KR100299317B1 - Switching regulation circuit of computer power supply unit - Google Patents

Switching regulation circuit of computer power supply unit Download PDF

Info

Publication number
KR100299317B1
KR100299317B1 KR1019980009784A KR19980009784A KR100299317B1 KR 100299317 B1 KR100299317 B1 KR 100299317B1 KR 1019980009784 A KR1019980009784 A KR 1019980009784A KR 19980009784 A KR19980009784 A KR 19980009784A KR 100299317 B1 KR100299317 B1 KR 100299317B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mosfet
regulation circuit
capacitor
switching regulation
current
Prior art date
Application number
KR1019980009784A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR19990075537A (en
Inventor
배현민
정원선
Original Assignee
배현민
정원선
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 배현민, 정원선 filed Critical 배현민
Priority to KR1019980009784A priority Critical patent/KR100299317B1/en
Publication of KR19990075537A publication Critical patent/KR19990075537A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100299317B1 publication Critical patent/KR100299317B1/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10—Regulating voltage or current
    • G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
    • G05F1/575—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices characterised by the feedback circuit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

PURPOSE: A switching regulation circuit of a computer power supply is provided to rapidly transmit a transient response by installing an MOSFET in an existing switching regulating circuit, and by providing an auxiliary current to an output capacitor. CONSTITUTION: In case that a transient response is transmitted, a resistance element(R), an MOSFET(MOS Field Effect Transistor, 20), a capacitor(21) are installed for providing auxiliary current. The capacitor is located between a gate and a source of the MOSFET(20). In case that duration of a pulse wave form generated from an MOSFET switch becomes larger, a transient current is flowed through the resistance element(R). The transient current charges the capacitor(21) located between the gate and the source of the MOSFET(20). In addition, the transient current instantaneously turns on the MOSFET(20). The MOSFET(20) provides an auxiliary current to the output terminal capacitor of a switching regulation circuit.

Description

컴퓨터 전원 공급 장치의 스위칭 레귤레이션 회로Switching regulation circuit of computer power supply

본 발명은 컴퓨터 전원 공급 장치의 스위칭 레귤레이션 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a switching regulation circuit of a computer power supply.

모든 컴퓨터는 전기, 전자적으로 동작한다. 이들이 수행하는 어떠한 작업은 전기적인 펄스들로 이루어지며, 이것은 한 회로에서 다른 회로로 이동된다. 이러한 전기는 스스로 발생되는 것이 아니기 때문에 외부의 소스로부터 공급받아야 한다.All computers run electronically and electronically. Some work they do is made up of electrical pulses, which are moved from one circuit to another. Since this electricity is not generated by itself, it must be supplied from an external source.

그런데, 오늘날 컴퓨터 내부의 반도체들은 전력 회사로부터 인입되는 전기를 직접적으로 사용할 수 없다. 경제적인 이유 때문에 전력은 교류로 전송된다. 그러나, 컴퓨터 회로는 거의 보편적으로 저전압의 직류를 사용한다.By the way, today's semiconductors inside computers cannot directly use the electricity coming from power companies. For economic reasons, power is transferred to alternating current. However, computer circuits almost universally use low voltage direct current.

따라서 컴퓨터 시스템의 전원 공급 장치는 교류에서 직류로 변환시키는 매체이다. 그 과정에서 가능한한 안정된 직류 전압을 컴퓨터에 공급하여야 한다.Therefore, the power supply of a computer system is a medium for converting from alternating current to direct current. In the process, supply a stable DC voltage to the computer as much as possible.

스위칭 레귤레이션 회로는 50~60Hz의 주파수로 입력되는 교류전압을 평활한 뒤 약 수~수백kHz 정도의 고주파수 펄스로 변환시킨 뒤 평활하는 것이다. 이때 이 펄스를 저주파 필터를 이용하여 직류로 평활시키면 펄스폭과 평활된 직류와는 비례한 관계가 성립하게 된다. 이러한 관계를 이용하여 요구되는 직류전압을 얻기위하여 펄스폭을 조정하는 방식(Pulse Width Modulation)을 스위칭 레귤레이션 방식이라고 한다.The switching regulation circuit smoothes an AC voltage input at a frequency of 50 to 60 Hz, converts it into a high frequency pulse of about several to several hundred kHz, and then smoothes it. At this time, if the pulse is smoothed to a direct current by using a low frequency filter, a proportional relationship is established between the pulse width and the smoothed direct current. Using this relationship, the pulse width modulation to obtain the required DC voltage is called switching regulation.

스위칭 레귤레이션 회로는 적은 양의 전력을 열로 변환하기 때문에 효율적이다. 또한, 고주파수의 펄스로 인하여 변압기의 소형화가 가능하기에 부피가 줄어들어 비용이 적게 든다. 따라서 요즘 대부분의 퍼스널 컴퓨터에서는 저가이면서 효율이 좋은 스위칭 레귤레이션 회로를 사용한다.Switching regulation circuits are efficient because they convert a small amount of power into heat. In addition, the high frequency pulse allows the transformer to be miniaturized, thereby reducing the volume and cost. As a result, most personal computers these days use low-cost and efficient switching regulation circuits.

도1은 종래 기술에 의한 스위칭 레귤레이션 회로의 구성도이다.1 is a block diagram of a switching regulation circuit according to the prior art.

도1에 도시된 바와 같이, 스위칭 레귤레이션 회로는, 펄스폭변조기(PWM), MOSFET 스위치, 인덕턴스 소자(L) 및 캐패시턴스 소자(C)로 구성되어 있다.As shown in Fig. 1, the switching regulation circuit is composed of a pulse width modulator (PWM), a MOSFET switch, an inductance element (L), and a capacitance element (C).

펄스폭변조기(PWM)에는 출력단으로부터 피드백된 전압이 인입되고, MOSFET 스위치의 게이트에 연결되어 오실레이터 역할을 하고, MOSFET 스위치는 펄스파형을 만든다.The pulse width modulator (PWM) receives the voltage fed back from the output stage, is connected to the gate of the MOSFET switch to act as an oscillator, and the MOSFET switch produces a pulse waveform.

MOSFET 스위치에 의하여 만들어진 펄스 파형이 'HIGH'인 상태에서는 인덕턴스 소자(L)를 통하여 출력단 캐패시터(C)에 전류가 공급되고, 펄스 파형이 'LOW'인 상태에서는 샤키(Schottky) 다이오드(MBR745)에 의하여 전류가 공급된다.When the pulse waveform generated by the MOSFET switch is 'HIGH', current is supplied to the output capacitor C through the inductance element L, and when the pulse waveform is 'LOW', it is applied to the Schottky diode (MBR745). Current is supplied.

부하의 갑작스런 변동시, 스위칭 레귤레이션의 과도 응답은 주로, 인덕턴스 소자(L)에 의하여 결정된다.In case of sudden fluctuations in the load, the transient response of the switching regulation is mainly determined by the inductance element (L).

전원부에 순간적으로 큰 부하가 걸리면 출력전압은 낮아지고 이것을 보상히기 위하여, 펄스 파형의 듀레이션이 갑자기 커지면 큰 전류가 인덕턴스 소자(L)로 갑자기 흐르게 되는데, 인덕턴스 소자(L)는 임펄스 응답이 매우 불리하므로 출력 전압의 과도 응답 특성이 좋지 않다.When a large load is momentarily applied to the power supply, the output voltage is lowered to compensate for this. When the duration of the pulse waveform is suddenly increased, a large current flows suddenly into the inductance element L. The inductance element L has a very bad impulse response. The transient response of the output voltage is not good.

스위칭 레귤레이션 회로의 과도 응답 문제는 부하변동시 즉 일반적인 절전 모드에서 모니터가 커져있다가 갑자기 켜지거나, 또는 동일한 전원을 사용하는 주변 기기의 전원에 의하여 영향을 받을 수 있다.Transient response problems in switching regulation circuits can be affected by load fluctuations, i.e. the monitor is large and suddenly turned on in normal power saving mode, or by the power of a peripheral that uses the same power supply.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명에서는 과도 응답이 빠른 스위칭 레귤레이션 회로를 제공하고자 한다.An object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, the present invention is to provide a switching regulation circuit with a fast transient response.

도1은 종래 기술에 의한 컴퓨터 전원 공급 장치의 스위칭 레귤레이션 회로의 구성도,1 is a block diagram of a switching regulation circuit of a computer power supply according to the prior art;

도2는 본 발명에 의한 컴퓨터 전원 공급 장치의 스위칭 레귤레이션 회로의 구성도,2 is a block diagram of a switching regulation circuit of a computer power supply according to the present invention;

도3은 종래 기술에 의한 스위칭 레귤레이션 회로와 본 발명에 의한 스위칭 레귤레이션 회로의 과도 응답을 비교한 것.Figure 3 compares the transient response of the switching regulation circuit according to the prior art and the switching regulation circuit according to the present invention.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 스위칭 레귤레이션 회로는, 출력단의 전압이 피드백되어 인입되는 펄스폭변조기, 펄스폭변조기의 출력을 이용하여, DC 입력전압에 따른 펄스파형을 만드는 MOSFET 스위치, 펄스 파형이 저전압인 상태에서 출력단에 전류를 공급하는 샤키 다이오드, MOSFET 스위치의 소스에 연결된 인덕턴스 소자 및 출력단 캐패시터 소자를 포함하는 스위칭 레귤레이션 회로에 있어서, MOSFET를 도입하고, 도입된 MOSFET의 게이트와 소스 사이에 위치하는 캐패시터에 의하여, 과도 상태에서 상기 출력 캐패시터에 보조 전류를 공급하는 것임을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the switching regulation circuit according to the present invention, the MOSFET switch for making a pulse waveform according to the DC input voltage, using the output of the pulse width modulator, the pulse width modulator, which is fed back with the voltage of the output terminal, A switching regulation circuit comprising a shark diode that supplies current to an output stage with a low pulse waveform, an inductance element connected to a source of a MOSFET switch, and an output capacitor element, wherein the MOSFET is introduced, and between the gate and the source of the MOSFET is introduced. The capacitor located in the, characterized in that to supply the auxiliary current to the output capacitor in the transient state.

또한, 상기한 스위칭 레귤레이션 회로는, 상기 도입된 MOSFET의 게이트에 저항 소자를 연결하여, 과도 상태에서 저항 소자를 통하여, 상기 출력 캐패시터에 보조 전류를 공급하는 것임을 특징으로 한다.In addition, the switching regulation circuit is characterized in that for connecting the resistor element to the gate of the introduced MOSFET, to supply an auxiliary current to the output capacitor through the resistor element in the transient state.

또한, 상기한 스위칭 레귤레이션 회로는, 상기 도입된 MOSFET의 게이트에 연산증폭기를 연결하여, 과도 상태에서 연산 증폭기를 통하여, 상기 출력 캐패시터에 보조 전류를 공급하는 것임을 특징으로 한다.The switching regulation circuit may be configured to connect an operational amplifier to a gate of the MOSFET to supply an auxiliary current to the output capacitor through an operational amplifier in a transient state.

도2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 스위칭 레귤레이션 회로의 구성도이다.2 is a block diagram of a switching regulation circuit according to an embodiment of the present invention.

도2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 스위칭 레귤레이션 회로는, 종래의 스위칭 레귤레이션 회로에, 과도 응답시 보조 전류(auxiliary current)를 공급을 위하여, 도2에 도시된 바와 같이 저항 소자(R), MOSFET(20), MOSFET(20)의 게이트와 소스 사이에 위치하는 캐패시터(21)를 도입한다.As shown in FIG. 2, the switching regulation circuit according to the present invention is a resistive element R as shown in FIG. 2 to supply an auxiliary current in a transient response to a conventional switching regulation circuit. Then, the MOSFET 20 and the capacitor 21 located between the gate and the source of the MOSFET 20 are introduced.

과도 상태에서 MOSFET 스위치에 의하여 발생하는 펄스 파형의 듀레이션이 갑자가 커지면, 큰 전류가 인덕턴스 소자(L)를 통하여 흐르지 못하고, 순간적으로 본 발명에 의하여 도입된 저항소자(R)를 통하여 흐른다. 이러한 과도 전류는 본 발명에서 도입된 MOSFET(20)의 게이트와 소스 사이에 위치하는 캐패시터(21)를 충전하여, 순간적으로 MOSFET(20)를 온 시킨다. 그러면 순간적으로 MOSFET(20)은 스위칭 레귤레이션 회로의 출력단 캐패시터(22)에 보조 전류(auxiliary current)를 공급하여, 결과적으로 출력 전압의 질을 저하시키지 않고서도 공급 전원의 과도 응답을 빠르게 한다.If the duration of the pulse waveform generated by the MOSFET switch in the transient state becomes large suddenly, a large current does not flow through the inductance element L, but instantaneously flows through the resistance element R introduced by the present invention. This transient current charges the capacitor 21 located between the gate and the source of the MOSFET 20 introduced in the present invention, thereby temporarily turning on the MOSFET 20. The MOSFET 20 then instantaneously supplies an auxiliary current to the output stage capacitor 22 of the switching regulation circuit, resulting in a faster transient response of the power supply without degrading the quality of the output voltage.

본 발명에 의한 회로에서 보조 전류는 단지 순간적으로 작용하므로 도입된 저항 소자(R)에 의한 부가적인 전력 손실은 무시할 수준이다.In the circuit according to the present invention, the auxiliary current acts only momentarily, so the additional power loss by the introduced resistance element R is negligible.

또한, 본 발명에서는 저항 소자(R)를 대신하여, 연산증폭기와 같은 능동 소자를 도입할 수도 있다. 연산증폭기를 사용하는 경우는 저항 소자에 의한 전력 손실이 없고, 더욱 더 빠른 과도 응답을 기대할 수 있다.In the present invention, instead of the resistor R, an active element such as an operational amplifier may be introduced. When using op amps, there is no power loss due to the resistive element, and even faster transient response can be expected.

도3은 종래 기술에 의한 스위칭 레귤레이션 회로와 본 발명에 의한 스위칭 레귤레이션 회로의 과도 응답을 비교한 것이다.Figure 3 compares the transient response of the switching regulation circuit according to the prior art and the switching regulation circuit according to the present invention.

도3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 스위칭 레귤레이션 회로의 경우(30)가 종래 기술에 의한 스위칭 레귤레이션 회로의 경우(31)보다 과도 응답이 휠씬 빠른 것을 관찰 할 수 있다.As shown in Fig. 3, it can be observed that the transient response is much faster in the case of the switching regulation circuit 30 according to the present invention than in the case of the switching regulation circuit 31 according to the prior art.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 종래의 스위칭 레귤레이션 회로에 MOSFET를 도입하고, 도입된 MOSFET의 게이트와 소스 사이에 위치하는 캐패시터에 의하여, 과도 상태에서 상기 출력 캐패시터에 보조 전류를 공급함에 의하여, 과도 응답이 빠른 스위칭 레귤레이션 회로를 제공한다.As described above, the present invention provides a transient voltage by introducing a MOSFET into a conventional switching regulation circuit and supplying an auxiliary current to the output capacitor in a transient state by a capacitor located between the gate and the source of the introduced MOSFET. It provides a fast response switching regulation circuit.

Claims (2)

출력단의 전압이 피드백되어 인입되는 펄스폭변조기, 펄스폭변조기의 출력을 이용하여, DC 입력전압에 따른 펄스파형을 만드는 MOSFET 스위치, 펄스 파형이 저전압인 상태에서 출력단에 전류를 공급하는 샤키 다이오드, MOSFET 스위치의 소스에 연결된 인덕턴스 소자 및 출력단 캐패시터 소자를 포함하는 스위칭 레귤레이션 회로에 있어서,The pulse width modulator that inputs and feeds the voltage of the output stage and the output of the pulse width modulator, the MOSFET switch to make the pulse waveform according to the DC input voltage, the shark diode which supplies current to the output stage with the pulse waveform at low voltage, MOSFET A switching regulation circuit comprising an inductance element and an output stage capacitor element connected to a source of a switch, the switching regulation circuit comprising: MOSFET과 MOSFET의 게이트와 소스 사이에 위치하는 캐패시터 소자를 도입하여, 도입된 MOSFET과 캐패시터 소자에 의하여 과도 상태에서 상기 출력 캐패시터에 보조 전류를 공급하는 것임을 특징으로 하는 스위칭 레귤레이션 회로.And a capacitor element positioned between the MOSFET and the gate and the source of the MOSFET, and supplying an auxiliary current to the output capacitor in the transient state by the introduced MOSFET and the capacitor element. 제1항에 있어서, 상기 스위칭 레귤레이션 회로는,The method of claim 1, wherein the switching regulation circuit, 상기 도입된 MOSFET의 게이트에 저항 소자를 연결하여, 과도 상태에서 저항 소자를 통하여, 상기 출력 캐패시터에 보조 전류를 공급하는 것임을 특징으로 하는 스위칭 레귤레이션 회로.Switching a resistance element to the gate of the introduced MOSFET, and supplying an auxiliary current to the output capacitor through the resistance element in a transient state.
KR1019980009784A 1998-03-20 1998-03-20 Switching regulation circuit of computer power supply unit KR100299317B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980009784A KR100299317B1 (en) 1998-03-20 1998-03-20 Switching regulation circuit of computer power supply unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980009784A KR100299317B1 (en) 1998-03-20 1998-03-20 Switching regulation circuit of computer power supply unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990075537A KR19990075537A (en) 1999-10-15
KR100299317B1 true KR100299317B1 (en) 2001-11-30

Family

ID=37528681

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019980009784A KR100299317B1 (en) 1998-03-20 1998-03-20 Switching regulation circuit of computer power supply unit

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100299317B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101196711B1 (en) 2006-06-05 2012-11-07 삼성디스플레이 주식회사 Level shift circuit and display apparatus having the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101196711B1 (en) 2006-06-05 2012-11-07 삼성디스플레이 주식회사 Level shift circuit and display apparatus having the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR19990075537A (en) 1999-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6850044B2 (en) Hybrid regulator with switching and linear sections
US5519306A (en) Constant voltage circuit and a stabilized power supply unit
CN102111070B (en) The regulator over-voltage protection circuit that standby current reduces
US5982639A (en) Two switch off-line switching converter
JP4474012B2 (en) Multi-mode monitor with power supply with multiple voltage outputs
TWI451679B (en) Method for regulating an output voltage
KR960027297A (en) Controller for switching power supply and switching power supply using same
US6094036A (en) Electrical power supply with low-loss inrush current limiter and step-up converter circuit
KR19990007348A (en) Dynamic Regulators and Related Methods for DC-DC Power Converters
US7453303B2 (en) Control circuit for lossless switching converter
Lin et al. Low-dropout regulators with adaptive reference control and dynamic push–pull techniques for enhancing transient performance
GB2360146A (en) DC-DC converter
KR100299317B1 (en) Switching regulation circuit of computer power supply unit
KR890004590B1 (en) Improved control of a series resonant power converter
JPH1014217A (en) Switching power supply
CN1278962A (en) Circuit and method for limiting current for alternating current consumers
US6664769B1 (en) Variable amplitude regulator
US20070291517A1 (en) Power supply circuit with positive feedback circuit
RU2074492C1 (en) Secondary power supply
CN112886837B (en) Switching power supply and control chip thereof
US20230146270A1 (en) Power supply system and method of operating the same
KR100347175B1 (en) Voltage protection circuit of boost converter
JPH099613A (en) Dc-dc converter
KR100431241B1 (en) Automatic Voltage Regulator Using the Voltage-Control Winding
KR200269392Y1 (en) Automatic Voltage Regulator Using the Voltage-Control Winding

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20040517

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee