KR100364602B1 - 인버터용 전원공급회로 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인버터용 전원공급회로에 관한 것으로서, 그 인버터용 전원공급회로는 소정 교류전원을 인가받아 평활정류하고, 그 정류된 교류전원에 대하여 교번적으로 온/오프 동작하여 일정 레벨을 가지는 전압으로 변압·증폭시켜 출력하는 트랜스포머(110)와, 상기 트랜스포머(110)로부터 출력되는 전압에 따라 상기 온/오프 동작에 대응되어 동작하여 소정 주파수로 스위칭시키도록 병렬접속되는 제 1, 2스위칭부(Q1,Q2)를 구비하는 스위칭부(120)와, 상기 제 1, 2스위칭부(Q1,Q2)의 온/오프 동작에 대응되어 소정 PWM신호를 출력하는 제 1, 2트랜스포머(T1,T2)를 구비하는 구동트랜스포머(140) 및, 상기 구동트랜스포머중 어느 하나의 트랜스포머가 온 동작시 해당 트랜스포머를 통해 상기 PWM신호를 출력하도록 상기 스위칭 신호를 소정 듀티비와 주파수로 설정하여 인가하는 PWM IC(130)를 포함하여 구성되며, 이에 따라 PWM IC로부터 출력되는 전원공급신호를 안정적으로 공급하여 전원공급회로의 효율을 향상시키는 잇점이 있다.
Description
본 발명은 인버터용 전원공급회로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소정 기기의 동작에 필요한 구동전원을 보다 안정적으로 공급하도록 하기 위한 인버터용 전원공급회로에 관한 것이다.
통상, 전기 또는 전자기기에는 동작전원전압의 공급을 위한 전원공급회로가 필요하게 되고, 이러한 전원공급회로로부터 인가되는 교류전원은 정류평활동작 및 소정 증폭과정을 통하여 해당 전기 또는 전자기기에 각각 필요한 전압레벨로 변환되어 공급된다.
그리고, 상기 전원공급회로는 그 후단에 전원공급회로로부터 출력되는 소정 전압의 이상유무를 감지하는 감지회로가 부가적으로 설계될수 있으며, 상기 감지회로의 감지결과에 따라 소정 전압의 이상유무를 확인, 이를 보상하도록 하고 있다.
그러나, 상기한 전원공급회로는 그 전원공급회로내에서 코일소자의 자심으로 철심(core)을 사용하기 때문에, 전원공급회로 자체의 무게가 무겁고, 또한 철심 내의 전력손실을 적게하기 위하여 통상 규소를 포함하는 소정 판을 겹쳐 쌓아 사용하지만 사용에 따른 효율이 저하되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 소정 기기에 구동전원을 공급하는 전원공급회로의 효율을 향상시킴과 아울러 이에 따른 전원공급회로의 출력전원을 안정적으로 공급하도록 하기 위한 인버터용 전원공급회로를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인버터용 전원공급회로는, 소정 교류전원을 인가받아 평활정류하고, 그 정류된 교류전원에 대하여 교번적으로 온/오프 동작하여 일정 레벨을 가지는 전압으로 변압·증폭시켜 출력하는 트랜스포머와, 상기 트랜스포머로부터 출력되는 전압에 따라 상기 온/오프 동작에 대응되어 동작하여 소정 주파수로 스위칭시키도록 병렬접속되는 제 1, 2스위칭부(Q1,Q2)를 구비하는 스위칭부와, 상기 그 제 1, 2스위칭부(Q1,Q2)의 온/오프 동작에 대응되어 소정 PWM신호를 출력하는 제 1, 2트랜스포머(T1,T2)를 구비하는 구동트랜스포머 및, 상기 구동트랜스포머중 어느 하나의 트랜스포머가 온 동작시 해당 트랜스포머를 통해 상기 PWM신호를 출력하도록 상기 스위칭 신호를 소정 듀티비와 주파수로 설정하여 인가하는 PWM IC를 포함하여 구성된다.
바람직하게, 상기 제 1, 2스위칭부(Q1,Q2)는 고전력 스위칭용 반도체소자인 절연게이트쌍극자트랜지스터(IGBT;Insulated Gate Bipolar Transister)인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 트랜스포머는 코일(coil)과 페라이트 코어(Ferrite Core)로 구성된다.
한편, 상기 PWM IC는 온도센서가 더 설치되고, 그 온도센서의 감지동작에 따라 이상 발생시 상기 PWM IC의 출력단을 단락시켜 상기 구동트랜스포머를 오프시킨다.
상기한 구성으로 된 본 발명의 인버터용 전원공급회로에 따르면, 소정 입력교류전원에 대하여 고전력스위칭용 반도체인 IGBT를 사용하고, 그 IGBT의 스위칭동작에 따라 PWM IC로부터 출력되는 전원을 안정적으로 공급할 수가 있음을 알수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 인버터용 전원공급회로의 개략적인 블록구성도,
도 2는 본 발명에 따른 인버터용 전원공급회로의 상세회로도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100 : 라인필터부, 110 : 트랜스포머,
120 : 스위칭부, 130 : PWM IC,
140 : 구동트랜스포머, 150 : 온도센서.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 인버터용 전원공급회로의 개략적인 블록구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 인버터용 전원공급회로의 상세회로도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 라인필터부(100)를 매개하여 입력된 교류전원을 소정 고전압으로 증폭시키는 트랜스포머(110)와, 그 트랜스포머(110)로부터 공급되는 전압을 소정 주파수로 변경시켜 스위칭시켜주는 스위칭부(120)와, 그 스위칭부(120)의 온/오프 동작에 대응되어 동작되며 후술하는 PWM IC(130)로부터 공급되는 신호를 회로분리하여 상기 스위칭부(120)로 공급하도록 제 1, 2트랜스포머(T1,T2)를 구비하는 구동트랜스포머(140)와, 상기 제1, 2트랜스포머(T1,T2) 중 어느 하나의 제 1, 2트랜스포머(T1,T2)가 온 구동시 해당 트랜스포머를 통해 PWM IC신호를 출력하도록 상기 PWM 신호를 공급하는 PWM IC(130)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 스위칭부(120)는 고전력 스위칭용 반도체소자인 절연게이트쌍극자트랜지스터(IGBT;Insulated Gate Bipolar Transister)(Q1,Q2)로 구성되며, 상기 PWM IC(130)는 상기 스위칭부(120)의 스위칭신호를 소정 듀티비(Duty ratio)와 주파수로 설정하여 출력시키는 펄스폭 변조기능을 수행한다.
또한, 상기 PWM IC(130)신호를 선택적으로 출력/공급하는 구동트랜스포머(140)는 상기 PWM IC(130)로부터 상기 PWM IC신호를 공급받는 경우 어느 하나의 제1, 2트랜스포머(T1,T2)가 상기 제 1, 2 IGBT(Q1,Q2)와 대응되어 동작되는 바, 이때 상기 PWM신호가 제 1, 2트랜스포머(T1,T2)로 선택적으로 공급될 수 있도록 스위칭소자(Q3,Q4)가 상기 PWM IC(130)의 소정 단자와 연계되어 구성된다.
그리고, 상기 트랜스포머(110)는 코일과 페라이트 코어로 이루어진다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 인버터용 전원공급회로의 동작과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명에 따른 인버터용 전원공급회로는 전원입력단의 브리지다이오드(BD)를 통해 소정 교류전원이 인가되면, 상기 교류전원은 라인필터부(100)를 매개하여 교류전원에 포함된 노이즈가 제거되고, 그 노이즈 제거된 교류전원은 제 2,3커패시터(C2,C3)를 통해 일정 직류레벨 성분으로 변환하게 된다.
그러면 상기 교류전원은 1차측과 중간탭을 중심으로 분리되는 2차측으로 이루어진 상기 트랜스포머(110)에 공급되며, 그 교류전원의 일정 반주기별로 2차측이 교번적으로 온(ON) 구동되고 그 트랜스포머(110)의 정격전압에 따라 일정 고전압으로 증폭되어 출력된다. 즉, 코일과 페라이트 코어로 이루어진 트랜스포머(110)는 고전압발생장치로서, 교류전원이 인가될때 페리 자성에 따라 일정 전압으로 증폭되는 것이다.
그와같이, 1차측과 2차측의 교번동작에 따라 소정 레벨 전압으로 증폭·출력되면, 상기 스위칭부(120)의 제 1 IGBT(Q1) 또는 제 2 IGBT(Q2)는 상기 출력된 고전압을 일정 주파수로 변경시켜 스위칭 온구동시키게 되는 한편, 각각 그 후단에 그리고, 상기 제 1FET(Q1) 또는 제 2FET(Q2)가 온되는 경우 각각 그 후단에 접속된 제 1, 2트랜스포머(T1,T2)가 대응되어 동작된다.
이때, 상기 제 1, 2트랜스포머(T1,T2)의 온동작에 따라 PWM IC(130)으로부터 PWM 신호를 인가받고 해당 기기에 공급하는바, 상기 PWM IC(130)로부터 출력신호를 인가받아 공급하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
상기 전술한바와 같이 제 1, 2트랜스포머(T1,T2)는 각각 제 1, 2 IGBT(Q1,Q2)의 온/오프 동작에 대응되어 동작하는바, 상기 제 1, 2 IGBT(Q1,Q2)의 온동작시 이와 대응되는 제 1, 2트랜스포머(T1,T2)는 일측에 +15V 전원전압을 공급받으며, PWM IC(140)로부터 상기 스위칭부(120)의 온 구동에 따라 어느 하나의 트랜지스터가 온 구동되어 저항(R6,R7)과 다이오드(D2,D3)를 매개하여 폐회로가 구성되기 때문에, 상기 제 1, 2트랜스포머(T1,T2)는 PWM IC(130)로부터 공급되는 신호를 회로분리하여 스위칭부(120)로 공급할 수 있게 된다. 여기서 온 상태의 IGBT는 소정 듀티비(Duty ratio)와 주파수로 설정된 PWM신호를 인가받아 출력가능한 상태를 유지하게 된다.
예컨대, 트랜스포머(110)로부터 교번 출력되는 전압에 의하여 제 1IGBT(Q1)가 온 상태고 제 2IGBT(Q2)는 오프상태라고 가정하면, 이때 제 1IGBT(Q1)에 대응되어 동작되는 제 1트랜스포머(T1)도 온 상태를 유지하게 된다. 상기 상태에서 구동트랜스포머(140)의 제 1트랜스포머(T1)는 PWM IC(130)와 연결된 제 3트랜지스터(Q3)의 온구동 및 전원전압의 공급에 따라 구동됨으로써, PWM IC(130)로부터 기 설정된 신호를 분리하여 스위칭부(120)로 공급하게 되는 것이다. 이에 따라, 상기 제 1트랜스포머(T1)의 활성화 상태에 따라 그 출력단을 통해 상기 PWM 신호는 해당 기기에 공급되게 된다.
한편, PWM IC(130)와 제 3, 4트랜지스터(Q3,Q4) 사이에는 온도센서(150)가 개재되는 바, 전원공급회로 구동시의 이상온도 발생시 상기 PWM IC(130)로부터의 출력신호를 단락시켜 PWM신호의 출력동작을 단속함으로써, 출력단에 접속되는 소정 기기를 보호할 수가 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 인버터용 전원공급회로는 고전력스위칭용반도체 소자인 절연게이트쌍극자트랜지스터를 사용함과 아울러 이와 대응되어 구동되는 각각의 구동트랜스포머를 선택적으로 구동시켜 PWM신호를 안정적으로 공급함으로써, 전원공급회로의 효율을 향상시킴과 아울러 이에 따른 전원공급회로의 출력전원을 안정적으로 공급할 수 있는 효과가 있다.
Claims (3)
- 소정 교류전원을 인가받아 평활정류하고, 그 정류된 교류전원에 대하여 교번적으로 온/오프 동작하여 일정 레벨을 가지는 전압으로 변압·증폭시켜 출력하는 트랜스포머(110)와,상기 트랜스포머(110)로부터 출력되는 전압에 따라 상기 온/오프 동작에 대응되어 동작하여 소정 주파수로 스위칭시키도록 병렬접속되는 제 1, 2스위칭부(Q1,Q2)를 구비하는 스위칭부(120)와,상기 제 1, 2스위칭부(Q1,Q2)의 온/오프 동작에 대응되어 소정 PWM신호를 출력하는 제 1, 2트랜스포머(T1,T2)를 구비하는 구동트랜스포머(140) 및,상기 구동트랜스포머중 어느 하나의 트랜스포머가 온 동작시 해당 트랜스포머를 통해 상기 PWM신호를 출력하도록 상기 스위칭 신호를 소정 듀티비와 주파수로 설정하여 인가하는 PWM IC(130)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 인버터용 전원공급회로.
- 제 1항에 있어서,상기 제 1, 2스위칭부(Q1,Q2)는 고전력 스위칭용 반도체소자인 절연게이트쌍극자트랜지스터(IGBT;Insulated Gate Bipolar Transister)인 것을 특징으로 하는 인버터용 전원공급회로,
- 제 1항에 있어서,상기 트랜스포머(110)는 코일(Coil)과 페라이트 코어(Ferrite Core)로 구성되는 것을 특징으로 하는 인버터용 전원공급회로.
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Applications Claiming Priority (1)
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| KR1020000014230A KR100364602B1 (ko) | 2000-03-21 | 2000-03-21 | 인버터용 전원공급회로 |
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- 2000-03-21 KR KR1020000014230A patent/KR100364602B1/ko not_active IP Right Cessation
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