KR100316100B1 - 출력전압이 가변되는 전원공급장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제어신호에 의하여 출력전압이 선택적으로 출력되도록 하기 위하여 입력전압이 제어부에 의하여 펄스폭 변조되도록 제어되는 스위칭부와, 상기 입력전압이 스위칭부의 스위칭에 의하여 인가되어 일차측권선에서 이차측권선으로 유기되는 변압기와, 상기 변압기의 출력이 정류되는 정류부와, 상기 정류부의 출력이 가변신호에 의하여 제어되도록 되는 스위칭부 및 상기 정류부의 출력이 상기 스위칭부의 제어에 의하여 가변되어 출력전압이 생성되는 가변출력부로 구성되는 것이다.

Description

출력전압이 가변되는 전원공급장치
본 발명은 출력전압이 가변되는 전원공급장치에 관한 것으로 , 더욱 상세하게는 출력전압이 선택적으로 출력되도록 구성되는 출력전압이 가변되는 전원공급장치에 관한 것이다.
일반적으로 다출력 전원공급장치는 장치에서 요구되는 출력전압이 각각의 출력회로를 이용함으로써 출력되도록 구성되어서 출력전압별로 회로를 각각 구별되도록 구성하게 된다.
제 1 도는 종래 기술에 따른 전원공급장치의 회로도이다.
종래기술에 따른 전원공급장치는 입력전압(Vi)이 제어부(10)에 의하여 펄스폭 변조되도록 제어되는 스위칭부(Q)와, 상기 입력전압(Vi)이 스위칭부(Q)의 스위칭에 의하여 인가되어 일차측권선(T1)에서 이차측권선(T2)으로 유기되는 변압기(T)와, 상기 변압기(T)의 출력이 정류되는 정류부(15)와, 상기 정류부(15)의 출력이 정전압부(18a)의 설정된 기준전압(Vr)에 의하여 가변되어 출력전압(Vo1)이 생성되는 가변출력부(18)로 구성된다.
상기와 같이 구성되는 일반적인 전원공급장치는 입력전압(Vi)이 제어부(10)에 의하여 스위칭부(Q)에서 펄스폭 변조되도록 제어되고, 상기 제어된 입력전압(Vi)이 변압기(T)로 인가된다. 상기 변압기(T)로 인가된 펄스폭 변조된 입력전압(Ti)은 변압기(T)의 일차측권선(T1)에서 이차측권선(T2)으로 유기되며, 상기 이차측권선(T2)으로 인가된 상기 입력전압(Vi)은 변압기(T)의 후단에 연결된 정류부(15)에서 정류되고, 상기 정류부(15)의 출력이 형명L4960으로되는 정전압부(18a)에서 펄스폭변조되며, 코일(L)에서 출력전압(Vo1)이 발생된다.
또한, 정전압부(18a)에서 펄스폭변조되어 출력되는 출력전압(Vo1)은 코일(L)에 저장되고, 상기 펄스폭변조되기 때문에 출력이 오프되는 경우에 코일(L)에 저장된 전압은 다이오드(D)를 통하여 출력된다.
그리고, 상기 정전압부(18a)에서 출력되는 기준전압(Vr)이 설정되는 값에 따라서 출력전압(Vo1)에 병렬로 연결되는 제 1 저항(R1)과 제 2 저항(R2)에 인가되는 전압이 달라지게 된다.
즉, 정전압부(18a)에서 출력되는 전압(Vo)은 기준전압(Vr)이 변경됨에 따라서 최종출력되는 출력전압(Vo1)은 변경되는 것이다.
그러나, 상기와 같이 동작되는 종래 기술에 따른 전원공급장치는 정전압부에서 설정된 전압에 의하여 출력전압이 가변되지만 이는 설정된 전압에 의하여 출력되는 것으로서, 출력전압이 가변되도록 동작되기 위하여 상기 설정되는 전압을 고정시켜서 회로를 구성하여야 하는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 발명의 주된 목적은 제어신호에 의하여 출력전압이 선택적으로 출력되는 출력전압이 가변되는 전원공급장치를 제공하는데 있다.
그리고 이를 위한 특징적인 구성은 입력전압이 제어부에 의하여 펄스폭 변조되도록 제어되는 스위칭부와, 상기 입력전압이 스위칭부의 스위칭에 의하여 인가되어 일차측권선에서 이차측권선으로 유기되는 변압기와, 상기 변압기의 출력이 정류되는 정류부와, 상기 정류부의 출력이 가변신호에 의하여 제어되도록 되는 스위칭부 및 상기 정류부의 출력이 상기 스위칭부의 제어에 의하여 가변되어 출력전압이 생성되는 가변출력부로 구성되는 것에 있다.
이하 첨부도면과 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
제 2 도는 본 발명에 따른 출력전압이 가변되는 전원공급장치의 출력회로도이고, 제 3 도는 본 발명에 따른 제어신호에 의한 출력전압 상태를 나타낸 도표이다.
본 발명에 따른 출력전압이 가변되는 전원공급장치는 입력전압(Vi)이제어부(10)에 의하여 펄스폭 변조되도록 제어되는 스위칭부(Q)와, 상기 입력전압(Vi)이 스위칭부(Q)의 스위칭에 의하여 인가되어 일차측권선(T1)에서 이차측권선(T2)으로 유기되는 변압기(T)와, 상기 변압기(T)의 출력이 정류되는 정류부(15)와, 상기 정류평활부(15)의 출력이 가변신호에 의하여 제어되도록 되는 스위칭부(20) 및 상기 정류부(15)의 출력이 상기 스위칭부(20)의 제어에 의하여 가변되어 출력전압(Vo1)이 생성되는 가변출력부(18)로 구성된다.
상기 가변출력부(25)는 정류부(15)의 출력에 병렬로 연결되는 콘덴서(C)와, 상기 정류부(15)출력에 직렬로 연결되고, 병렬로 연결되는 역전류방지용 다이오드(D)와 직렬로 연결되는 코일(L)을 통하여 출력전압(Vo1)이 출력되며, 상기 스위칭부(20)의 출력이 제 1 저항(R1)과 제 2 저항(R2)에 의하여 분배되어 인가됨으로써 기준전압(Vr)이 가변되는 정전압부(25a)로 구성된다.
상기 스위칭부(20)는 콜렉터에 직렬로 연결되는 제 5 저항(R5)을 통하여 전원(Vcc)이 연결되고, 제 1 제어신호(1)에 의하여 스위칭되도록 되는 제 1 스위칭소자(Q1)와, 상기 제 1 스위칭소자(Q1)의 출력에 의하여 제어되고 콜렉터에 직렬로 연결되는 제 3 저항(R3)을 통하여 출력되는 제 2 스위칭소자(Q2)와, 콜렉터에 제 6 저항(R6)을 통하여 전원(Vcc)이 연결되고, 제 2 제어신호(2)에 의하여 스위칭되도록 되는 제 3 스위칭소자(Q3)와, 상기 제 3 스위칭소자(Q3)의 출력에 의하여 제어되고 콜렉터에 직렬로 연결되는 제 4 저항(R4)을 통하여 출력되는 제 4 스위칭소자(Q4)로 구성된다.
다음은 상기와 같이 구성된 본 발명의 작동상태에 대하여 설명한다.
콜렉터에 직렬로 연결되는 제 5 저항(R5)을 통하여 전원(Vcc)이 연결되고, 제 1 제어신호(1)에 의하여 스위칭되도록 되는 제 1 스위칭소자(Q1)는 로우(Low)로 되는 제 1 제어신호(1)가 베이스로 인가되면, 상기 제 1 스위칭소자(Q1)는 턴-오프되고, 이에 따라서 제 2 스위칭소자(Q2)의 베이스에는 +5볼트의 전원(Vcc)이 인가되기 때문에 제 2 스위칭소자(Q2)는 턴-온된다.
또한, 제 1 스위칭소자(Q1)의 베이스에 하이(High)로 되는 제 1 제어신호(1)가 인가되면, 상기 제 1 스위칭소자(Q1)는 턴-온되고, 이에 따라서 제 2 스위칭소자(Q2)의 베이스에는 로우가 인가되기 때문에 제 2 스위칭소자(Q2)는 턴-오프되어서 제 3 저항(R3)가 연결되는 제 2 스위칭소자(Q2)의 턴-오프에 의하여 개회로가 형성되고, 이에 따라서 상기 제 3 저항(R3)에 걸리는 전압은 없다.
그리고, 제 1 제어신호(1)가 로우로 되어서 제 1 스위칭소자(Q1)에 인가되고, 제 2 제어신호(2)가 로우로 되어서 제 3 스위칭소자(Q3)에 인가되면, 상기 제 1 스위칭소자(Q1)과 제 3 스위칭소자(Q3)는 턴-오프되고, 이에 따라서 제 2 스위칭소자(Q2)와 제 4 스위칭소자(Q4)는 +5볼트에 의하여 턴-온되며, 이에 따라서 제 3 저항(R3)과 제 4 저항(R4)은 폐회로를 형성하게 되고, 정전압부(25a)에서 출력되는 기준전압(Vr)은 제 2 저항(R2)과 병렬로 연결되는 제 3 저항(R3) 및 제 4 저항(R4)에 의하여 배분된다.
즉, 정전압부(25a)에서 출력되는 기준전압(Vr)은 아래와 같이 배분되어 출력전압(Vo1)으로 나타난다.
Figure pat00001
위에서 R2//R3//R4는 병렬로 연결되는 R2, R3, R4를 나타낸다.
그리고, 배분된 상기 기준전압(Vr)은 정전압부(18a)의 코일(L)을 통하여 출력되는 출력전압(Vo1)에 영향을 주어서 결국 출력전압(Vo1)은 가변된다.
따라서, 상기와 같이 제 1 제어신호(1)에 의하여 제 2 스위칭소자(Q2)의 베이스에 연결되는 제 3 저항(R3)은 제 2 스위칭소자(Q2)의 턴-온 및 턴-오프에 의하여 폐회로를 구성하고, 제 4 저항(R4)도 제 4 스위칭소자(Q4)에 의하여 폐회로를 구성하기 때문에 결국, 가변출력부(25)의 형명L4960으로 되는 정전압부(25a)의 기준전압(Vr)이 상기와 같이 제 2 저항(R2)과 제 3 저항(R3) 및 제 4 저항(R4)에 의하여 배분되어서 정전압부(25a)에서 출력되는 전압(Vr)은 가변되도록 제어된다.
한편, 제 3 스위칭소자(Q3)와 제 4 스위칭소자(Q4)의 동작도 상기와 동일하게 되기 때문에 제 1 제어신호(1)와 제 2 제어신호(2)로 되는 제어신호에 의한 조합에 의하여 출력전압(Vo1)은 4가지로 결정된다.
즉, 상기 제 1 제어신호(1)와 제 2 제어신호(2)에 의하여 제어되는 출력전압(Vo1)은 제 3 도의 본 발명에 따른 제어신호에 의한 출력전압 상태를 나타낸 도표에서와 같이, 제 1 및 제 2 제어신호(1)(2)의 조합에 따라서 스위칭되는 제 2 스위칭소자(Q2)와 제 4 스위칭소자(Q4)에 의하여 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 저항(R1)(R2)(R3)(R4)이 조합되기 때문에, 이에 따라서 구성되는 폐회로에 따라서서로 다른 가변된 출력전압(Vo1)이 형성된다.
아래의 제 3 도는 본 발명에 따른 제어신호에 의한 출력전압(Vo1) 상태를 나타낸 도표이다.
Figure pat00002
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 제어신호에 의하여 출력전압이 선택적으로 출력되기 때문에 사용자가 하나의 출력회로를 이용하여 다양한 출력전압을 얻을 수 있는 특징을 지닌다.
제 1 도는 종래 기술에 따른 전원공급장치의 회로도,
제 2 도는 본 발명에 따른 출력전압이 가변되는 전원공급장치의 출력회로도,
제 3 도는 본 발명에 따른 제어신호에 의한 출력전압 상태를 나타낸 도표이다.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 제어부 15 : 정류평활부
18 : 가변출력부 20 : 스위칭부

Claims (2)

  1. 입력전압이 제어부에 의하여 펄스폭 변조되도록 제어되는 스위칭부;
    상기 입력전압이 스위칭부의 스위칭에 의하여 인가되어 일차측권선에서 이차측권선으로 유기되는 변압기;
    상기 변압기의 출력이 정류되는 정류부;
    상기 정류부의 출력이 가변신호에 의하여 제어되도록 되는 스위칭부; 및
    상기 정류부의 출력이 상기 스위칭부의 제어에 의하여 가변되어 출력전압이 생성되는 가변출력부로 구성되어서 출력전압이 가변되는 것을 특징으로 하는 출력전압이 가변되는 전원공급장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위칭부는
    콜렉터에 제 5 저항을 통하여 전원이 연결되고, 제 1 제어신호에 의하여 스위칭되도록 되는 제 1 스위칭소자;
    상기 제 1 스위칭소자의 출력에 의하여 제어되고 콜렉터에 직렬로 연결되는 제 3 저항을 통하여 출력되는 제 2 스위칭소자;
    콜렉터에 연결되는 제 6 저항을 통하여 전원이 연결되고, 제 2 제어신호에 의하여 스위칭되도록 되는 제 3 스위칭소자; 및
    상기 제 3 스위칭소자의 출력에 의하여 제어되고 콜렉터에 직렬로 연결되는제 4 저항을 통하여 출력되는 제 4 스위칭소자로 구성되는 것을 특징으로 하는 출력전압이 가변되는 전원공급장치.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR900013593U (ko) * 1988-12-31 1990-07-05 삼성전기 주식회사 복수의 출력을 갖는 dc-to-dc 전압변환회로
JPH07123705A (ja) * 1993-10-29 1995-05-12 Shimadzu Corp 可変出力電圧スイッチングレギュレータ

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