KR100427099B1 - 전원장치와 그것을 이용한 전자기기 - Google Patents

전원장치와 그것을 이용한 전자기기 Download PDF

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Abstract

전원 장치는, 직류 전원(1)에 일차측 권선(2p)이 접속된 트랜스(2)와, 트랜스(2)의 일차측 권선(2p)에 접속된 스위칭 소자(3)와, 스위칭 소자(3)를 제어하는 포워드 제어부(4)와, 트랜스(2)의 이차측 권선과 출력 단자(9) 사이에 직렬로 접속된 정류 소자(5), 초크 코일(7), 스위칭 소자(19), 평활 회로(8)와, 정류 소자(5)와 이차 권선에 병렬 접속된 정류 소자(6)와, 정류 소자(5)의 출력 단자와 출력 단자(24) 사이에 스위칭 소자(21), 평활 회로(22)를 직렬로 접속한다. 포워드 제어부(4)는 평활 회로(8)의 출력 전압에 대응하여 스위칭 소자(3)를 제어한다. 분할 제어 회로(23)는 평활 회로(22)의 출력 전압에 따라 스위칭 소자(21)를 제어한다.

Description

전원장치와 그것을 이용한 전자기기{Power supply and electronic device using power supply}
종래의 전원장치의 구성을 도 12에 도시한다.
도 12에 도시한 바와 같이, 직류 전원(1)에는 트랜스(2)의 일차 권선(2p)이 접속되어 있다. 이 일차 권선(2p)에는 스위칭 소자(3)와 그 제어용 포워드 제어부(4)가 접속되어 있다. 이 포워드 제어부(4)는 포워드 제어회로(4a)와 전압 비교부(4b)를 가지고 있다. 트랜스(2)의 이차 권선(2s)에는 정류 소자(5), 초크 코일(7), 평활 회로(8)를 통해 출력 단자(9)가 접속되어 있다. 정류 소자(5)와 초크 코일(7)의 접속점에 일단이 어스된 정류 소자(6)가 접속되어 있다. 이상의 구성은, 소위 포워드형 전원 장치의 구성예이다. 그리고, 출력 단자(9)에서는, 예컨대 24V가 얻어진다.
상기 포워드형 전원장치에서 다른 출력을 얻는 데는, 초크 코일(7)과 평활 회로(8)의 접속점에 초크 코일(10)과 콘덴서(11)의 평활 수단을 통해 초퍼형 전원장치(12)를 접속한다. 그리고, 출력 단자(17)로부터, 예컨대 5V의 전압을 출력한다. 이 초퍼형 전원 장치는 스위칭 소자(13), 정류 소자(14), 초크 코일(15), 평활 회로(16), 초퍼 제어회로(18)로 구성된다.
즉, 포워드형 전원장치의 초크 코일(7)과 평활 회로(8)의 접속점으로부터 초크 코일(10)과 콘덴서(11)의 평활 회로를 통해 초퍼형 전원장치(12)에 전력이 공급된다. 초퍼형 전원장치(12)는 스위칭 소자(13)에 의해 전류를 초핑하여, 초크 코일(15)에 흐르는 전류를 제어함으로써, 전압 변환을 행한다. 그 결과, 출력 단자(17)로부터 5V에서 수 A 이상의 전력을 공급할 수 있다.
이상과 같이 종래의 전원장치는, 전압을 변환하기 위한 초크 코일(15)과, 전압을 평활하는 초크 코일(10)과 콘덴서(11)를 필요로 한다. 즉, 초퍼형 전원장치(12)는 직류 전압을 효율좋게 전압 전류 변환하기 위해, 스위칭 소자의 통전 시간을 제어하여, 초크 코일(15)에 흐르는 전류를 제어하여, 출력 단자(17)에 변환된 전압을 출력한다. 이를 위해 초크 코일(15)이 필요하다.
또, 스위칭 소자(13)의 스위칭 주기가 포워드형 전원과 동기하지 않기 때문에, 출력 단자(9)에 리플 전압이 발생한다. 이것을 방지하기 위해 초크 코일(10)과 콘덴서(11)도 필요하다. 이들 초크 코일(10, 15)은 필요한 특성을 얻기 위해, 꽤 큰 것이 필요하다. 이것이 전원장치, 그것을 이용한 전자기기의 소형, 경량화를 곤란하게 하는 한 원인이다.
본 발명은 각종 OA 기기 등의 전자 기기에 이용되는 전원장치 및 그것을 이용한 전자기기에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시형태 1의 전원 장치의 전원 회로도,
도 2는 동 동작 설명도,
도 3은 동 동작 설명도,
도 4는 본 발명의 실시형태 2의 전원장치의 전기 회로도,
도 5는 동 동작 설명도,
도 6은 본 발명의 실시형태 3의 전원장치의 전기 회로도,
도 7은 동 동작 설명도,
도 8은 본 발명의 실시형태 4의 전원장치의 전기 회로도,
도 9는 본 발명의 실시형태 5의 전원장치의 전기 회로도,
도 10은 본 발명의 실시형태 6의 전원장치의 전기 회로도,
도 11은 본 발명의 실시형태 7의 전원장치의 전기 회로도,
도 12는 종래의 전원장치의 전기 회로도이다.
본 발명은 이와 같은 점에 감안하여 이루어진 것으로, 전원장치 및 전자기기의 소형화, 경량화를 도모하는 것을 목적으로 하는 것이다.
이 목적을 달성하기 위해 본 발명의 전원 장치는, 하기와 같이 구성된다.
·직류 전원에 일차 권선이 직렬 접속된 트랜스.
·제어 단자를 가지고, 일차 권선에 직렬로 접속된 제1 스위칭 소자.
·트랜스의 이차 권선에 직렬 접속된 제1 정류 소자.
·제1 정류 소자와 직렬 접속된 초크 코일.
·초크 코일과 직렬로 접속된 제2 스위칭 소자.
·제2 스위칭 소자에 직렬 접속된 제1 평활회로.
·제1 평활회로의 출력 전압이 입력되어 제1 스위칭 소자를 제어하는 제어회로.
·제1 정류소자와 이차 권선에 병렬 접속된 제2 정류소자.
·초크 코일에 직렬 접속된 제3 스위칭 소자.
·제3 스위칭 소자에 직렬 접속된 제2 평활 회로.
·제2 평활 회로의 입력 전압 또는 출력 전압이 제1 입력 단자에 입력되고, 입력 전압에 따라 제3 스위칭 소자의 통전 기간을 제어하는 분할 제어회로.
또, 본 발명의 전자기기는 상기 전원 장치와, 부하 장치(예컨대, 액츄에이터)와, 부하 장치의 제어 장치로 구성되고, 부하 장치에 제1 평활회로로부터 전력을 공급하여, 부하 장치를 제어하는 제어장치에 제2 평활 회로로부터 전력을 공급한다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 이용하여 설명한다. 또, 설명에 있어서는 종래 기술과 동일 부분은 동일 번호를 붙이고 있다.
(실시형태 1)
도 1은 본 발명의 실시형태 1의 전원장치의 구성도를 도시한 것이고, 도 2는 그 동작 파형을 도시한 것이다.
도 1에서, 직류 전원(1)에는 트랜스(2)의 일차 권선(2p)이 접속되어 있다. 이 일차 권선(2p)에는 스위칭 소자(3) 및 포워드 제어부(4)가 접속되어 있다. 상기 트랜스(2)의 이차 권선(2s)에는 정류 소자(5), 초크 코일(7), 평활 회로(8)를 통해출력 단자(9)가 접속되어 있다. 또, 정류 소자(5)와 초크 코일(7)의 접속점과 어스 사이에는 정류 소자(6)가 접속되어 있다. 이와 같이, 포워드형 전원 장치의 기본 구성은 종래예와 같지만, 초크 코일(7)과 평활 회로(8) 사이에 스위칭 소자(19)를 구성하고 있다.
초크 코일(7)과 스위칭 소자(19)의 접속점에 스위칭 소자(21), 평활 회로(22), 출력 단자(24)가 순차 접속되어 있다. 또, 평활 회로(22)의 입력 전압에 따라 스위칭 소자(21)(이하, MOSFET(21)라 한다)의 도통 기간을 제어하는 분할 제어 회로(23)를 가진다.
구체적인 동작을 도 1 및 도 2를 이용하여 설명한다. 스위칭 소자(3)가 온되었을 때, 직류 전원(1)으로부터 트랜스(2)의 일차 권선(2p)에 전류가 흐른다. 동시에, 트랜스(2)의 이차 권선(2s)으로부터 정류 소자(5)를 통해 초크 코일(7)에 트랜스(2)의 권선수에 반비례한 전류가 흐른다. 정류 소자(5)의 음극측에는, 도 2(A)에 도시한 바와 같이 t1 기간에 수십 볼트의 전압이 발생한다.
초크 코일(7)에 흐르는 전류 파형을 도 2(C)에 도시한다. t3 기간의 전류는 정류 소자(6)에 흐르는 플라이휠 전류이다.
여기에서, 분할제어회로(23)는 도 2(B)에 도시한 바와 같이 t2 기간 하이 레벨 전압인 게이트 전압을 발생한다. 게이트 전압이 MOSFET(21)의 게이트에 인가되어, MOSFET(21)는 t2 기간 도통한다. 그 결과, 도 2(F)에 도시한 파형의 전류가 흐른다. 그리고, 평활 회로(22)는 도 2(G)에 도시한 직류 전압을 출력 단자(24)에 출력한다. 출력 단자(24)에는 전자 기기의 부하 장치(예컨대, 모터 등의 액츄에이터)를 제어하는 제어 장치(도시하지 않음)가 접속되어 있다.
스위칭 소자(19)는 t2 기간에 평활 회로(8)에서 MOSFET(21)으로 전류가 역류하는 것을 방지한다. 스위칭 소자(19)에, 도 2(D)에 도시한 바와 같이, t2 기간 이외의 초크 코일(7)의 전류가 흐른다. 그 결과, 평활 회로(8)는 도 2(E)에 도시한 바와 같이 직류 전압을 출력 단자(9)에 출력한다. 출력 단자(9)에는 전자 기기의 부하 장치(도시하지 않음)가 접속되어 있다.
또, 출력 단자(9)는 예컨대 12V∼20V 사이의 거의 일정한 전압이 출력되고, 출력 단자(24)에는 예컨대 5V∼7V 사이의 거의 일정한 전압이 출력된다.
여기에서, 출력 단자(24)로부터 부하 전류가 흐르면, 평활 회로(22)의 출력 전압이 저하한다. 분할 제어회로(23)는 이 전압 저하를 검출하여 게이트 하이 레벨 기간(t2)을 왼쪽 화살표의 방향으로 길게 한다. 그 결과, MOSFET(21)의 도통 기간이 길어진다. 그리고, 평활 회로(22)로의 전류가 증가하여, 규정된 전압으로 제어된다.
t2 기간이 길어지면, 스위칭 소자(19)에 흐르는 전류량은 감소하여, 평활 회로(8)의 출력 전압이 저하한다. 그러나, 포워드 제어부(4)의 전압 비교기(4b)가 그 전압 저하를 검출하여, 스위칭 소자(3)의 도통 시간을 길게 한다. 그 결과, 이차 권선(2s)의 전류가 증가하여, 평활 회로의 출력 전압은 일정해지도록 제어된다.
다음에, 분할 제어부(23)의 구성을 설명한다. 정류 소자(5)의 음극측의 전압이 펄스 발생 회로(27)에 입력된다. 그 출력은 충방전 회로(28)에 입력된다. 차동 회로(32)의 한 쪽의 입력에, 평활 회로(22)의 입력 전압(또는 출력 전압)이 입력되고, 다른 쪽의 입력 단자에는 기준 전압(33)이 입력된다. 차동 회로는 그 입력 전압의 차를 증폭하여 출력한다. 충방전 회로(28)에는 일단이 접지된 콘덴서(29)가 접속되어 있다. 충방전 회로(28)의 출력 전압은 비교기인 파형 정형 회로(30)에 입력되어, 사각형파로 정형된다. 파형 정형 회로(30)의 출력은 드라이브 회로(31)에 입력되고, 드라이브 회로(31)의 출력은 MOSFET(21)의 게이트 단자에 입력된다.
구체적인 동작을 도 1 및 도 3에 도시하여 설명한다. 또, 도 3(A), (C), (D)는 각각 도 2(A), (C), (D)와 같은 것이다.
펄스 발생회로(27)는 정류 소자(5)의 음극측의 전압을 파형 정형함으로써, t1 기간 하이 레벨인 리셋 펄스(도 3(H) 참조)를 출력한다.
충방전 회로(28)는, 리셋 펄스의 하이 레벨 기간에, 콘덴서(29)의 전하를 방전(도 3(I) 참조)한다.
한편, 차동 회로(32)는 평활 회로(22)의 전압(VS)과 기준 전압(VR)(33)의 차동 전압(VR-VS)을 출력한다. 충방전 회로(28)는, 차동 전압에 대응하여 콘덴서(29)를 충전한다. 즉, VS는 VR보다 낮은 때, 도 3(I)에 도시한 바와 같이 t4의 기간, 콘덴서(29)를 충전한다. 콘덴서(29)의 전압이 일정값 이상이 되면, 파형 정형 회로(30)의 출력이 반전한다. 그 결과, 드라이브 회로(31)는 도 3(B)에 도시한 게이트 전압을 출력한다.
여기에서, VS가 낮을수록 차동 회로(32)의 출력 전압은 높아지고, 콘덴서(29)로의 충전 전류가 커지게 되어, t4 기간이 짧아진다. 그 결과, 게이트 전압의 하이 레벨의 기간(t5)이 길어지기 때문에, 평활 회로(22)로의 전류가 증가하여, 출력 전압이 상승한다. 이와 같이 하여, 출력 전압은 규정 전압(예컨대 5V)으로 유지된다.
이상과 같이, 트랜스의 이차측 권선에 접속된 제1 정류 소자와 초크 코일에 흐르는 전류의 일부를 스위칭 소자(21)를 이용하여, 평활 회로(22)에 공급하여 출력 단자(24)로부터 일정한 전압을 출력할 수 있게 된다.
또, 트랜스의 이차측 권선에 접속된 제1 정류소자, 초크 코일을 흐르는 전류를 제1 평활회로와 제2 평활회로에 교대로 동기를 취하여 분류함으로써, 안정된 출력을 제1 출력단자와 제2 출력 단자로부터 취출할 수 있게 된다.
(실시형태 2)
도 4는 본 발명의 실시형태 2의 전원장치의 전기 회로도를 나타낸다. 도 4에서, 분할 제어회로(23a)를 구성하는 펄스 발생회로(27a)의 기능은 도 1에 도시한 펄스 발생회로(27)와 다른 것이고, 다른 구성 요소는 도 1과 같다.
이하, 도 4, 도 5를 참조하여 본 실시형태를 설명한다.
펄스 발생 회로(27a)는, 도 5(A)에 도시한 정류 소자(5)의 음극측의 펄스 전압(펄스 폭 = t6) 상승 에지를 미분하여, 도 5(H)에 도시한 바와 같은 미소 펄스 폭(t7, t7 < t6) 인 리셋 펄스를 출력한다. 또, 이 리셋 펄스는 도 5(A)에 도시한 신호를 적분한 신호와의 조합에 의해 발생시킬 수도 있다. 이 리셋 펄스로 콘덴서(29)의 방전을 행함으로써, 단시간에 방전에서 충전으로 이행할 수 있게 된다(도 5(I) 참조). 즉, 스위칭 소자(3)가 도통하고 있는 기간(t6) 내에 콘덴서(29)를 충전하기 시작할 수 있게 된다.
이와 같이 구성함으로써, 드라이브 회로(31)의 출력(도 5(B) 참조)은 스위칭 소자(3)가 도통하고 있는 기간(t6)에, MOSFET(21)의 통전을 개시시킬 수 있게 된다. 또, 도 5(C)는 초크 코일(7)의 전류, (D)는 스위칭 소자(19)의 전류를 도시하고 있다.
이상과 같이, 본 실시예에 의하면, 콘덴서의 방전 기간을 짧게 함으로써, 실시예 1보다 MOSFET(21)를 장시간 통전할 수 있게 된다. 따라서, 출력 단자(9)의 부하가 가벼운 경우에도, 출력 단자(21)보다 큰 전력을 출력할 수 있게 된다.
(실시형태 3)
도 6은 본 발명의 실시형태 3의 전원 장치의 전기 회로도를 나타낸다. 도 6에서, 분할 제어 회로(23b)를 구성하는 펄스 지연 회로(27b)는 도 1에 도시한 펄스 발생 회로(27)와 치환한 것이다. 다른 구성 요소는 도 1과 같다.
이하, 도 6과 도 7을 참조하여 본 실시형태를 설명한다.
펄스 지연 회로(27b)는, 도 6(A)에 도시한 정류 소자(5)의 음극측의 펄스 전압(펄스 폭 = t6)의 상승 에지를 검출한다. 그리고, 미소 펄스폭의 리셋 펄스를 △t10 지연시켜 출력(도 7(G) 참조)한다.
이 리셋 펄스에서 콘덴서(29)의 방전을 행한다. 즉, 스위칭 소자(3)가 도통하고 있는 기간(t6)의 도중에서, 콘덴서(29)의 방전이 개시된다. 그 후, 곧 충전으로 이행하는 것이 가능하게 된다(도 7(I) 참조).
그 결과, MOSFET(21)를 다음에 리셋 펄스가 발생할 때까지 도통시킬 수 있다(도 7(F) 참조). 즉, 초크 코일(7)의 전류(도 7(C) 참조)가 정류 소자(6)를 통해 흐르는 기간과, 스위칭 소자(3)에 의해 트랜스(2)에 전력이 공급되는 기간 내의 △t10 기간에, MOSFET(21)가 도통한다. 이와 같이 하여, 출력 단자(24)에 전류를 공급하기 위해, 출력 단자(9)의 부하가 가벼운, 즉 스위칭 소자(19)에 흐르는 전류(도 7(D) 참조)가 작은 경우에도, 등가적으로 출력 단자(9)의 부하가 있는 바와 같이 포워드 제어부(4)가 동작하여, 출력 단자(24)로부터 큰 출력 전류를 취출할 수 있다.
이상과 같이, 지연시킨 짧은 시간 폭의 리셋 펄스를 이용하여 콘덴서의 방전을 행함으로써, 제3 스위칭 소자를 정밀도 좋게 제어함으로써, 출력단(9)은 무부하의 상태에서도, 출력 단자(24)로부터 대전류를 출력할 수 있게 된다.
(실시형태 4)
도 8은 본 발명의 실시형태 4의 전원장치의 전기 회로도를 나타낸다. 여기에서, 분할 제어회로(23c)의 내부 전원용으로 평활 회로(36)를 포함하는 것이다.
트랜스(2)의 이차 권선(2s)의 출력 전압은 통상적으로, 수 10V의 양의 피크 전압과 음의 전압이 발생한다. 그리고, 정류 소자(5)에서 정류된 이차 권선(2s)의 출력 전압(도 7(A) 참조)을 정류 평활 회로(36)에 입력한다. 정류 평활 회로(36)는 수 10V의 직류 전압을 출력한다. 이 출력 전압을 분할 제어 회로(23c) 내의 각 회로에 공급한다. 이와 같이 구성함으로써, 스위칭 소자(21)를 용이하고 또 저렴하게 제어할 수 있게 된다.
도 8에서, MOSFET인 스위칭 소자(37)는 스위칭 소자(19)를 구성하는 다이오드에 병렬 접속되어 있다. 스위칭 소자(37)는 분할제어회로(23c)의 드라이브회로(31a)에 의해 제어된다.
이와 같이 구성함으로써, 출력 단자(9)에 접속되는 부하가 클 때, 스위칭 소자(19)인 다이오드의 발열을 방지할 수 있어, 방열판이 불필요해진다. 또, 스위칭 소자(37)의 구동 신호는 드라이브 회로(31a)가 스위칭 소자(21)를 구동하는 신호와 역극성이어도 좋아, 용이하게 발생할 수 있다.
다른 구성 요소의 기능, 동작은 실시형태 1과 같으므로 설명을 생략한다.
(실시형태 5)
도 9는 본 발명의 실시형태 5의 전원장치의 전기 회로도를 도시하여, 도 1에 도시한 구성에 분할 제어 회로(23d)와 스위칭 소자(40), 스위칭 소자(41), 평활 회로(42) 및 출력 단자(44)를 병렬로 더한 것이다. 그 결과, 세 종류의 전원 출력을 얻을 수 있게 된다.
여기에서, 초크 코일(7)과 스위칭 소자(19) 사이에 접속한 스위칭 소자(40)는 역류 방지이고, 출력 전압의 높이는 출력 단자(9)가 가장 높고, 다음으로 출력 단자(44)이고, 출력 단자(24)가 가장 낮은 조건은 필요하다. 단, 각 출력의 전위차는 예컨대 0.1V이어도 가능하다.
도 9에서, 초크 코일(7)에 흐르는 전류는, 출력 전압이 높은 쪽에서 시간적으로 순서대로 전류 분할된다. 즉, 분할 제어회로(23c) 및 분할제어회로(23d)는 스위칭 소자(19)에 흐른 후, 스위칭 소자(40)와 스위칭 소자(41)를 도통하여, 마지막으로 스위칭 소자(21)를 도통하도록 제어한다.
상기 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 분할 제어 회로(23d)와 스위칭소자(40), 스위칭 소자(41), 평활 회로(42) 및 출력 단자(44)를 다수 병렬 접속하면, 다수의 출력을 출력하는 다출력 전원장치가 가능하게 된다.
(실시형태 6)
도 10은 본 발명의 실시형태 6의 전원장치의 전기 회로도이다.
도 10의 구성은 도 1에 기재된 전원장치에서 분할 제어 회로(23) 내의 펄스 발생회로(27)를 제거한 것이다.
도 10을 참조하여, 본 실시형태의 분할 제어부(23e)에 대해서 설명한다.
차동 회로(32)의 입력 전압인 평활 회로(22)의 전압이 기준 전압(33)보다 높아지면, 차동 회로(32)의 출력이 하강한다. 그 결과, 충방전 회로(28)는 콘덴서(29)를 방전한다.
반대로, 평활 회로(22)의 전압이 기준 전압(33)보다 낮아지면 차동 회로(32)의 출력이 상승한다. 그 결과, 실시형태 1과 마찬가지로, 충방전 회로(28) 콘덴서(29)를 충전한다. 그 콘덴서(29)의 전압을 파형 정형 회로(30)로부터 드라이브 회로(31)의 출력은 MOSFET(21)를 구동하여, 평활 회로(22)를 충전하고, 출력 전압을 제어하는 동작은 상기 실시형태 1과 동일하다.
이상과 같이, 출력 단자(24)의 부하가 크지 않은 경우는, 분할 제어 회로의 펄스 발생 회로가 없어도 되므로, 전원 장치를 더 소형, 저비용으로 할 수 있다.
(실시형태 7)
도 11은 본 발명의 실시형태 6의 전원 장치의 전기 회로도를 나타낸다.
도 11에서, 직류 전원(1)을 트랜스(52)의 일차측 권선(52p)의 센터 탭에 접속하여, 일차 권선(52p)의 양단에 각각 스위칭 소자(3)와 스위칭 소자(51)를 접속한다. 포워드 제어 회로(50)는 스위칭 소자(3)와 스위칭 소자(51)를 교대로 도통하도록 제어한다. 트랜스(52)의 이차측 권선(52s)의 센터 탭은 접지되어, 이차측 권선(52s)의 양단에, 각각 정류 소자(5)와 정류 소자(6)의 양극 단자가 접속된다. 정류 소자(5)와 정류 소자(6)의 음극 단자는 공통으로 접속되어, 초크 코일(7) 및 펄스 발생회로(27a)에 접속된다. 다른 구성요소는 실시형태 1과 동일한 구성이다.
기본적인 동작은 실시형태 1 내지 6과 대략 동일하다. 전력을 공급하는 트랜스(52)의 일차측 스위칭 소자(3, 51)가 교대로 스위칭 동작을 행하기 때문에, 대전력의 출력을 취출할 수 있게 된다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면 전압을 변환하기 위한 초크 코일과, 평활 회로의 초크 코일과 콘덴서를 삭감할 수 있게 된다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면 전원 장치 및 그것을 이용한 전자 기기의 소형화, 경량화가 가능하게 된다.

Claims (10)

  1. 직류 전원에 일차 권선이 직렬 접속된 트랜스와,
    상기 일차 권선에 직렬로 접속된 제1 스위칭 소자와,
    상기 트랜스의 이차 권선에 직렬 접속된 제1 정류 소자와,
    상기 제1 정류 소자와 직렬 접속된 초크 코일과,
    상기 초크 코일과 직렬로 접속된 제2 스위칭 소자와,
    상기 제2 스위칭 소자에 직렬 접속된 제1 평활 회로와,
    상기 제1 정류 소자와 상기 이차 권선에 병렬 접속된 제2 정류 소자와,
    상기 제1 평활 회로의 출력 전압에 따라, 상기 제1 스위칭 소자의 통전 기간을 제어하는 제어 회로와,
    상기 초크 코일에 직렬 접속된 제3 스위칭 소자와,
    상기 제3 스위칭 소자에 직렬 접속된 제2 평활 회로와,
    상기 제2 평활 회로의 입력 전압 또는 출력 전압이 제1 입력 단자에 입력되어, 상기 제1 입력 단자의 입력 전압에 따라 상기 제3 스위칭 소자의 통전 기간을 제어하는 분할 제어 회로를 구비한 것을 특징으로 하는 전원장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분할 제어 회로는 또 제2 입력 단자를 구비하고,
    상기 제2 입력단자가 상기 제1 정류 소자의 한쪽의 단자에 접속된 것을 특징으로 하는 전원장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 분할 제어 회로는,
    일단이 접지된 콘덴서를 충방전하는 충방전 회로와,
    상기 제2 입력단자의 입력신호에서 리셋 펄스를 발생하는 펄스 발생회로와,
    상기 콘덴서의 출력 전압을 소정의 전압과 비교하여, 상기 제3 스위칭 소자의 통전 기간을 제어하는 게이트 신호를 출력하는 파형 정형 회로를 구비하고,
    상기 충방전 회로는 상기 리셋 펄스에 의해 상기 콘덴서의 전하를 리셋하여, 상기 제1 입력단자의 입력 전압에 따라 상기 콘덴서의 충전 또는 방전을 행하는 것을 특징으로 하는 전원장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 펄스 발생회로는 상기 제1 스위칭 소자의 통전 시간보다도 짧은 시간 폭의 리셋 펄스를 발생시키는 것을 특징으로 하는 전원장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 펄스 발생회로는 펄스 지연 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 분할 제어회로는, 상기 분할 제어 회로의 전원용 평활회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제2 스위칭 소자와 병렬 접속되는 제4 스위칭 소자를 더 구비하고,
    상기 제2 스위칭 소자를 정류 소자로 구성하고,
    상기 분할제어회로는 상기 제4 스위칭 소자의 도통 기간을 제어하는 것을 특징으로 하는 전원장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 초크 코일과 직렬 접속된 제5 스위칭 소자와,
    상기 제5 스위칭 소자에 직렬 접속된 제3 평활 회로와,
    제2 분할 제어 회로를 더 구비하고,
    상기 제2 분할 제어회로는 상기 제3 평활 회로로부터의 전압에 따라 상기 제5 스위칭 소자의 도통 기간을 제어하는 것을 특징으로 하는 전원장치.
  9. 부하 장치와, 상기 부하 장치의 제어 장치와, 상기 부하 장치와 상기 제어 장치의 전원 장치를 구비한 전자 기기에 있어서, 상기 전원 장치는,
    직류 전원에 일차 권선이 직렬 접속된 트랜스와,
    상기 일차 권선에 직렬로 접속된 제1 스위칭 소자와,
    상기 트랜스의 이차 권선에 직렬 접속된 제1 정류 소자와,
    상기 제1 정류 소자와 직렬 접속된 초크 코일과,
    상기 초크 코일과 직렬로 접속된 제2 스위칭 소자와,
    상기 제2 스위칭 소자에 직렬 접속된 제1 평활 회로와,
    상기 제1 정류 소자와 상기 이차 권선에 병렬 접속된 제2 정류 소자와,
    상기 제1 평활 회로의 출력 전압이 입력되어, 상기 제1 스위칭 소자의 통전 기간을 제어하는 제어 회로와,
    상기 초크 코일과 직렬 접속된 제3 스위칭 소자와,
    상기 제3 스위칭 소자에 직렬 접속된 제2 평활 회로와,
    상기 제2 평활 회로의 입력 전압 또는 출력 전압이 제1 입력 단자에 입력되어, 상기 제1 입력 단자의 입력 전압에 따라, 상기 제3 스위칭 소자의 통전 기간을 제어하는 분할 제어 회로를 구비하고, 상기 제1 평활 회로의 출력 전압을 상기 제2 평활 회로의 출력 전압보다 높게 하고, 상기 제1 평활 회로의 출력 전압을 상기 부하 장치에 공급하고, 상기 제2 평활 회로의 출력 전압을 상기 제어 장치에 공급하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 분할제어회로는 또 제2 입력단자를 구비하고,
    상기 제2 입력 단자를 상기 제1 정류 소자의 한쪽의 단자에 접속한 것을 특징으로 하는 전자기기.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100470593B1 (ko) * 2002-09-18 2005-03-10 삼성전자주식회사 키오프기능을 갖는 전자기기의 전원 제어장치
JP2011228274A (ja) * 2010-03-30 2011-11-10 Yamatake Corp リレー駆動回路
EP2456058A1 (en) * 2010-11-23 2012-05-23 Nxp B.V. A controller for an additional converter
JP5788616B1 (ja) 2015-02-04 2015-10-07 株式会社京三製作所 高周波電源装置、及びデュアルカソード用電源
JP6399019B2 (ja) * 2016-03-04 2018-10-03 トヨタ自動車株式会社 ゲート電圧制御装置
JP2017169426A (ja) * 2016-03-18 2017-09-21 日立マクセル株式会社 非接触電力伝送装置及び非接触電力伝送方法
JP6823634B2 (ja) * 2018-11-14 2021-02-03 矢崎総業株式会社 電源装置
KR20200136180A (ko) * 2019-05-27 2020-12-07 현대자동차주식회사 다중 출력 직류 컨버터 및 그 제어 방법
JP7051246B2 (ja) * 2019-06-04 2022-04-11 矢崎総業株式会社 電源装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56139075A (en) * 1980-03-31 1981-10-30 Kosuke Harada High accuracy multioutput forward dc/dc converter
JPS59110376A (ja) * 1982-12-13 1984-06-26 Hitachi Ltd スイツチングレギユレ−タ

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4847742A (en) * 1987-02-12 1989-07-11 Hitachi Video Engineering, Inc. Multi-channel inverter circuit
JPH0623934B2 (ja) 1988-07-13 1994-03-30 株式会社コガネイ 流体圧力の制御装置およびそれを用いた圧力制御方法
JPH0226382U (ko) * 1988-08-04 1990-02-21
US5619403A (en) * 1992-07-24 1997-04-08 Canon Kabushiki Kaisha Multi-output power supply apparatus
JPH06139075A (ja) * 1992-10-29 1994-05-20 Hitachi Ltd プログラムの命令配列方式およびコンパイラ
JP3287086B2 (ja) * 1993-12-17 2002-05-27 株式会社ニプロン スイッチングレギュレータ
US5640315A (en) * 1994-03-18 1997-06-17 Nippon Steel Corporation Switching regulator
US5617015A (en) * 1995-06-07 1997-04-01 Linear Technology Corporation Multiple output regulator with time sequencing
JPH09131051A (ja) * 1995-10-31 1997-05-16 Sony Corp 力率改善コンバータ回路
US5751139A (en) * 1997-03-11 1998-05-12 Unitrode Corporation Multiplexing power converter

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56139075A (en) * 1980-03-31 1981-10-30 Kosuke Harada High accuracy multioutput forward dc/dc converter
JPS59110376A (ja) * 1982-12-13 1984-06-26 Hitachi Ltd スイツチングレギユレ−タ

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