 회로(2c)는 중첩 전압으로서의 전압(Vc)을 전류 감지 회로(9)에 공급한다. 그러므로, 전류 검지 회로(9)는, 도 6(b)에 도시되는 1차 코일(3)을 통해 지나는 전류(i)에 해당하는 전압에 중첩 회로(2c)의 중첩 전압(Vc)을 첨가함으로서 발생되고 도 6(d)에 도시되는 검출 전압(Vcs)을 스위치 제어 회로(19)에 제공한다. 검출 전압(Vcs)은 바이어스 전압 즉, 중첩 전압(Vc)을 포함하기 때문에, 회로가 경량의 부하를 갖거나 또는 고입력 전압을 수신할 경우에도, 중첩 전압(Vc)에 의해 검출 전압(Vcs)의 S/N 비가 악화되는 것이 방지된다.
실시예 4에서, 상기의 각각의 실시예에서와 동일한 방식으로 도 5에 도시된 중첩 회로(2c)가 제공되기 때문에, 그 회로가 경량의 부하를 갖거나 또는 고입력 전압을 수신할 경우에도, 검출 전압(Vcs)의 S/N 비가 악화되는 것이 방지된다. 스위치 제어 회로(19)는 노이즈 인자의 역효과의 영향 없이, 스위치 소자(7)의 스위치-온-오프를 제어하고 출력 전압(Vout)은 안정화된다. 실시예 4에서, 중첩 회로(2c)는 스위치 소자(7)의 게이트(G)와 소오스(S)에 병렬로 제공되기 때문에, 실시예 2에서와 동일한 방식으로 중첩 회로에서의 전력 손실은 실시예 1에서보다 감소된다.
도 7은 실시예 5를 도시한다. 실시예 5에서, 전류 검지 회로(9)는 전류 변압기 (38), 리셋 저항(39), 감지 저항(40) 및 정류 다이오드(41)를 포함한다. 도 7은 그러한 전류 검지 회로를 지니는 스위치 전원이 중첩 회로(2d)에 제공되는 경우를 나타내고 있다. 전류 감지 회로(9)에서는, 알려진 바와 같이 1차 코일(3)로 흐르는 전류(i)는 스위치 소자(7)의 스위치-온 기간동안 전류 변압기(38)의 1차 코일을 통해 흐르며, 전류는 전류 변압기(38)의 2차 코일에서 유도된다. 2차 코일 전류는 정류 다이오드(41)를 통해 감지 저항(40)로 흐르며, 전압으로 변환된다. 상기 전압은 검출 전압(Vcs)으로서 출력된다. 전류 감지 회로(9)와 중첩 회로(2d) 이외의 다른 회로들의 구조는 상기 각각의 실시예에서와 동일하며, 그의 설명은 생략된다.
도 7에 도시된 중첩 회로(2d)는 저항(32)를 가지고 있으며, 스위치 소자(7)의 게이트(G)와 전류 감지 회로(9)의 감지 저항(40) 사이에 위치한다. 스위치 소자(7)의 스위치-온 기간동안, 스위치 제어 회로(19)로부터의 스위치 소자(7)의 게이트 (G)에 제공되는 온-레벨 출력에 의해서, 소정의 중첩 전류(i1)는 전류 감지 회로(9)의 감지 저항(40)에 공급된다.
실시예 5에서, 중첩 전류(i1)는 스위치 소자(7)의 스위치-온 기간동안 전류 감지 회로(9)의 감지 저항(40)에 공급된다. 이는 중첩 전류(i1)가, 1차 코일(3)을 통해 흐르는 전류(i)에 해당하는 전류 변압기(38)의 2차 코일을 통해 흐르는 전류에 가산된 전류는 감지 저항(40)을 통해 흐른다는 것을 의미한다. 회로에서 경부하나 고입력 전압 때문에, 전류 변압기(38)의 2차 전류가 낮아지는 경우일지라도, 감지 저항(40)을 통해 흐르는 전류는 중첩 전류(i1)에 의해 바이어스되어 더 높아지기 때문에, 상기의 실시예 각각에서와 동일한 방식으로 경부하나 또는 고입력 전압에서 전류 감지 회로(9)의 검출 전압(Vcs)의 S/N 비가 감소되는 것이 방지된다. 출력 전압(Vout)은 경부하나 또는 고입력 전압에서도 안정화된다. 중첩 회로(2d)의 입력부는 스위치 소자(7)의 게이트(G)와 접속되기 때문에, 중첩 회로에서의 전력 손실은 실시예 2에서와 동일한 방식으로 감소된다.
도 8은 실시예 6을 도시한다. 실시예 6은 중첩 제어 회로(42)가 제공된다는 점에서 실시예 1과는 다르다. 경부하나 고입력 전압 이외의 경우에 중첩 회로(2)에서의 전력 손실을 영으로 만들기 위해서, 회로 전류가 소정의 전류 이하로 감소될 때(즉, 경량의 부하나 고입력 전압일 경우)에만 회로(2)가 중첩을 실행하도록 중첩 제어 회로(42)는 중첩 회로(2)를 제어한다. 다른 구조들은 실시예 1에서와 동일하다.
중첩 제어 회로(42)는 저항(43), 커패시터(44), 비교기(45); 광 결합을 구성하는 포토 트랜지스터(46) 및 포토 다이오드(47)로 이루어진 스위치 소자(48); 및 기준 전원(49)을 포함한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 저항(43)과 커패시터(44)가 병렬로 접속된 점(E)은 비교기(45)의 비반전 입력 단자와 접속되며, 저항(43)과 커패시터(44)가 병렬로 접속된 점(F)은 기준 전원(49)을 통해 비교기(45)의 반전 입력 단자와 접속된다. 비교기(45)의 출력부는 스위치 소자(48)의 포토 다이오드(47:포토 커플러 아이솔레이터)에 접속되고, 스위치 소자(48)의 포토 트랜지스터(46)가 중첩 회로(2)의 출력부에 제공된다.
중첩 제어 회로(42)에서, 저항(43)은 회로 전류를 검출하여 전압으로 변환시키고, 비교기(45)는 검출 전압(즉, 저항(43)과 커패시터(44)의 병렬 접속부의 양단 전압)과 기준 전원(49)로부터 제공되고 소정의 기준 전압 사이의 차이에 기인한 전압을 스위치 소자(48)에 공급한다. 이 실시예에서, 검출 전압이 기준 전압보다 낮을 때 즉, 회로가 경부하를 갖거나 또는 고입력 전압을 수신하고, 회로 전류가 소정의 전류 이하로 감소될 때, 비교기(45)의 출력 감소에 의해 포토 다이오드(47)가 켜지고, 포토 트랜지스터(46)가 켜진다(즉, 스위치 소자(48)가 켜진다). 스위치 소자(48)가 켜질 때, 실시예 1에서와 동일한 방식으로, 스위치 소자(7)의 스위치-온 기간 동안 중첩 전류(i1)는 중첩 회로(2)를 통해 흐르고, 중첩 전류(i1)는 1차 코일(3)을 통해 흐르는 전류(i)에 가산되며, 전류(i+i1)는 전류 감지 회로(9)로 흐른다.
실시예 6에서, 중첩 제어 회로(42)가 제공되고, 회로가 경부하를 갖거나 또는 고입력 전원을 수신하고 회로 전류가 소정의 수치이하로 감소될 경우에만, 회로(2)가 전류 중첩을 실행하도록 중첩 회로(2)가 제어되기 때문에, 경부하 또는 고입력 전압 이외의 경우에는 중첩 회로(2)에서의 전력 손실이 제거된다. 그러므로, 중첩 회로(2)에서의 전력 손실이 감소된다. 실시예 1에서와 동일한 방식으로, 경부하나 또는 고입력 전원의 경우에도 출력 전압(Vout)은 안정화된다.
도 9는 실시예 7을 도시한다. 실시예 7에서, 실시예 2에 따른 구조에 첨가하여 중첩 제어 회로(42a)가 제공되고, 회로(2e)가 경부하나 또는 고입력 전압의 경우에만 전류 중첩을 실행하도록 중첩 회로(2e)가 제어된다. 중첩 제어 회로(42a) 이외의 다른 회로들의 구조는 실시예 2에서와 동일하며, 그의 설명은 생략된다.
중첩 제어 회로(42a)는 저항(51), 커패시터(52), 비교기(53), 기준 전원(54) 및 트랜지스터(55)를 포함한다. 스위치 소자(7)의 스위치-온 기간동안, 저항(51)과 커패시터(52)로 이루어진 집적 회로는 스위치 소자(7)의 게이트 전압을 축적한다. 기준 전원(54)에서, 적분값(축적된 전압)이 소정의 기준 전압보다 낮을 경우, 즉, 회로가 경부하를 갖거나 또는 고입력 전압을 수신하고, 출력 전압(Vout)을 안정화시키기 위한 스위치 소자(7)의 스위치-온 기간을 줄이기 위해서 스위치 소자(7)에 대한 게이트 펄스 신호의 펄스 폭이 짧아질 경우, 트랜지스터(55)가 켜지고 중첩 전류(i1)는 전류 감지 회로(9)에 공급된다. 중첩 회로(2e)에서 이러한 방식으로 회로 중첩이 실행된다.
실시예 7에서, 중첩 제어 회로(42a)가 실시예 2에 따른 구조에 첨가하여 제공되기 때문에, 실시예 2에서와 동일한 이점이 획득되고, 경부하나 또는 고입력 전압 이외의 다른 경우에 중첩 회로(2e)에서의 전력 손실이 제거된다. 중첩 회로(2e)에서의 전력 손실은 더 감소된다.
도 10은 실시예 8을 도시한다. 실시예 8은 중첩 다이오드(60)로 이루어진 중첩 회로(2f)를 지님을 특징으로 한다. 스위치 소자(7)의 스위치-온 기간동안 중첩 회로(2)는 도 11(c)에 도시된 중첩 전압(Vd)을 전류 감지 회로(9)에 공급한다. 중첩 회로(2f) 이외의 회로들의 구조는 상기 실시예 각각에서와 동일하며, 그의 설명은 생략된다.
상기한 바와 같이, 중첩 회로(2f)는 중첩 다이오드(60)를 포함한다. 중첩 다이오드(60)의 양극은 전류 감지 회로(9)의 저항(8)의 접지 방향에 접속되고, 중첩 다이오드(60)의 음극은 접지에 접속된다. 스위치 소자(7)의 스위치-온 기간동안, 소정의 순방향 전압(Vd)이 중첩 다이오드(60)에 공급되고, 순방향 전압(Vd)은 중첩 전압으로서 전류 감지 회로(9)에 공급된다. 그러므로, 스위치 소자(7)의 스위치-온 기간동안, 전류 감지 회로(9)는 도 11(d)에 도시된 중첩 전압(Vd)에 의해 바이어스되는 검출 전압(Vcs)을 스위치 제어 회로(19)로 출력한다.
실시예 8에 따르면, 중첩 다이오드(60)로 이루어진 중첩 회로(2f)가 제공되기 때문에, 스위치 소자(7)의 스위치-온 기간동안, 중첩 전압(Vd)이 전류 감지 회로(9)에 공급된다. 그러므로, 상기 실시예에서와 동일한 방식으로, 전류 감지 회로(9)에서의 검출 전압(Vcs)의 S/N 비가 경부하 또는 고입력 전압에서도 악화되는 것이 방지된다. 검출 전압(Vcs)에 존재하는 노이즈의 역효과의 영향 없이 스위치 제어 회로(19)는 스위치 소자 (7)의 스위치-온-오프를 제어하고, 출력 전압(Vout)은 안정화된다.
도 10에 도시된 회로 구조에서, 스위치 소자(7)의 스위치-온 기간동안, 중첩 회로(2f)와 전류 감지 회로(9)에서 일어나는 전력 손실(P1)은 다음의 방정식(1)에 의해 표현된다.
여기에서, i는 스위치 소자(7)의 스위치-온 기간동안의 중첩 회로(2f)와 전류 감지 회로(9)를 통해 흐르는 전류를 의미하고, R8은 전류 감지 회로(9)에서의 저항(8)의 저항값을, Vd는 스위치 소자(7)의 스위치-온 기간동안의 중첩 다이오드(60)에 제공된 순방향 전압을 각각 의미한다.
이와 대조적으로, 도 1에 도시된 회로의 중첩 회로(2)와 전류 감지 회로(9)에서 일어나는 전력 손실(P2)은 다음의 방정식(2)에 의해 표현된다.
여기에서, i는 전류 감지 회로(9)의 저항(8)를 통해 흐르는 전류를 의미하고, i1은 중첩 회로(2)에서의 저항(32)를 통해 흐르는 전류(중첩 전류)를, R8은 저항(8)의 저항값, R32는 저항(32)의 저항값을 각각 의미한다.
전류 감지 회로(9)에서 검출 전압(Vcs)에서의 중첩 인자의 진폭은 도 1과 도10에서 동일하다. 즉,일 때, 다음의 식(3)이 성립한다.
이는 도 1에 도시된 회로보다 도10에 도시된 회로에서 전력 손실이 더 감소될 수 있다는 것을 의미한다.이고, 스위치 소자(7)에서의 온-레벨 듀티 사이클(스위치 기간에 대한 스위치-온 기간의 비율)은 0.5일 때, 도 10에 도시된 회로에서의 전력 손실(P1)은 0.09 W 만큼 매우 낮으나, 반면에 도 1에서의 전력 손실(P2)은 5.1W 이다.
상기한 바와 같이, 실시예 8은 상기의 실시예에서와 동일한 이점을 가지며, 실질적으로 전력 손실을 감소시킨다.
도 12는 실시예 9를 도시한다. 실시예 9에서, 도 7에 도시된 전류 감지 회로 (9)를 갖는 스위치 전원 장치는 중첩 다이오드(60)로 이루어진 중첩 회로(2g)와 함께 제공된다. 다른 구조들은 상기 실시예들에서와 동일하며, 그의 설명은 생략된다.
이 실시예에서, 중첩 회로(2g)는 상기한 바와 같은 중첩 다이오드(60)로 이루어져 있다. 소정의 순방향 전압(Vd)이 스위치 소자(7)의 스위치-온 기간동안 공급되도록 하기 위해서, 중첩 다이오드(60)의 양극은 전류 감지 회로(9)의 감지 저항 (40)의 접지 방향에 접속된다. 스위치 소자(7)의 스위치-온 기간동안, 중첩 회로 (2g)가 중첩 다이오드의 순방향 전압을 중첩 전압(Vd)으로서 전류 감지 회로(9)에 제공한다. 상기의 실시예들에서와 동일한 방식으로, 전류 감지 회로(9)는 중첩 전압(Vd)에 의해 바이어스 되는 검출 전압(Vcs)을 스위치 제어 회로(19)로 출력한다.
실시예 9에 따르면, 중첩 회로(2g)가 제공되고, 중첩 전류가 전류 감지 회로(9)에 공급되기 때문에, 상기 실시예들에서와 동일한 방식으로 전류 감지 회로(9)의 검출 전압(Vout)의 S/N 비는 경부하 또는 고입력 전압에서도 감소되는 것이 방지된다. 그러므로, 스위치 제어 회로(19)는 출력 전압(Vout)을 충분히 안정화시킨다. 실시예 8에서와 동일하게, 중첩 회로(2g)는 중첩 다이오드(60)로 이루어지기 때문에, 전력 손실은 매우 적은 수준으로 감소된다.
실시예 10이 하기에 설명된다. 실시예 10에서, 중첩 회로(2h)는 저항(32)와 도 14, 15, 16, 17, 18 및 19에 도시된 중첩 다이오드(60)로 이루어져 있고, 중첩 전류와 중첩 전압은 함께 전류 감지 회로(9)에 공급된다. 다른 구조는 상기 실시예들에서와 동일하며, 그의 설명은 생략된다.
이 실시예에서, 중첩 회로(2h)는 상기한 바와 같이 저항(32)와 중첩 다이오드 (60)로 이루어진다. 저항(32)는 중첩 전류(i1)를 전류 감지 회로(9)에 공급하고, 중첩 다이오드(60)는 중첩 전압(Vd)을 전류 감지 회로(9)에 제공한다.
실시예 10에 따르면, 중첩 전류(i1)와 중첩 전압(Vd)을 전류 감지 회로(9)에 공급하기 위해서 중첩 회로(2h)가 제공되기 때문에, 전류 감지 회로(9)는 중첩 전류 (i1)에 의해 바이어스된 전류를 전압으로 변환시키고, 중첩 전압(Vd)에 더해진 전압을 검출 전압(Vcs)로서 스위치 제어 회로(19)에 공급한다. 그러므로, 경부하 또는 고입력 전압에서도 검출 전압(Vcs)의 S/N 비가 감소되는 것이 방지된다. 전류 검지 회로(9)는 충분한 S/N 비를 지닌 검출 전압(Vcs)을 스위치 제어 회로(19)에 공급한다. 스위치 제어 회로(19)는 더 확실하게 출력 전압(Vout)을 안정화시킨다.
상기한 바와 같이, 중첩 회로(2h)는 중첩 전류(i1)와 중첩 전압(Vd)을 전류 감지 회로(9)에 공급하기 때문에, 저항(32)가 공급된 경우에 비하여, 중첩 전류(i1)가 감소될 수 있다. 중첩 전류(i1)가 감소될 때, 저항(32)에서의 전력 손실도 감소된다. 예를 들어, 도 14에 도시된 중첩 회로(2h)와 전류 감지 회로(9)에서의 전력 손실은 도 1에 도시된 중첩 회로(2)와 전류 감지 회로(9)에서의 전력 손실의 백분의 일만큼 감소될 수 있다.
도 18 또는 도 19에 도시된 중첩 제어 회로(42) 또는 (42a)가 실시예 6 및 실시예 7에서와 동일한 방식으로 제공될 때, 중첩 제어 회로(42)의 동작 때문에 경부하나 고입력 전압을 가진 작동 이외의 통상의 작동에서는 어떤 전류도 저항(32)를 통해 흐르지 않기 때문에, 통상의 작동에서는 저항(32)에서의 전력 손실이 영이 된다. 그러므로, 전력 손실은 더욱 감소된다.
적은 권선 비(2차 코일(4)상에서 만들어진 회전수에 대한 1차 코일(3)상에서 만들어진 회전수의 비율)을 가진 변압기(6)를 포함하는 회로가 경부하를 갖는 경우와 같이 매우 적은 전류가 1차 코일(3)을 통해 흐를 때, 낮은 전류가 도 10 또는 도 12에 도시된 회로(중첩 회로(2f) 또는 (2g)가 중첩 다이오드(60)로만 이루어진)에서의 중첩 다이오드(60)를 통해 흐른다. 중첩 다이오드(60)를 통해 흐르는 전류가 낮아질 경우 즉, 예를 들어, 다이오드의 순방향 전압(V)과 그를 통해 흐르는 전류(I) 사이의 관계를 설명하는 도 13의 Iα에 도시된 바와 같이, 중첩 다이오드 (60)에 제공된 전압은 소정의 중첩 전압(Vd)보다 낮게 된다. 이는 소정의 중첩 전압(Vd)이 전류 감지 회로(9)에 공급될 수 없다는 것을 의미한다.
이와 대조적으로, 본 실시예에서처럼 저항(32)가 중첩 다이오드(60)에 추가로 제공될 때, 저항(32)를 통해 흐르는 중첩 전류(i1)는 전류 감지 회로(9)와 중첩 다이오드(60)로 흐르고, 중첩 다이오드(60)를 통해 흐르는 전류는 중첩 전류(i1)에 의해 바이어스된다. 이렇게 바이어스된 전류를 가지고, 소정의 순방향 전압은 중첩 다이오드(60)에 공급되고, 중첩 다이오드(60)는 소정의 중첩 전압(Vd)을 전류 감지 회로(9)에 공급한다.
본 발명이 상기 실시예들에 제한되어 있는 것은 아니다. 본 발명은 다양한 형태의 실시예들로 수행될 수 있다. 상기의 실시예들에서는, 변압기(6)를 가진 플라이백 컨버터 형태의 스위치 전원이 설명된다. 스위치 전원이 플라이백 컨버터 형태 이외의 컨버터 형태일지라도, 중첩 회로 또는 중첩 회로와 전류 모드 제어 방법으로 스위치 소자를 제어하는 스위치 전원용 중첩 제어 회로를 제공함으로서, 상기의 실시예들에서와 동일한 이점들이 획득될 수 있다.
본 발명의 스위치 전원 장치에서, 스위치 소자의 스위치-온 기간동안 전류 감지 회로가 검출한 1차 코일을 통해 흐르는 전류에 따라서, 출력 전압을 안정화시키기 위해 스위치 제어 회로가 스위치 소자의 스위치-온-오프를 제어한다. 회로가 경부하를 갖거나 또는 고입력 전압을 수신할 경우에 전류가 낮아지게 될 때, 노이즈는 일반적으로 실질적인 역효과를 야기시킨다. 그러나, 중첩 회로의 중첩 전류를 1차 코일을 통해 흐르는 전류에 중첩시킴에 의해 전류 감지 회로에서의 검출 전류가 크게 바이어스되기 때문에, 1차 코일을 통해 흐르는 전류가 낮아지더라도, 노이즈의 역효과의 수신 없이 출력 전압은 안정화된다.

Claims (8)

  1. 스위치-온-오프에 대응하여 출력 전압을 공급하기 위한 스위치 소자; 상기 스위치 소자를 통해 흐르는 전류를 전압으로 변환시키고 상기 전압을 검출 및 출력하기 위한 전류 감지 회로; 출력 전압을 검출하고 출력하기 위한 출력 전압 검출회로; 및 상기 출력 전압 검출 회로의 검출된 전압과 상기 전류 감지 회로의 검출된 전압에 따라, 상기 출력 전압을 안정화시키기 위해서 상기 스위치 소자의 스위치-온 기간을 제어하기 위한 전류 모드 제어형의 스위치 제어 회로;를 갖는 스위치 전원 장치로서, 상기 스위치 소자의 완전한 스위치-온 기간동안에만, 실질적으로 일정한 중첩 전류 및 실질적으로 일정한 중첩 전압 중 하나를 상기 전류 감지 회로에 공급하기 위한 중첩 회로를 포함함을 특징으로 하는 스위치 전원 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 중첩 회로가 중첩 전압을 공급하며, 상기 중첩 전압을 발생시키는 중첩 다이오드를 포함함을 특징으로 하는 스위치 전원 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 전류를 검출하며, 검출 전류가 소정의 전류보다 낮을 경우에만, 상기 중첩 전압을 공급하도록 상기 중첩 회로를 제어하기 위한 중첩 제어 회로를 추가로 포함함을 특징으로 하는 스위치 전원 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 전류를 검출하며, 검출 전류가 소정의 전류보다 낮은 경우에만, 상기 중첩 전류 또는 상기 중첩 전압을 공급하도록 상기 중첩 회로를 제어하기 위한 중첩 제어 회로를 추가로 포함함을 특징으로 하는 스위치 전원 장치.
  5. 스위치-온-오프에 대응하여 출력 전압을 공급하기 위한 스위치 소자; 상기 스위치 소자를 통해 흐르는 전류를 전압으로 변환시키고 상기 전압을 검출하며 출력하기 위한 전류 감지 회로; 출력 전압을 검출하고 출력하기 위한 출력 전압 검출 회로; 및 상기 출력 전압 검출 회로의 검출된 전압과 상기 전류 감지 회로의 검출된 전압에 따라, 상기 출력 전압을 안정화시키기 위해서 상기 스위치 소자의 스위치-온 기간을 제어하기 위한 전류 모드 제어형의 스위치 제어 회로;를 갖는 스위치 전원 장치로서, 상기 스위치 소자의 완전한 스위치-온 기간동안에만, 상기 전류 감지 회로에 실질적으로 일정한 중첩 전류를 공급하는 제 1중첩 회로 및 상기 전류 감지 회로에 실질적으로 일정한 중첩 전압을 공급하는 제 2중첩 회로를 포함함을 특징으로 하는 개선된 스위치 전원 장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 제 2중첩 회로는 중첩 전압을 발생시키는 중첩 다이오드를 포함함을 특징으로 하는 스위치 전원 장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 전류를 검출하며, 검출 전류가 소정의 전류보다 낮을 경우에만, 상기 중첩 전압을 공급하도록 상기 제 2중첩 회로를 제어하기 위한 중첩 제어 회로를 추가로 포함함을 특징으로 하는 스위치 전원 장치.
  8. 제 5항에 있어서, 상기 전류를 검출하며, 검출 전류가 소정의 전류보다 낮을 경우에만, 상기 중첩 전류 또는 상기 중첩 전압을 공급하도록 상기 제 1중첩 회로 및 제 2중첩 회로를 제어하기 위한 중첩 제어 회로를 추가로 포함함을 특징으로 하는 스위치 전원 장치.
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