KR100283510B1 - Secondary Side Protection Circuit of Switched-Mode Power Supplies - Google Patents

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KR100283510B1
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김덕중
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Abstract

기준전압을 제공하는 내부 바이어스(30)와; 상기한 내부 바이어스와 +5V 신호선에 입력단이 연결되어, +5V 신호선과 내부 바이어스로부터 입력되는 전압을 비교하여 그 결과를 출력하는 양전압 보호부(10)와; 상기한 내부 바이어스와 -5V 신호선에 입력단이 연결되어, -5V 신호선과 내부 바이어스로부터 입력되는 전압을 비교하여 그 결과를 출력하는 음전압 보호부(20)와, 상기한 양전압 보호부와 음전압 보호부의 출력단에 입력단이 연결되어, 상기한 양전압 보호부와 음전압 보호부로부터 입력되는 신호를 논리합하여 출력하는 오아 게이트(40)와; 상기한 오아 게이트의 출력단에 입력단이 연결되어, 상기한 오아 게이트로부터 입력되는 신호를 다이리스터의 게이트를 구동할 수 있는 전압레벨로 변환시켜 출력하는 SCR 게이트 드라이버부(50)와; 상기한 SCR 게이트 드라이버부에 게이트가 연결되어, 상기한 SCR 게이트 드라이버부로부터 입력되는 신호에 따라 +12V 신호선을 접지와 쇼트시킴으로써 시스템을 보호하는 다이리스터(SCR)로 구성되어 있으며; 개별 소자로 구성되어 있는 회로를 집적회로화 시킬 수가 있고, 검출전압의 온도 특성 및 시스렘의 안정성등을 개선시킨 효과를 가진 스위칭 모드 파워 서플라이의 2차측 보호회로에 관한 것.An internal bias 30 providing a reference voltage; A positive voltage protection unit 10 connected to the internal bias and the + 5V signal line, comparing the voltage input from the + 5V signal line and the internal bias and outputting a result; An input terminal is connected to the internal bias and the -5V signal line, and the negative voltage protection unit 20 compares the voltage input from the -5V signal line and the internal bias and outputs the result, and the positive voltage protection unit and the negative voltage An OR terminal connected to an output terminal of the protection unit and configured to logically output a signal input from the positive voltage protection unit and the negative voltage protection unit; An SCR gate driver unit 50 connected to an output terminal of the OR gate, for converting a signal input from the OR gate to a voltage level capable of driving the gate of the thyristor; A thyristor (SCR) which is connected to a gate of the SCR gate driver and protects the system by shorting the + 12V signal line with ground in accordance with a signal input from the SCR gate driver; A secondary protection circuit of a switching mode power supply having an effect of improving the temperature characteristics of a detection voltage and the stability of a system, etc., in which a circuit composed of individual elements can be integrated.

Description

스위칭 모드 파워 서플라이의 2차측 보호회로Secondary Side Protection Circuit of Switched-Mode Power Supplies

제1도는 종래의 스위칭모드 파워 서플라이의 2차측 보호회로의 상세 회로도이고,1 is a detailed circuit diagram of a secondary side protection circuit of a conventional switching mode power supply,

제2도는 이 발명의 실시예에 따른 스위칭 모드 파워 서플라이의 2차측 보호회로의 블럭 회로도이고,2 is a block circuit diagram of a secondary side protection circuit of a switched mode power supply according to an embodiment of the present invention,

제3도는 이 발명의 실시예에 따른 스위칭 모드 파워 서플라이의 2차측 보호회로의 상세 회로도이고,3 is a detailed circuit diagram of the secondary side protection circuit of the switched mode power supply according to the embodiment of the present invention,

제4도는 +5V 신호에 대한 다이리스터의 게이트 단자의 전압변화상태를 나타낸 도면이고,4 is a diagram showing the voltage change state of the gate terminal of the thyristor for the + 5V signal,

제5도는 -5V 신호에 대한 다이리스터의 게이트 단자의 전압변화상태를 나타낸 도면이다.5 is a diagram showing the voltage change state of the gate terminal of the thyristor for the -5V signal.

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

10 : 양전압 보호부 20 : 음전압 보호부10: positive voltage protection unit 20: negative voltage protection unit

30 : 내부 바이어스 40 : 오아 게이트30: internal bias 40: ora gate

50 : SCR 게이트 드라이버부50: SCR Gate Driver

이 발명은 스위칭 모드 파워 서플라이(Switching Mode Power Supply, SMPS)의 2차측 보호회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면 개별소자로 구성되어 있는 회로를 집적회로화 시킬 수가 있고, 검출전압의 온도특성 및 시스템의 안정성을 향상시킨 스위칭 모드 파워 서플라이의 2차측 보호회로에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary side protection circuit of a switching mode power supply (SMPS), and more specifically, to an integrated circuit of a circuit composed of individual elements, the temperature characteristics of the detection voltage and the system A secondary side protection circuit of a switched mode power supply having improved stability of the present invention.

스위칭 모드 파워 서플라이는 통상적으로, 출력전압의 변동에 따라 펄스폭변조용 IC(Integrated Circuit)에 의해 트랜스포머(transformer)의 1차측 코일에 연결되어 있는 스위칭 트랜지스터의 구동시간이 조절됨으로써 항상 안정된 출력전압을 얻어지도록 구성되어 있다. 즉 출력전압이 낮아지면 펄스폭 변조용 IC에 의해 스위칭 트랜지스터의 구동 주파수가 커지게 되어 출력전압이 높아지게 되고, 이와는 반대로 출력전압이 높아지면 펄스폭 변조용 IC에 의해 스위칭 트랜지스터의 구동 주파수가 작아지게 되어 출력전압이 낮아지게 됨으로써 부하의 변동에 관계없이 출력전압이 항상 일정하게 유지되도록 한다.The switching mode power supply typically maintains a stable output voltage by adjusting the driving time of the switching transistor connected to the primary coil of the transformer by an integrated circuit (PIC) according to the variation of the output voltage. It is configured to be obtained. That is, when the output voltage is lowered, the driving frequency of the switching transistor is increased by the pulse width modulation IC, and the output voltage is increased. On the contrary, when the output voltage is increased, the driving frequency of the switching transistor is decreased by the pulse width modulation IC. As the output voltage is lowered, the output voltage is always kept constant regardless of the load variation.

이와갈은 스위칭 모드 파워 서플라이에서는 위에서 언급한 동작 특성때문에 트랜스포머의 크기가 작더라도 많은 전력을 전송할 수가 있어서, 일반적인 파워 서플라이에 비해 상대적으로 그 크기 및 부피를 줄일 수가 있고 또한 전력의 전송효율이 높기 때문에 점차로 사용 범위가 널리 확대되고 있는 추세이다.This is because switching mode power supplies can transmit a lot of power even if the transformer size is small because of the above-mentioned operating characteristics. Therefore, the size and volume of the switching mode power supply can be reduced and the power transmission efficiency is high. Increasingly, the range of use is expanding.

또한 상기한 스위칭 모드 파워 서플라이는 소형화, 경량화, 고효율, 고신뢰성의 요구와 더불어 시스템의 안정된 동작을 위해서 필요로 하는 기능들을 파워 서플라이내에서 수행하도록 요구함으로써 기능상으로는 점점더 복잡하게 변해가고 있는 추세이다.In addition, the switching mode power supply is becoming more and more complicated in functionality by requiring the functions required for the stable operation of the system in addition to the requirements for miniaturization, light weight, high efficiency, high reliability.

이와같은 이유에서, 스위칭 모드 파워 서플라이의 1차측(입력부)에서는 전체 시스템의 효율을 조절하는 기능외에 역률을 개선시키는 회로가 요구되고 있으며, 2차측(출력부)에서는 시스템의 보호기능과 안정된 정전압 발생회로, 특히 출력전압의 안정된 상태를 감지, 전달하여 마이크로-프로세서 등이 오동작하지 않도록 하기 위한 파워굿 신호 발생기능등이 요구되고 있다.For this reason, a circuit for improving the power factor is required on the primary side (input) of the switched mode power supply, and a function for improving the power factor of the entire system, and a protection function and stable constant voltage generation on the secondary side (output) There is a need for a power good signal generation function for detecting and transmitting a stable state of a circuit, particularly an output voltage, to prevent a microprocessor or the like from malfunctioning.

스위칭 모드 파워 서플라이의 1차측 제어 IC로서, 기존의 전류 모드 PWM제어 IC에 PFC(Power Factor Correction) 기능만을 내장시킨 마이크로-리니어(Micro-Linear)사 제품의 ML4824가 나와 있지만, 2차측에서 요구되는 다양한 기능을 하나의 IC부품으로 수행할 수 있는 제품은 없는 상태이다.As the primary-side control IC of the switched-mode power supply, there is a ML4824 from Micro-Linear, which incorporates only PFC (Power Factor Correction) in the current-mode PWM control IC. There is no product that can perform various functions with one IC component.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 종래의 스위칭 모드 파워 서플라이에 대하여 설명한다.Hereinafter, a conventional switching mode power supply will be described with reference to the accompanying drawings.

제1도는 종래의 스위칭모드 파워 서플라이의 2차측 보호회로의 상세회로도이다.1 is a detailed circuit diagram of a secondary side protection circuit of a conventional switching mode power supply.

제1도에 도시되어 있듯이 종래의 스위칭 모드 파워 서플라이의 2차측 보호회로의 구성은, +5V 신호선과 -5V 신호선에 각각 한쪽단자가 연결되어있고 다른 한쪽단자는 서로 연결되어 있는 저항(R1,R2)과, 저항(R1,R2)의 접속점에 베이스 단자가 연결되어 있고 +5V 신호선에 컬렉터 단자가 연결되어 있는 트랜지스터(Q1)와, 트랜지스터(Q1)의 베이스 단자와 접지의 사이에 연결되어 있는 커패시터(C1)와, 트랜지스터(Q1)의 컬렉터 단자에 캐소드 단자가 연결되어 있고 에미터 단자에 애노드 단자가 연결되어 있는 제너다이오드(D1)와, 트랜지스터(Q1)의 에미터 단자와 접지의 사이에 각각 연결되어 있는 저항(C2) 및 커패시터(C2)와, 트랜지스터(Q1)의 에미터 단자에 게이트 단자가 연결되어 있고 +12V 신호선에 애노드가 연결되어 있고 캐소드는 접지되어 있는 다이리스터(SCR)로 이루어진다.As shown in FIG. 1, the structure of the secondary side protection circuit of the conventional switching mode power supply includes resistors R1 and R2 having one terminal connected to the + 5V signal line and the -5V signal line, respectively, and the other terminal connected to each other. ) And a capacitor Q1 having a base terminal connected to a connection point of the resistors R1 and R2 and a collector terminal connected to a + 5V signal line, and a capacitor connected between the base terminal of the transistor Q1 and ground. (C1), a zener diode D1 having a cathode terminal connected to the collector terminal of the transistor Q1 and an anode terminal connected to the emitter terminal, and between the emitter terminal of the transistor Q1 and ground, respectively. The thyristor (SCR) has a resistor (C2) and a capacitor (C2) connected to the emitter terminal of the transistor (Q1), a gate terminal connected to the + 12V signal line, and an anode connected to the + 12V signal line. )

상기한 구성에 의한, 종래의 스위칭 모드 파워 서플라이의 2차측 보호회로의 동작은 다음과 같다.With the above configuration, the operation of the secondary side protection circuit of the conventional switched mode power supply is as follows.

1. 양전압 보호 기능1. Positive voltage protection function

+5V 신호가, 제너 다이오드(D1)의 전압(VD1)과 다이리스터의(D1)의 게이트-애노드간 전압(VBE)을 합한 전압을 넘어서는 순간 다이리스터(SCR)의 게이트에 전류신호가 인가된다. 이에 따라, 다이리스터(SCR)가 턴온되면서 +12V 신호선이 접지와 쇼트됨으로써 시스템이 보호된다.+ 5V signal, a Zener diode (D1) a voltage (V D1) and the thyristors of (D1) the gate of the-current signal to the gate of the anode-to-voltage (V BE) to a voltage the moment thyristors (SCR) beyond combined Is approved. As a result, the + 12V signal line is shorted to ground while the thyristor SCR is turned on, thereby protecting the system.

2. 음전압 보호 기능2. Negative voltage protection function

+5V 신호선에 연결되어 있는 저항(R1)과, -5V 신호선에 연결되어 있는 저항(R2)에 의해서 트랜지스터(Q1)의 베이스 단자로 입력되는 전압이 설정된다. 이 경우에, -5V 신호가 -2.5V를 넘어서는 순간, 즉 트랜지스터(Q1)의 베이스 단자로 입력되는 전압이 트랜지스터(Q1)의 베이스-에미터간 전압(VBE)과 다이리스터(SCR)의 게이트-애노드간 전압(VBE)을 합한 전압보다 크게 되는 순간에 다이리스터(SCR)가 구동된다. 다이리스터(SCR)가 구동되면, +12V 신호선이 접지와 쇼트됨으로써 시스템이 보호된다.The voltage input to the base terminal of the transistor Q1 is set by the resistor R1 connected to the + 5V signal line and the resistor R2 connected to the -5V signal line. In this case, the moment when the -5V signal exceeds -2.5V, that is, the voltage input to the base terminal of transistor Q1 is the gate of the base-emitter voltage V BE and transistor DCR of transistor Q1. At the instant when the inter-anode voltage V BE becomes greater than the sum of the voltages, the thyristors SCR are driven. When the thyristor SCR is driven, the + 12V signal line is shorted to ground to protect the system.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 스위칭 모드 파워 서플라이의 2차측 보호회로는,However, the secondary side protection circuit of the conventional switching mode power supply as described above,

1. 회로 보드상에 개별소자로서 구성할 경우에 배치가 어렵게 됨으로써 파워 서플라이가 복잡해지고 신뢰성이 저하되는 단점이 있고,1. As a separate element on a circuit board becomes difficult to arrange, there is a disadvantage that the power supply is complicated and the reliability is lowered.

2. 양전압 보호기능의 경우에는 다이리스터(SCR)의 게이트 단자에 제너다이오드(D1)를 직접 연결하여 구동시킴으로 안정된 동작을 얻기 위해서는 다이리스터(SCR)의 게이트 단자에서 접지까지 저항(R3)과 커패시터(C2) 소자를 필요로 하는 단점이 있고,2. In the case of the positive voltage protection function, the zener diode D1 is directly connected to the gate terminal of the thyristor (SCR) and driven to obtain stable operation. Has the disadvantage of requiring a capacitor (C2) element,

3. 음전압 보호기능의 경우에도 안정된 동작을 얻기 위해서는 저항(R3)과 커패시터(C1,C2) 소자를 필요로 하는 단점이 있고,3. Even in the case of the negative voltage protection function, there is a disadvantage that a resistor (R3) and a capacitor (C1, C2) elements are required to obtain stable operation.

4. 온도가 변할때 검출 포인트가 트랜지스터(Q1)의 베이스-에미터간 전압(VBE)과 제너 다이오드(D1)의 전압(VD1)의 변화에 민감함으로 인해서 기설정된 검출 포인트가 흔들리게 되기 때문에 정확한 검출 포인트의 설정이 어려운 문제점이 있다.4. Since the detection point is sensitive to the change of the base-emitter voltage V BE of the transistor Q1 and the voltage V D1 of the zener diode D1 when the temperature changes, the predetermined detection point is shaken. There is a problem that setting of a detection point is difficult.

따라서 이 발명의 목적은 상기한 종래의 단점 및 문제점을 해결하기 위한 것으로서,Therefore, the object of the present invention is to solve the above-mentioned disadvantages and problems,

1. 필요한 모든 기능을 1개의 IC 칩에 수용함으로써 외부소자를 최소화시키고,1. Minimize external device by accommodating all necessary functions in one IC chip

2. 전체 회로 구성시 부품수의 감소와, 고신뢰성 IC를 사용함으로써 회로의 신뢰성을 높일 수가 있으며, 또한 인쇄회로기판의 FP이아웃을 단순화시킬 수가 있고,2. Reduction of the number of parts in the overall circuit configuration and the use of a high reliability IC can increase the circuit reliability, and also simplify the FP takeout of the printed circuit board.

3. 히스테리시스가 충분히 고려된 비교기를 이용함으로써, 기존의 안정성을 위해서 필요로 했던 저항 및 커패시터 소자가 없이도 회로가 안정되게 동작할 수 있도록 하고,3. By using a comparator with sufficient hysteresis, the circuit can be operated stably without the resistor and capacitor elements required for the existing stability.

4. IC 내부에 온도의 변화를 적게 받는 밴드갭 전압을 만들어 이용함으로써 시스템의 온도 변화에 대한 영향을 적게 받으며, 정확한 검출포인트의 설정이 가능한 비교기를 사용함으로써 보호기능이 안정되게 동작될 수 있도록 하는 스위칭 모드 파워 서플라이의 2차측 보호회로를 제공하는데 있다.4. By making and using bandgap voltage that is less affected by temperature change inside the IC, it is less influenced by the temperature change of the system, and by using a comparator that can set the exact detection point, the protection function can be operated stably. A secondary side protection circuit of a switched mode power supply is provided.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은, 기준전압을 제공하는 내부 바이어스와, 상기한 내부 바이어스와 +5V 신호선에 입력단이 연결되어, +5V 신호선과 내부 바이어스로부터 입력되는 전압을 비교하여 그 결과를 출력하는 양전압 보호부와, 상기한 내부 바이어스와 -5V 신호선에 입력단이 연결되어, -5V 신호선과 내부 바이어스로부터 입력되는 전압을 비교하여 그 결과를 출력하는 음전압 보호부와, 상기한 양전압 보호부와 음전압 보호부의 출력단에 입력단이 연결되어, 상기한 양전압 보호부와 음전압 보호부로부터 입력되는 신호를 논리합하여 출력하는 오아 게이트와, 상기한 오아 게이트의 출력단에 입력단이 연결되어, 상기한 오아 게이트로부터 입력되는 신호를 다이리스터의 게이트를 구동할 수 있는 전압레벨로 변환시켜 출력하는 SCR 게이트 드라이버부와, 상기한 SCR 게이트 드라이버부에 게이트가 연결되어, 상기한 SCR 게이트 드라이버부로부터 입력되는 신호에 따라 +12V 신호선을 접지와 쇼트시킴으로써 시스템을 보호하는 다이리스터로 이루어진다.As a means for achieving the above object, the configuration of the present invention, the internal bias for providing a reference voltage, the input terminal is connected to the internal bias and the + 5V signal line, the voltage input from the + 5V signal line and the internal bias is compared A positive voltage protection unit for outputting the result, a negative voltage protection unit for connecting an input terminal to the internal bias and the -5V signal line, comparing the voltage input from the -5V signal line and the internal bias, and outputting the result; An input terminal is connected to an output terminal of the positive voltage protection unit and the negative voltage protection unit, and an OR terminal for outputting a logic sum of the signals input from the positive voltage protection unit and the negative voltage protection unit, and an input terminal at the output terminal of the OA gate. Is connected, and the signal input from the OR gate is converted into a voltage level capable of driving the gate of the thyristor. The gate is connected to the SCR gate driver unit, the driver unit for the SCR gate, made of a + 12V signal line in accordance with a signal inputted from the gate driver part to a SCR thyristor for protecting the system by a short to ground.

상기한 구성에 의하여, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.With the above configuration, the most preferred embodiment which can be easily carried out by those skilled in the art with reference to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제2도는 이 발명의 실시예에 따른 스위칭 모드 파워 서플라이의 2차측 보호회로의 블럭 회로도이고, 제3도는 이 발명의 실시예에 따른 스위칭 모드 파워 서플라이의 2차측 보호회로의 상세 회로도이다.2 is a block circuit diagram of the secondary side protection circuit of the switching mode power supply according to the embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a detailed circuit diagram of the secondary side protection circuit of the switching mode power supply according to the embodiment of the present invention.

제2도 및 제3도에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 스위칭 모드 파워 서플라이의 2차측 보호회로의 구성은, 내부 바이어스(30)와, 내부 바이어스(30)와 +5V 신호선에 입력단이 연결되어 있는 양전압 보호부(10)와, 내부 바이어스(30)와 -5V 신호선에 입력단이 연결되어 있는 음전압 보호부(20)와, 양전압 보호부(10)와 음전압 보호부(20)의 출력단에 입력단이 연결되어있는 오아 게이트(40)와, 오아 게이트(40)의 출력단에 입력단이 연결되어 있는 SCR 게이트 드라이버부(50)와, SCR 게이트 드라이버부(50)에 게이트가 연결되어 있고 +12V 신호선에 애노드가 연결되어 있는 다이리스터(SCR)로 이루어진다.As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the configuration of the secondary side protection circuit of the switched mode power supply according to the embodiment of the present invention includes an internal bias 30, an internal bias 30, and a + 5V signal line. A positive voltage protection unit 10 connected thereto, a negative voltage protection unit 20 having an input terminal connected to the internal bias 30 and a -5V signal line, a positive voltage protection unit 10 and a negative voltage protection unit 20 The gate is connected to an OR gate 40 having an input terminal connected to an output terminal of the SCR gate driver, an SCR gate driver unit 50 having an input terminal connected to an output terminal of the OR gate 40, and an SCR gate driver unit 50. And a thyristor (SCR) having an anode connected to a + 12V signal line.

상기한 양전압 보호부(10)의 구성은, +5V 신호선와 접지의 사이에 직렬로 연결되어 있는 분배 저항쌍(R6,R7)과, 상기한 분배 저항쌍(R6,R7)의 접속점에 비반전 입력단자가 연결되어 있고 내부 바이어스(30)에 반전 입력단자가 연결되어 있는 비교기(COMP2)로 이루어진다.The configuration of the positive voltage protection unit 10 described above is non-inverted at the connection point of the distribution resistor pairs R6 and R7 connected in series between the + 5V signal line and the ground and the distribution resistor pairs R6 and R7 described above. The comparator COMP2 has an input terminal connected thereto and an inverting input terminal connected to the internal bias 30.

상기한 음전압 보호부(20)의 구성은, -5V 신호선과 +5V 신호선의 사이에 직렬로 연결되어 있는 분배 저항쌍(R4,R5)과, 상기한 분배 저항쌍(R4,R6)의 접속점에 비반전 입력단자가 연결되어 있고 내부 바이어스(30)에 반전 입력단자가 연결되어 있는 비교기(COMP1)로 이루어진다.The configuration of the negative voltage protection unit 20 is a connection point of the distribution resistor pairs R4 and R5 connected in series between the -5V signal line and the + 5V signal line and the distribution resistor pairs R4 and R6. The non-inverting input terminal is connected to the comparator COMP1 connected to the inverting input terminal to the internal bias 30.

상기한 내부 바이어스(30)는 배터리로 이루어지고, 상기한 오아 게이트(40)는 양전압 보호부(10)의 출력단과 음전압 보호부(20)의 출력단을 와이어드 오아시키는 구성으로 이루어진다.The internal bias 30 is made of a battery, and the OR gate 40 is configured to wire-or cut the output terminal of the positive voltage protection unit 10 and the output terminal of the negative voltage protection unit 20.

상기한 SCR 게이트 드라이버부(50)는, 오아 게이트(40)의 출력단에 베이스 단자가 연결되어 있고, Vcc 신호선에 컬렉터 단자가 연결되어 있는 트랜지스터(Q2)와, 오아 게이트(40)의 출력단에 컬렉터 단자가 연결되어 있고 트랜지스터(Q2)의 에미터 단자에 베이스 단자가 연결되어 있는 트랜지스터(Q3)와, 트랜지스터(Q3)의 베이스 단자와 에미터 단자의 사이에 연결되어 있는 저항(R8)으로 이루어진다.The SCR gate driver unit 50 includes a transistor Q2 having a base terminal connected to an output terminal of the OR gate 40 and a collector terminal connected to a Vcc signal line, and a collector at an output terminal of the OR gate 40. A transistor Q3 having a terminal connected thereto and a base terminal connected to the emitter terminal of the transistor Q2, and a resistor R8 connected between the base terminal and the emitter terminal of the transistor Q3.

상기한 구성에 의한, 이 발명의 실시예에 따른 스위칭 모드 파워 서플라이의 2차측 보호회로의 작용은 다음과 갈다.With the above configuration, the operation of the secondary side protection circuit of the switched mode power supply according to the embodiment of the present invention is as follows.

제3도 및 제4도에 도시되어 있는 회로의 전체적인 동작은, 시스템의 출력전압(+5V, -5V)의 이상을 감지하고, 이상이 발생된 경우에는 트랜지스터(Q2,Q3)를 턴온시켜 다이리스터(SCR)의 게이트 단자를 통해서 약 50mA이상의 전류를 흐르게 함으로써 다이리스터(SCR)을 구동시켜 +12V 신호선을 접지와 쇼트시켜 시스템을 보호하도록 설계되었다.The overall operation of the circuit shown in FIGS. 3 and 4 detects abnormalities in the system's output voltages (+ 5V, -5V), and in the event of an abnormality, turns on transistors Q2 and Q3 to It is designed to protect the system by driving the thyristor (SCR) by shorting the + 12V signal line to ground by flowing a current of about 50mA through the gate terminal of the Lister (SCR).

+5V 신호는 양전압 보호부(10)의 저항쌍(R6,R7)의 전압분배에 의해 분압되어 비교기(COMP2)로 출력된다.The + 5V signal is divided by the voltage distribution of the resistor pairs R6 and R7 of the positive voltage protection part 10 and output to the comparator COMP2.

양전압 보호부(10)의 비교기(COMP2)는 상기한 저항쌍(R6,R7)에 의해 분압되어 입력되는 전압이 내부 바이어스(30)의 전압인 1.28V와 자체의 히스테리시스 전압(VBE)의 합전압자 비교함으로써 상기한 +5V 신호가 약 6V를 넘어서는 순간에 하이상태의 신호를 출력하도록 하여 SCR 게이트 드라이버부(50)의 트랜지스터(Q2,Q3)를 턴온시킨다.The comparator COMP2 of the positive voltage protection part 10 divides the voltage inputted by the resistor pairs R6 and R7 to the input voltage of 1.28 V, which is the voltage of the internal bias 30, and its hysteresis voltage V BE . By comparing the voltages, the transistors Q2 and Q3 of the SCR gate driver 50 are turned on by outputting a high state signal when the + 5V signal exceeds about 6V.

따라서 양전압 보호기능은, 시스템의 +5V 신호가 6V를 넘어서는 순간에 SCR 게이트 드라이버부(50)의 트랜지스터(Q2,Q3)를 턴온시키도록 함으로써 이루어진다.Thus, the positive voltage protection function is achieved by turning on the transistors Q2 and Q3 of the SCR gate driver section 50 at the moment when the + 5V signal of the system exceeds 6V.

-5V 신호는 음전압 보호부(20)의 저항쌍(R4,R5)의 전압분배에 의해 분압되어 비교기(COMP1)로 출력된다.The -5V signal is divided by the voltage distribution of the resistor pairs R4 and R5 of the negative voltage protection unit 20 and output to the comparator COMP1.

음전압 보호부(20)의 비교기(COMP1)는 상기한 저항쌍(R4,R5)에 의해 분압되어 입력되는 전압이 내부 바이어스(30)의 전압인 1.28V와 자체의 히스테리시스 전압(VBE)의 합전압과 비교함으로써 상기한 -5V 신호가 약 -2.5V를 넘어서는 순간에 하이상태의 신호를 출력하도록 하여 SCR 게이트 드라이버부(50)의 트랜지스터(Q2,Q3)를 턴온시킨다.The comparator COMP1 of the negative voltage protection unit 20 divides the voltage inputted by the resistor pairs R4 and R5 into the input voltage of 1.28 V, which is the voltage of the internal bias 30, and its hysteresis voltage V BE . By comparing the sum voltage, the transistors Q2 and Q3 of the SCR gate driver unit 50 are turned on by outputting a high state signal at the moment when the above -5V signal exceeds about -2.5V.

따라서 음전압 보호기능은, 시스템의 -5V 신호가 -2.5V를 넘어서는 순간에 SCR 게이트 드라이버부(50)의 트랜지스터(Q2,Q3)를 턴온시키도록 함으로써 이루어진다.Thus, the negative voltage protection function is achieved by turning on the transistors Q2 and Q3 of the SCR gate driver section 50 at the moment when the -5V signal of the system exceeds -2.5V.

상기한 경우에, 분배 저항쌍(R4,R5)에서 하나의 저항(R5)을 집적회로의 외부에 설치함으로써 사용자가 분배 저항비를 가변시켜서 검출전압 포인트를 변화시킬 수 있도록 설계하여도 무방하다.In this case, the resistor R5 may be provided outside the integrated circuit in the pair of resistor resistors R4 and R5 so that the user can change the detection voltage point by varying the distribution resistor ratio.

양전압 보호부(10)와 음전압 보호부(20)의 출력신호중에서 하나의 신호만 하이상태가 되어도 SCR 게이트 드라이버부(50)의 트랜지스터(Q2,Q3)는 턴온상태로 바뀌고, 다이리스터(SCR)의 게이트 단자로 하이상태의 신호가 출력되도록 하여 다이리스터(SCR)를 턴온시킴으로써 시스템의 +12V 출력신호가 접지선에 단락되어 시스템이 보호될 수 있도록 한다.Even when only one signal among the output signals of the positive voltage protection unit 10 and the negative voltage protection unit 20 becomes high, the transistors Q2 and Q3 of the SCR gate driver unit 50 are turned on, and the thyristor ( A high state signal is output to the gate terminal of the SCR so that the + 12V output signal of the system is shorted to the ground line, thereby protecting the system.

제4도는 +5V 신호의 전압변화에 따라 다이리스터(SCR)의 게이트 단자로 인가되는 전압이 변화되어 다이리스터(SCR)가 턴온, 턴오프되는 상태를 나타낸다.FIG. 4 illustrates a state in which the voltage applied to the gate terminal of the thyristor SCR is changed according to the voltage change of the + 5V signal, thereby turning on and off the thyristor SCR.

제5도는 -5V 신호의 전압변화에 따라 다이리스터(SCR)의 게이트 단자로 인가되는 전압이 변화되어 다이리스터(SCR)가 턴온, 턴오프되는 상태를 나타낸다.FIG. 5 shows a state in which the voltage applied to the gate terminal of the thyristor SCR is changed according to the voltage change of the -5 V signal, thereby turning on and turning off the thyristor SCR.

제4도와 제5도에 도시되어 있듯이, 다이리스터(SCR)는 히스테리시스 특성을 동작특성으로 가지고 있음을 알 수 있으며, 이 발명의 실시예에서는 비교기(COMP1, COMP2)의 히스테리시스 특성을 이용함으로써 다이리스터(SCR)가 안정된 동작을 취할 수 있도록 하였다.As shown in FIG. 4 and FIG. 5, it can be seen that the thyristors SCR has hysteresis characteristics as operating characteristics. In the embodiment of the present invention, the thyristors are utilized by using the hysteresis characteristics of the comparators COMP1 and COMP2. (SCR) was able to take a stable operation.

이상에서와 같이 이 발명의 실시예에서, 개별 소자로 구성되어 있는 회로를 집적회로화 시킬 수가 있고, 검출전압의 온도 특성 및 시스템의 안정성등을 개선시킨 효과를 가진 스위칭 모드 파워 서플라이의 2차측 보호회로를 제공할 수가 있다. 이 발명의 이러한 효과는 전원 공급장치 분야에서 이용될 수 있다.As described above, in the embodiment of the present invention, the secondary side protection of the switching mode power supply which can integrate the circuit composed of the individual elements and has the effect of improving the temperature characteristics of the detected voltage and the stability of the system. A circuit can be provided. This effect of the invention can be used in the field of power supply.

Claims (6)

기준전압을 제공하는 내부 바이어스와, 상기한 내부 바이어스와 +5V신호선에 입력단이 연결되어, +5V 신호선과 내부 바이어스로부터 입력되는 전압을 비교하여 그 결과를 출력하는 양전압 보호부와, 상기한 내부 바이어스와 -5V신호선에 입력단이 연결되어, -5V 신호선과 내부 바이어스로부터 입력되는 전압을 비교하여 그 결과를 출력하는 음전압 보호부와, 상기한 양전압 보호부와 음전압 보호부의 출력단에 입력단이 연결되어, 상기한 양전압 보호부와 음전압 보호부로부터 입력되는 신호를 논리합하여 출력하는 오아 게이트와, 상기한 오아 게이트의 출력단에 입력단이 연결되어, 상기한 오아 게이트로부터 입력되는 신호를 다이리스터의 게이트를 구동할 수 있는 전압레벨로 변환시켜 출력하는 SCR 게이트 드라이버부와, 상기한 SCR 게이트 드라이버부에 게이트가 연결되어, 상기한 SCR 게이트 드라이버부로부터 입력되는 신호에 따라 +12V 신호선을 접지와 쇼트시킴으로써 시스템을 보호하는 다이리스터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 파워 서플라이의 2차측 보호회로.An internal bias providing a reference voltage, an input terminal connected to the internal bias and a + 5V signal line, and a positive voltage protection unit for comparing the voltage input from the + 5V signal line and the internal bias and outputting a result; An input terminal is connected to the bias and -5V signal lines, and a negative voltage protection unit for comparing the voltage input from the -5V signal line and the internal bias and outputting the result, and an input terminal at the output terminals of the positive voltage protection unit and the negative voltage protection unit. A thyristor connected to an OR gate configured to logically output a signal input from the positive voltage protection unit and the negative voltage protection unit, and an input terminal connected to an output terminal of the OR gate; A SCR gate driver unit for converting the gate of the gate to a voltage level capable of driving the gate and outputting the gate; The gate is connected, the secondary protection circuit of a + 12V signal line in accordance with a signal inputted from the above-described SCR gate driver unit switched mode power supply, characterized in that comprising a thyristor for protecting the system by a short to ground. 제1항에 있어서, 상기한 양전압 보호부 및 음전압 보호부는 +5V 신호선과 접지의 사이에 직렬로 연결되어 있는 분배 저항쌍과, 상기한 분배 저항쌍의 접속점에 비반전 입력단자가 연결되어 있고 내부 바이어스에 반전 입력단자가 연결되어 있는 비교기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 파워 서플라이의 2차측 보호회로.The non-inverting input terminal of claim 1, wherein the positive voltage protection unit and the negative voltage protection unit are connected to a distribution resistor pair connected in series between a + 5V signal line and ground, and a connection point of the distribution resistor pair. And a comparator having an inverting input terminal connected to an internal bias. 제2항에 있어서, 상기한 음전압 보호부는 분배 저항쌍에서 하나의 저항을 집적회로의 외부에 설치함으로써 사용자가 분배 저항비를 가변시켜서 검출전압 포인트를 변화시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 파워 서플라이의 2차측 보호회로.The switching mode of claim 2, wherein the negative voltage protection unit installs one resistor outside the integrated circuit in the distribution resistor pair so that the user can change the detection voltage point by changing the distribution resistance ratio. Secondary side protection circuit of the power supply. 제2항에 있어서, 상기한 비교기는 노이즈의 영향을 적게 받을 수 있도록 적당한 히스테리시스 특성을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 파워 서플라이의 2차측 보호회로.3. The secondary side protection circuit of a switched mode power supply according to claim 2, wherein the comparator has an appropriate hysteresis characteristic so as to be less affected by noise. 제1항에 있어서, 상기한 SCR 게이트 드라이버부는 Vcc 신호선에 컬렉터 단자가 연결되어 있는 제1트랜지스터와, 상기한 제1트랜지스터의 에미터 단자에 베이스 단자가 연결되어 있고, 상기한 제1트랜지스터의 베이스 단자에 컬렉터 단자가 연결되어 있는 제2트랜지스터와, 상기한 제2트랜지스터의 베이스 단자와 에미터 단자의 사이에 연결되어 있는 저항으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 파워 서플라이의 2차측 보호회로.2. The base circuit of claim 1, wherein the SCR gate driver comprises a first transistor having a collector terminal connected to a Vcc signal line, a base terminal connected to an emitter terminal of the first transistor, and a base of the first transistor. And a second transistor having a collector terminal connected to the terminal, and a resistor connected between the base terminal and the emitter terminal of the second transistor. 제1항에 있어서, 상기한 오아 게이트는 상기한 양전압 보호부와 상기한 음전압 보호부의 출력단자를 와이어드 오아시킨 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 파워 서플라이의 2차측 보호회로.The secondary side protection circuit of a switching mode power supply according to claim 1, wherein the oar gate has a configuration in which the output terminals of the positive voltage protection unit and the negative voltage protection unit are wired orally.
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