KR100517250B1 - 맥스 듀티 안정화 회로 - Google Patents

맥스 듀티 안정화 회로 Download PDF

Info

Publication number
KR100517250B1
KR100517250B1 KR10-2002-0055626A KR20020055626A KR100517250B1 KR 100517250 B1 KR100517250 B1 KR 100517250B1 KR 20020055626 A KR20020055626 A KR 20020055626A KR 100517250 B1 KR100517250 B1 KR 100517250B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
switching element
voltage
resistor
turned
terminal
Prior art date
Application number
KR10-2002-0055626A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20040024115A (ko
Inventor
김태진
이경탁
Original Assignee
주식회사 케이이씨
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 주식회사 케이이씨 filed Critical 주식회사 케이이씨
Priority to KR10-2002-0055626A priority Critical patent/KR100517250B1/ko
Publication of KR20040024115A publication Critical patent/KR20040024115A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100517250B1 publication Critical patent/KR100517250B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/156—Arrangements in which a continuous pulse train is transformed into a train having a desired pattern
    • H03K5/1565—Arrangements in which a continuous pulse train is transformed into a train having a desired pattern the output pulses having a constant duty cycle
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/01—Details
    • H03K3/017—Adjustment of width or dutycycle of pulses
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K4/00—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions
    • H03K4/06—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape
    • H03K4/08—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape
    • H03K4/48—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape using as active elements semiconductor devices
    • H03K4/50—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape using as active elements semiconductor devices in which a sawtooth voltage is produced across a capacitor

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)

Abstract

본 발명은 비교기 출력 맥스 듀티를 100% 미만으로 안정되게 유지할 수 있도록 한 맥스 듀티 안정화 회로에 관한 것이다.
본 발명의 맥스 듀티 안정화 회로는 콘덴서에 전압을 충/방전 함과 아울러 상기 콘덴서에 인가되는 전압값을 설정하기 위한 적어도 하나 이상의 저항을 구비하는 발진기와; 콘덴서로부터 전압을 공급받는 제 1출력 스위칭소자와, 외부로부터 입력되는 외부 입력전압을 공급받는 제 2출력 스위칭소자와, 제 1 및 제 2출력 스위칭소자로 공급된 전압값을 비교하여 출력전압을 생성하는 비교기를 구비하며; 2출력 스위칭소자의 최고 전압값은 저항에 인가되는 전압값에 의하여 결정된다.

Description

맥스 듀티 안정화 회로{STABILITY CIRCUIT FOR MAXIMUM DUTY}
본 발명은 맥스 듀티 안정화 회로에 관한 것으로 특히, 비교기 출력 맥스 듀티를 100% 미만으로 안정되게 유지할 수 있도록 한 맥스 듀티 안정화 회로에 관한 것이다.
비교기는 외부에서 입력되는 2개의 전압을 비교하여 출력하는 회로이다. 이와 같은 비교기는 다양한 전자기기에 응용되어 이용되고 있다. 특히, 비교기는 외부로부터 발진기의 출력 및 기준전압 등을 입력받고, 입력받은 2개의 전압을 비교하여 출력하는 방식이 많이 이용되고 있다.
도 1은 종래의 비교기 및 발진기를 나타내는 회로도이다.
도 1을 참조하면, 비교기(4)와, 비교기(4)에 발진전압을 공급하기 위한 발진기(2)와, 비교기(4) 및 발진기(2)에 바이어스전류를 공급하기 위한 바이어스부(6)를 구비한다.
바이어스부(6)는 비교기(4) 및 발진기(2)에 바이어스전류를 공급한다. 이를 위해 바이어스부(6)는 전압원(Vcc)과 기저전압원(GND) 사이에 설치되는 제 1스위칭소자(Q1) 및 제 1저항(R1)과, 제 1스위칭소자(Q1)와 기저전압원(GND) 사이에 설치되는 제 2스위칭소자(Q2)를 구비한다.
전압원(Vcc)으로부터 전압이 공급되면 제 1스위칭소자(Q1), 제 2스위칭소자(Q2)를 경유하여 제 1저항(R1)으로 전류가 흐르게 된다. 즉, 제 2스위칭소자(Q2)가 턴-온되면 제 1스위칭소자(Q1)가 턴-온되고, 이에 따라 제 1저항(R1)으로 소정의 전류가 공급된다. 제 1스위칭소자(Q1)의 베이스전압이 올라가면, 이에 따라 제 2스위칭소자(Q2)의 컬렉터단자로 공급되는 전류값이 증가된다. 이와 같이 제 2스위칭소자(Q2)로 공급되는 전류값이 증가되면 제 2스위칭소자(Q2)의 Vce 전압이 낮아지고, 이에 따라 제 1스위칭소자(Q1)의 베이스전압이 낮아진다. 또한, 제 2스위칭소자(Q2)는 제 1스위칭소자(Q1)의 베이스전압이 낮아질 때 상술한 반대의 동작을 한다. 즉, 제 2스위칭소자(Q2)는 제 1스위칭소자(Q1)의 동작을 안정화시킨다.
한편, 전압원(Vcc)의 전압값이 5V이고, 제 1저항(R1)이 11㏀의 저항을 가질 때 바이어스전류(Ibais)는 수학식 1에 의하여 결정된다.
Ibais =((Vcc)5-0.7×2)/(R1)11㏀ = 330㎂
(여기서, 제 1스위칭소자(Q1) 및 제 2스위칭소자(Q2)의 문턱전압이 0.7V라 가정한다.) 수학식 1에서 바이어스전류(Ibais)는 330㎂가 된다. 따라서, 제 1스위칭소자(Q1)의 베이스단자에 연결된 다른 스위칭소자들의 컬럭터단자(Ic)에는 수학식 2와 같은 전류가 흐르게 된다.
Ic= (Ibais)330㎂×(스위칭소자의 에미터크기)/2
발진기(2)는 소정의 발진전압을 생성하여 비교기(4)로 공급한다. 이를 위해 발진기(2)는 전압원(Vcc)과 기저전압원(GND) 사이에 설치되는 제 3스위칭소자(Q3) 및 제 2저항(R2)과, 제 3스위칭소자(Q3)와 커렌트미러로 접속되는 제 4스위칭소자(Q4)와, 제 4스위칭소자(Q4)와 기저전압원(GND) 사이에 설치되는 제 5 및 제 6스위칭소자(Q5,Q6)와, 전압원(Vcc)과 기저전압원(GND) 사이에 설치되는 제 4 내지 제 6저항(R4,R5,R6)과, 제 4저항(R4) 및 기저전압원(GND) 사이에 설치되는 제 7스위칭소자(Q7)와, 전압원(Vcc)과 기저전압원(GND) 사이에 설치되는 제 8스위칭소자(Q8) 및 제 9스위칭소자(Q9)와, 전압원(Vcc)과 기저전압원(GND) 사이에 설치되는 제 12스위칭소자(Q12), 제 10스위칭소자(Q10) 및 제 11스위칭소자(Q11)와, 제 10 및 제 11스위칭소자(Q11)와 병렬로 접속되는 제 13스위칭소자(Q13), 제 7저항(R7) 및 제 8저항(R8)과, 전압원(Vcc)과 기저전압원(GND) 사이에 접속되는 제 14스위칭소자(Q14) 및 제 15스위칭소자(Q15)와, 제 15스위칭소자(Q15) 및 제 6스위칭소자(Q6)에 접속되는 콘덴서(CT)를 구비한다.
제 3스위칭소자(Q3) 및 제 4스위칭소자(Q4)의 베이스단자는 제 4스위칭소자(Q4)의 컬렉터단자에 접속된다. 제 5스위칭소자(Q5)의 베이스단자는 제 3스위칭소자(Q3)의 컬렉터단자에 접속된다. 제 5스위칭소자(Q5) 및 제 6스위칭소자(Q6)의 컬렉터단자와, 제 15스위칭소자(Q15)의 베이스단자는 콘덴서(CT)에 접속된다. 제 7스위칭소자(Q7)의 베이스단자 및 제 9스위칭소자(Q9)의 베이스단자는 제 13스위칭소자(Q13)의 컬렉터단자에 접속된다. 제 7저항(R7) 및 제 8저항(R8)은 제 13스위칭소자(Q13)의 컬렉터단자와 기저전압원(GND) 사이에 직렬로 접속된다.
제 10스위칭소자(Q10)의 베이스단자는 제 8스위칭소자(Q8)의 컬렉터단자 및 제 9스위칭소자(Q9)의 이미터단자에 접속된다. 제 13스위칭소자(Q13)의 베이스단자는 제 14스위칭소자의 컬렉터단자 및 제 15스위칭소자(Q15)의 이미터단자에 접속된다.
이와 같은 발진기(2)의 동작과정을 상세히 설명하면, 먼저 전압원(Vcc) 및 바이어스부(6)에서 공급되는 전압값에 의해 제 3스위칭소자(Q3), 제 4스위칭소자(Q4), 제 8스위칭소자(Q8), 제 12스위칭소자(Q12) 및 제 14스위칭소자(Q14)가 턴-온된다. 한편, 제 9스위칭소자(Q9), 제 10스위칭소자(Q10), 제 13스위칭소자(Q13) 및 제 15스위칭소자(Q15)는 비교기로 구성되어 있다. 여기서, 제 15스위칭소자(Q13) 및 제 9스위칭소자(Q9)는 비교기의 입력에 해당한다. 따라서, 제 9스위칭소자(Q9) 및 제 15스위칭소자(Q15)의 베이스단자에 인가되는 전압에 따라서 제 13스위칭소자(Q13) 또는 제 10스위칭소자(Q10)가 턴-온된다. 먼저, 초기에는 제 15스위칭소자(Q15)의 베이스단자에 접속된 콘덴서(CT)의 전압이 0V이고, 제 9스위칭소자(Q9)의 베이스단자는 제 7 및 제 8저항(R7,R8)에 접속되어 있으므로 제 15스위칭소자(Q15)의 베이스전압이 제 9스위칭소자(Q9)의 베이스전압보다 낮게 된다. 따라서, 제 13스위칭소자(Q13)가 턴-온되고, 제 10스위칭소자(Q10)는 턴-오프된다.
제 13스위칭소자(Q13)가 턴-온되면 제 7저항(R7) 및 제 8저항(R8)에 소정의 전압이 인가된다. (예를 들어, 제 12스위칭소자(Q12)의 컬렉터단자에 330㎂의 전류가 흐른고, 제 7저항(R7) 및 제 8저항(R8)의 저항값의 합이 10㏀이라면 제 7저항(R7) 및 제 8저항(R8)에 인가되는 전압값의 합은 3.3V가 된다.)
제 7저항(R7) 및 제 8저항(R8)에 인가되는 소정의 전압에 의해 제 7스위칭소자(Q7)가 턴-오프된다. 이를 상세히 설명하면, 제 7스위칭소자(Q7)의 이미터단자에는 제 5저항(R5) 및 제 6저항(R6)의 인가되는 전압값이 나타난다. 이때, 제 5저항(R5) 및 제 6저항(R6)의 저항값은 자신에게 유도되는 전압값에서 제 7저항(R7) 및 제 8저항(R8)에 유도되는 전압값을 뺀 전압이 제 7스위칭소자(Q7)의 문턱전압을 넘지 못하도록 설정된다. 따라서, 제 7저항(R7) 및 제 8저항(R8)에 전압이 유도될 때 제 7스위칭소자(Q7)는 턴-오프 상태를 유지한다. 제 7스위칭소자(Q7)가 턴-오프되면 제 11스위칭소자(Q11)가 턴-온된다. 제 11스위칭소자(Q11)가 턴-온되면 제 6스위칭소자(Q6)가 턴-오프된다.
한편, 제 5스위칭소자(Q5)가 턴-온되면 제 2저항(R2)에 소정의 전류가 흐른다. 이때, 제 3스위칭소자(Q3)와 커렌트 미러로 접속된 제 4스위칭소자(Q4)에도 제 2저항(R2)에 흐르는 동일한 전류가 흐르게 된다. 제 4스위칭소자(Q4)를 통하여 흐르는 전류는 제 5스위칭소자(Q5)를 경유하여 콘덴서(CT)로 공급된다.(여기서, 제 6스위칭소자(Q6)가 턴-오프되었기 때문에 전류는 콘덴서(CT)로 공급된다.) 이때, 콘덴서(CT)는 소정의 전류를 충전하게 된다.
한편, 콘덴서(CT)에 충전되는 전류의 전압값은 콘덴서(CT)와 병렬로 접속된 제 7저항(R7) 및 제 8저항(R8)의 전압값에 의하여 결정된다. 따라서, 콘덴서(CT)에 충전된 전압값이 제 7저항(R7) 및 제 8저항(R8)에 인가된 전압값 보다 커지면 충전이 정지된다. 제 13스위칭소자(Q13)가 턴-오프되면 제 7저항(R7) 및 제 8저항(R8)에 전류가 인가되지 않고, 이에 따라 제 7스위칭소자(Q7)가 턴-온된다.
제 7스위칭소자(Q7)가 턴-온되면 제 11스위칭소자(Q11)가 오프되고, 제 11스위칭소자(Q11)가 오프되면 제 6스위칭소자(Q6)가 턴-온된다. 제 6스위칭소자(Q6)가 턴-온되면 콘덴서(CT)에 충전된 전압값은 제 6스위칭소자(Q6)를 경유하여 기저전압원(GND)으로 방전된다. 실례로, 콘덴서(CT)에는 도 2와 같이 소정의 전압값이 충전 및 방전되게 된다. 한편, 콘덴서(CT)에 충전 및 방전되는 전압값은 비교기(4)로 공급된다.
비교기(4)는 발진기(2)로부터 입력되는 전압과 외부로부터 입력되는 전압의 전압값을 비교하여 소정의 전압값을 출력단자(8)로 공급한다. 이를 위해, 비교기(4)는 전압원(Vcc)과 기저전압원(GND) 사이에 접속된 제 16스위칭소자(Q16) 및 제 18스위칭소자(Q18)와, 전압원(Vcc)과 기저전압원(GND) 사이에 접속된 제 17스위칭소자(Q17), 제 3저항(R3), 제 23스위칭소자(Q23), 제 24스위칭소자(Q24)와, 전압원(Vcc)과 기저전압원(GND) 사이에 접속된 제 21스위칭소자(Q21), 제 20스위칭소자(Q20), 제 19스위칭소자(Q19)와, 제 19 내지 제 21스위칭소자(Q19 내지 Q21)와 병렬로 접속된 제 22스위칭소자(Q22) 및 제 25스위칭소자(Q25)와, 전압원(Vcc)과 기저전압원(GND) 사이에 접속된 제 27스위칭소자(Q27), 제 26스위칭소자(Q26)와, 제 27스위칭소자(Q27)와 제 19스위칭소자(Q19) 사이에 접속된 제 28스위칭소자(Q28) 및 제 29스위칭소자(Q29)와, 전압원(Vcc)과 기저전압원(GND) 사이에 접속된 제 30스위칭소자(Q30), 제 31스위칭소자(Q31), 제 32스위칭소자(Q32), 제 33스위칭소자(Q33)와, 제 32스위칭소자(Q32) 및 제 33스위칭소자(Q33)와 병렬로 접속되는 제 34스위칭소자(Q34)를 구비한다.
제 16스위칭소자(Q16), 제 17스위칭소자(Q17) 및 제 30스위칭소자(Q30)의 베이스단자는 바이어스부(6)에 접속된다. 제 18스위칭소자(Q18)의 베이스단자는 제 19스위칭소자(Q19)의 베이스단자에 접속된다. 또한, 제 18스위칭소자(Q18)의 베이스단자는 제 19스위칭소자(Q19)의 베이스단자에 접속된다. 제 19스위칭소자(Q19)의 컬렉터단자는 제 20 및 제 29스위칭소자(Q20,Q29)의 이미터단자에 접속된다. 제 22스위칭소자(Q22)의 베이스단자는 제 21스위칭소자(Q21)의 베이스 및 컬렉터단자에 접속된다. 제 27스위칭소자(Q27)의 베이스단자는 제 28스위칭소자(Q28)의 베이스 및 컬렉터단자에 접속된다. 제 29스위칭소자(Q29)의 베이스단자는 제 31스위칭소자(Q31)의 이미터단자, 제 34스위칭소자(Q34)의 이미터단자 및 제 32스위칭소자(Q32)의 베이스 및 컬렉터단자에 접속된다.
제 34스위칭소자(Q34)의 베이스단자는 제 1입력단자(12)에 접속된다. 제 1입력단자(12)는 외부 회로로부터 소정전압(예를 들면, 0 내지 5V전압)을 입력받는다. 제 33스위칭소자(Q33)의 베이스단자는 제 2입력단자(14)에 접속된다. 제 2입력단자(14)는 외부 회로로부터 소정전압(예를 들면, 0 내지 5V전압)을 입력받는다. 제 26스위칭소자(Q26)의 컬렉터단자는 출력단자(8)와 접속된다.
이와 같은 비교기(8)의 동작과정을 상세히 설명하면, 먼저 전압원(Vcc) 및 바이어스부(6)에서 공급되는 전압값에 의해 제 16스위칭소자(Q16), 제 17스위칭소자(Q17) 및 제 30스위칭소자(Q30)가 턴-온된다. 한편, 발진기(2)의 콘덴서(CT)에 충전되는 전압값은 제 24스위칭소자(Q24)의 베이스단자에 인가되게 된다. 따라서, 제 3저항(R3)에는 콘덴서(CT)에 충전된 전압값, 제 24스위칭소자(Q24) 및 제 23스위칭소자(Q23)의 문턱전압을 합한 전압값이 인가된다. 예를 들어, 콘덴서(CT)에 1V의 전압값이 충전되고, 제 24 및 제 23스위칭소자(Q24,Q23)의 문턱전압이 각각 0.7V(이후, 스위칭소자들의 문턱전압은 0.7V라 가정한다.)라면 제 3저항(R3)에는 2.4V의 전압값이 인가된다. 제 3저항(R3)에 인가된 전압값은 제 20스위칭소자(Q20)의 베이스단자에 인가된다.
한편, 제 29스위칭소자(Q29)의 베이스단자에는 제 1입력단자(12) 또는 제 2입력단자(14)로부터 입력되는 전압값이 나타나게 된다. 이때, 제 34스위칭소자(Q34)의 이미터단자에 인가되는 전압은 제 1입력단자(12)에 인가된 전압과 자신의 문턱전압이 합쳐져 나타나게 된다. 또한, 제 32스위칭소자(Q32)의 컬렉터단자에 나타나는 전압은 제 2입력단자(14)에 인가된 전압과 제 33스위칭소자(Q33)의 문턱전압 및 자신의 문턱전압이 합쳐져 나타난다. 여기서, 제 32스위칭소자(32) 및 제 33스위칭소자(Q33)와 제 34스위칭소자(Q34)는 병렬로 접속되어 있기 때문에 제 29스위칭소자(Q29)의 베이스단자에는 제 32스위칭소자(32)의 컬렉터단자에 인가된 전압과 제 34스위칭소자(Q34)의 이미터단자에 인가된 전압 중 낮은 전압이 나타난다. 다시 말하여, 제 29스위칭소자(Q29)의 베이스단자에는 제 32스위칭소자(32)의 컬렉터단자에 인가된 전압과 제 34스위칭소자(Q34)의 이미터단자에 인가된 전압 중 낮은 전압이 인가된다.
여기서, 제 20스위칭소자(Q20)의 베이스단자에 인가된 전압이 제 29스위칭소자(Q29)의 베이스단자에 인가된 전압보다 클 경우를 상세히 설명하면, 제 20스위칭소자(Q20)의 베이스단자에 인가되는 전압이 제 29스위칭소자(Q29)의 베이스단자에 인가되는 전압보다 클 경우 제 20스위칭소자(Q20)가 턴-온된다. 이때, 제 29스위칭소자(Q29)는 턴-오프 상태를 유지한다. 제 20스위칭소자(Q20)가 턴-온되면 제 21스위칭소자(Q21)가 턴-온된다. 제 21스위칭소자(Q21)가 턴-온되면 제 21스위칭소자(Q21)와 커렌트미러로 접속된 제 22스위칭소자(Q22)가 턴-온된다. 제 22스위칭소자(Q22)가 턴-온되면 제 25스위칭소자(Q25)가 턴-온된다. 제 25스위칭소자(Q25)가 턴-온되면 제 25스위칭소자(Q25)와 커렌트미러로 접속된 제 26스위칭소자(Q26)가 턴-온된다. 제 26스위칭소자(Q26)가 턴-온되면 출력단자(8)에 로우전압이 출력되게 된다.
제 29스위칭소자(Q29)의 베이스단자에 인가된 전압이 제 20스위칭소자(Q20)의 베이스단자에 인가된 전압보다 클 경우를 상세히 설명하면, 제 29스위칭소자(Q29)의 베이스단자에 인가되는 전압이 제 20스위칭소자(Q20)의 베이스단자에 인가되는 전압보다 클 경우 제 29스위칭소자(Q29)가 턴-온되고 제 20스위칭소자(Q20)가 턴-오프된다. 제 29스위칭소자(Q29)가 턴-온되면 제 27 및 제 28스위칭소자(Q28)가 턴-온된다. 제 20스위칭소자(Q20)가 턴-오프되면 제 21스위칭소자(Q21) 및 제 22스위칭소자(Q22)가 턴-오프된다. 제 22스위칭소자(Q22)가 턴-오프되면 제 25스위칭소자(Q25)가 턴-오프된다. 제 25스위칭소자(Q25)가 턴-오프되면 제 25스위칭소자(Q25)와 커렌트미러로 접속된 제 26스위칭소자(Q26)가 턴-오프된다. 제 26스위칭소자(Q26)가 턴-오프되면 출력단자(8)에 하이전압이 출력되게 된다. 실례로, 외부로부터 소정전압이 인가될 때 도 3과 같이 구형파가 출력단자(8)에 나타나게 된다.
이와 같은 종래의 비교기(4)에서는 듀티(Duty)비가 100%가 되지 않게 맥스 듀티(Maxium duty)비가 설정되게 된다. 실제로, 종래의 비교기(4)에서는 제 29스위칭소자(Q29)의 베이스전압이 제 20스위칭소자(Q20)의 베이스전압보다 낮게 설정되고, 그 전압차에 의해 맥스 듀티가 결정된다. 다시 말하여, 제 29스위칭소자(Q29)에 인가될 수 있는 최고전압값이 제 20스위칭소자(Q20)에 인가될 수 있는 최고전압값보다 낮게설정되어야 안정된 동작을 할 수 있다. 여기서, 제 29스위칭소자(Q29)의 베이스전압은 제 1입력단자(12) 및 제 2입력단자(14)의 입력전압 중 낮은 전압에 의하여 결정된다.
하지만, 일반적인 스위칭소자의 문턱전압은 온도에 따라서 변화하게 된다. 예를 들어, 온도가 높아지면 스위칭소자의 문턱전압이 낮아지고, 온도가 낮아지면 스위칭소자의 문턱전압이 높아지게 된다. 따라서, 도 1에 도시된 종래의 비교기(4)에서 온도가 올라가면 제 31스위칭소자(Q31)의 문턱전압이 낮아져 제 29스위칭소자(Q29)의 베이스전압이 올라가게 된다. 또한, 온도가 올라가면 제 6스위칭소자(Q6)의 문턱전압이 낮아져 제 20스위칭소자(Q20)의 베이스전압이 낮아지게 된다. 따라서, 온도가 올라갈수록 제 29스위칭소자(Q29) 및 제 20스위칭소자(Q20)의 전압차가 좁아져 맥스 듀티가 100%에 도달하게 된다. 다시 말하여, 제 29스위칭소자(Q29)에 인가되는 최고 전압값이 제 20스위칭소자(Q20)에 인가되는 최고 전압값을 초과하게 된다. 이와 같이 맥스 듀티가 100%에 도달하게 되면 오동작이 발생되어 원하는 회로 동작을 할 수 없게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 비교기의 맥트 듀티를 100% 미만으로 안정되게 유지할 수 있도록 한 맥스 듀티 안정화 회로를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 맥스 듀티 안정화 회로는 콘덴서에 전압을 충/방전 함과 아울러 상기 콘덴서에 인가되는 전압값을 설정하기 위한 적어도 하나 이상의 저항을 구비하는 발진기와; 콘덴서로부터 전압을 공급받는 제 1출력 스위칭소자와, 외부로부터 입력되는 외부 입력전압을 공급받는 제 2출력 스위칭소자와, 제 1 및 제 2출력 스위칭소자로 공급된 전압값을 비교하여 출력전압을 생성하는 비교기를 구비하며; 2출력 스위칭소자의 최고 전압값은 저항에 인가되는 전압값에 의하여 결정된다.
상기 제 2출력 스위칭소자는, 제 1외부 입력전압을 공급받는 제 1입력 스위칭소자와, 제 2외부 입력전압을 공급받는 제 2입력 스위칭소자와, 저항에 인가된 전압값을 공급받는 제 3입력 스위칭소자의 전압 중 낮은 전압값을 공급받는다.
상기 콘덴서에 인가되는 최고 전압값은 발진기 내부에 포함되어 있는 소자들의 지연값에 의하여 저항에 인가된 전압값보다 높게 설정된다.
상기 제 1출력 스위칭소자는, 콘덴서의 전압을 공급받는 제 4입력 스위칭소자의 전압과 제 1출력 스위칭소자 및 제 4입력 스위칭소자 사이에 설치되는 제 3저항에 인가되는 전압값을 공급받는다.
상기 제 1출력 스위칭소자에 인가되는 최고 전압값은 제 2출력 스위칭소자에 인가되는 최고 전압값의 전압값보다 높게 설정된다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 맥스 듀티 안정화 회로를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 맥스 듀티 안정화 회로는 비교기(24)와, 비교기(24)에 발진전압을 공급하기 위한 발진기(22)와, 비교기(24) 및 발진기(22)에 바이어스전압을 공급하기 위한 바이어스부(26)를 구비한다.
바이어스부(26)는 비교기(24) 및 발진기(22)에 바이어스전압을 공급한다. 이를 위해 바이어스부(26)는 전압원(Vcc)과 기저전압원(GND) 사이에 설치되는 제 1스위칭소자(Q1) 및 제 1저항(R1)과, 제 1스위칭소자(Q1)와 기저전압원(GND) 사이에 설치되는 제 2스위칭소자(Q2)를 구비한다.
전압원(Vcc)으로부터 전압이 공급되면 제 1스위칭소자(Q1), 제 2스위칭소자(Q2)를 경유하여 제 1저항(R1)으로 전류가 흐르게 된다. 즉, 제 2스위칭소자(Q2)가 턴-온되면 제 1스위칭소자(Q1)가 턴-온되고, 이에 따라 제 1저항(R1)으로 소정의 전류가 공급된다. 제 1스위칭소자(Q1)의 베이스전압이 올라가면, 이에 따라 제 2스위칭소자(Q2)의 컬렉터단자로 공급되는 전류값이 증가된다. 이와 같이 제 2스위칭소자(Q2)로 공급되는 전류값이 증가되면 제 2스위칭소자(Q2)의 Vce 전압이 낮아지고, 이에 따라 제 1스위칭소자(Q1)의 베이스전압이 낮아진다. 또한, 제 2스위칭소자(Q2)는 제 1스위칭소자(Q1)의 베이스전압이 낮아질 때 상술한 반대의 동작을 한다. 즉, 제 2스위칭소자(Q2)는 제 1스위칭소자(Q1)의 동작을 안정화시킨다. 이와 같은 바이어스부(26)는 수학식 1 및 수학식 2에 의하여 바이어스전압을 비교기(24) 및 발진기(22)로 공급한다.
발진기(22)는 소정의 발진전압을 생성하여 비교기(24)로 공급한다. 이를 위해 발진기(22)는 전압원(Vcc)과 기저전압원(GND) 사이에 설치되는 제 3스위칭소자(Q3) 및 제 2저항(R2)과, 제 3스위칭소자(Q3)와 커렌트미러로 접속되는 제 4스위칭소자(Q4)와, 제 4스위칭소자(Q4)와 기저전압원(GND) 사이에 설치되는 제 5 및 제 6스위칭소자(Q5,Q6)와, 전압원(Vcc)과 기저전압원(GND) 사이에 설치되는 제 4 내지 제 6저항(R4,R5,R6)과, 제 4저항(R5) 및 기저전압원(GND) 사이에 설치되는 제 7스위칭소자(Q7)와, 전압원(Vcc)과 기저전압원(GND) 사이에 설치되는 제 8스위칭소자(Q8) 및 제 9스위칭소자(Q9)와, 전압원(Vcc)과 기저전압원(GND) 사이에 설치되는 제 12스위칭소자(Q12), 제 10스위칭소자(Q10) 및 제 11스위칭소자(Q11)와, 제 10 및 제 11스위칭소자(Q11)와 병렬로 접속되는 제 13스위칭소자(Q13), 제 7저항(R7) 및 제 8저항(R8)과, 전압원(Vcc)과 기저전압원(GND) 사이에 접속되는 제 14스위칭소자(Q14) 및 제 15스위칭소자(Q15)와, 제 15스위칭소자(Q15) 및 제 6스위칭소자(Q6)에 접속되는 콘덴서(CT)를 구비한다.
제 3스위칭소자(Q3) 및 제 4스위칭소자(Q4)의 베이스단자는 제 4스위칭소자(Q4)의 컬렉터단자에 접속된다. 또한, 제 3스위칭소자(Q3) 및 제 4스위칭소자(Q4)의 이미터단자는 전압원(Vcc)에 접속된다. 제 5스위칭소자(Q5)의 베이스단자는 제 3스위칭소자(Q3)의 컬렉터단자 및 제 2저항(R2)에 접속된다. 또한, 제 5스위칭소자(Q5)의 이미터단자는 제 4스위칭소자(Q4)의 컬렉터단자에 접속됨과 아울러 컬렉터단자는 제 6스위칭소자(Q6)의 컬렉터단자에 접속된다.
제 6스위칭소자(Q6)의 컬렉터단자는 콘덴서(CT) 및 제 15스위칭소자(Q15)의 베이스단자에 접속된다. 또한, 제 6스위칭소자(Q6)의 베이스단자는 제 11스위칭소자(Q11) 및 제 10스위칭소자(Q10)의 컬렉터단자에 접속된다. 제 7스위칭소자의 이미터단자(Q7)는 제 4저항 및 제 5저항의 공통부에 접속된다. 여기서, 제 7스위칭소자(Q7)의 이미터단자에는 제 5저항(R5) 및 제 6저항(R6)에 인가된 전압이 공급된다. 제 7스위칭소자(Q7)의 베이스단자는 제 9스위칭소자(Q9)의 베이스단자 및 제 13스위칭소자(Q13)의 컬렉터단자를 경유하여 비교기(24)에 접속된다.
제 8스위칭소자(Q8), 제 12스위칭소자(Q12) 및 제 14스위칭소자(Q14)의 이미터단자는 전압원(Vcc)에 접속된다. 또한, 제 8스위칭소자(Q8), 제 12스위칭소자(Q12) 및 제 14스위칭소자(Q14)의 베이스단자는 바이어스부(26)에 접속된다. 제 9스위칭소자(Q9)의 이미터단자는 제 10스위칭소자(Q10)의 베이스단자 및 제 8스위칭소자(Q8)의 컬렉터단자에 접속된다. 제 10스위칭소자(Q10)의 이미터단자는 제 13스위칭소자(Q13)의 이미터단자를 경유하여 제 12스위칭소자(Q12)의 컬렉터단자에 접속된다. 제 13스위칭소자(Q13)의 컬렉터단자 및 기저전압원(GND) 사이에는 제 7저항(R7) 및 제 8저항(R8)이 직렬로 접속된다. 이와 같은 제 7저항(R7) 및 제 8저항(R8)은 콘덴서(CT)에 충전되는 최고 전압값을 결정한다. 제 14스위칭소자(Q14)의 컬렉터단자는 제 15스위칭소자(Q15)의 이미터단자에 접속된다. 콘덴서(CT)는 비교기(24)와 접속되어 자신에게 공급된 전압을 비교기(24)로 공급한다.
이와 같은 발진기(22)의 동작과정을 상세히 설명하면, 먼저 전압원(Vcc) 및 바이어스부(6)에서 공급되는 전압값에 의해 제 3스위칭소자(Q3), 제 4스위칭소자(Q4), 제 8스위칭소자(Q8), 제 12스위칭소자(Q12) 및 제 14스위칭소자(Q14)가 턴-온된다.
한편, 제 9스위칭소자(Q9), 제 10스위칭소자(Q10), 제 13스위칭소자(Q13) 및 제 15스위칭소자(Q15)는 비교기로 구성되어 있다. 여기서, 제 15스위칭소자(Q13) 및 제 9스위칭소자(Q9)는 비교기의 입력에 해당한다. 따라서, 제 9스위칭소자(Q9) 및 제 15스위칭소자(Q15)의 베이스단자에 인가되는 전압에 따라서 제 13스위칭소자(Q13) 또는 제 10스위칭소자(Q10)가 턴-온된다. 먼저, 초기에는 제 15스위칭소자(Q15)의 베이스단자에 접속된 콘덴서(CT)의 전압이 0V이고, 제 9스위칭소자(Q9)의 베이스단자는 제 7 및 제 8저항(R7,R8)에 접속되어 있으므로 제 15스위칭소자(Q15)의 베이스전압이 제 9스위칭소자(Q9)의 베이스전압보다 낮게 된다. 따라서, 제 13스위칭소자(Q13)가 턴-온되고, 제 10스위칭소자(Q10)는 턴-오프된다.
제 13스위칭소자(Q13)가 턴-온되면 제 7저항(R7) 및 제 8저항(R8)에 소정의 전압이 인가된다. (예를 들어, 제 12스위칭소자(Q12)의 컬렉터단자에 330㎂의 전류가 흐른고, 제 7저항(R7) 및 제 8저항(R8)의 저항값의 합이 10㏀이라면 제 7저항(R7) 및 제 8저항(R8)에 인가되는 전압값의 합은 3.3V가 된다.)
제 7저항(R7) 및 제 8저항(R8)에 인가되는 소정의 전압에 의해 제 7스위칭소자(Q7)가 턴-오프된다. 이를 상세히 설명하면, 제 7스위칭소자(Q7)의 이미터단자에는 제 5저항(R5) 및 제 6저항(R6)의 인가되는 전압값이 나타난다. 이때, 제 5저항(R5) 및 제 6저항(R6)의 저항값은 자신에게 유도되는 전압값에서 제 7저항(R7) 및 제 8저항(R8)에 유도되는 전압값을 뺀 전압이 제 7스위칭소자(Q7)의 문턱전압을 넘지 못하도록 설정된다. 따라서, 제 7저항(R7) 및 제 8저항(R8)에 전압이 유도될 때 제 7스위칭소자(Q7)는 턴-오프 상태를 유지한다. 제 7스위칭소자(Q7)가 턴-오프되면 제 11스위칭소자(Q11)가 턴-온된다. 제 11스위칭소자(Q11)가 턴-온되면 제 6스위칭소자(Q6)가 턴-오프된다.
한편, 제 5스위칭소자(Q5)가 턴-온되면 제 2저항(R2)에 소정의 전류가 흐른다. 이때, 제 3스위칭소자(Q3)와 커렌트 미러로 접속된 제 4스위칭소자(Q4)에도 제 2저항(R2)에 흐르는 동일한 전류가 흐르게 된다. 제 4스위칭소자(Q4)를 통하여 흐르는 전류는 제 5스위칭소자(Q5)를 경유하여 콘덴서(CT)로 공급된다.(여기서, 제 6스위칭소자(Q6)가 턴-오프되었기 때문에 전류는 콘덴서(CT)로 공급된다.) 이때, 콘덴서(CT)는 소정의 전류를 충전하게 된다.
한편, 콘덴서(CT)에 충전되는 전류의 전압값은 콘덴서(CT)와 병렬로 접속된 제 7저항(R7) 및 제 8저항(R8)의 전압값에 의하여 결정된다. 따라서, 콘덴서(CT)에 충전된 전압값이 제 7저항(R7) 및 제 8저항(R8)에 인가된 전압값 보다 커지면 충전이 정지된다. 제 13스위칭소자(Q13)가 턴-오프되면 제 7저항(R7) 및 제 8저항(R8)에 전류가 인가되지 않고, 이에 따라 제 7스위칭소자(Q7)가 턴-온된다.
제 7스위칭소자(Q7)가 턴-온되면 제 11스위칭소자(Q11)가 턴-오프되고, 제 11스위칭소자(Q11)가 턴-오프되면 제 6스위칭소자(Q6)가 턴-온된다. 제 6스위칭소자(Q6)가 턴-온되면 콘덴서(CT)에 충전된 전압값은 제 6스위칭소자(Q6)를 경유하여 기저전압원(GND)으로 방전된다. 실례로, 콘덴서(CT)에는 도 2와 같이 소정의 전압값이 충전 및 방전되게 된다. 한편, 콘덴서(CT)에 충전 및 방전되는 전압값은 비교기(24)로 공급된다.
비교기(24)는 발진기(22)로부터 입력되는 전압과 외부로부터 입력되는 전압의 전압값을 비교하여 소정의 전압값을 출력단자(28)로 공급한다. 이를 위해, 비교기(24)는 전압원(Vcc)과 기저전압원(GND) 사이에 접속된 제 16스위칭소자(Q16) 및 제 18스위칭소자(Q18)와, 전압원(Vcc)과 기저전압원(GND) 사이에 접속된 제 17스위칭소자(Q17), 제 3저항(R3), 및 제 24스위칭소자(Q24)와, 전압원(Vcc)과 기저전압원(GND) 사이에 접속된 제 21스위칭소자(Q21), 제 20스위칭소자(Q20), 제 19스위칭소자(Q19)와, 제 19 내지 제 21스위칭소자(Q19 내지 Q21)와 병렬로 접속된 제 22스위칭소자(Q22) 및 제 25스위칭소자(Q25)와, 전압원(Vcc)과 기저전압원(GND) 사이에 접속된 제 27스위칭소자(Q27), 제 26스위칭소자(Q26)와, 제 27스위칭소자(Q27)와 제 19스위칭소자(Q19) 사이에 접속된 제 28스위칭소자(Q28) 및 제 29스위칭소자(Q29)와, 전압원(Vcc)과 기저전압원(GND) 사이에 접속된 제 30스위칭소자(Q30) 및 제 32스위칭소자(Q32)와, 제 32스위칭소자(Q32)와 병렬로 접속된 제 33스위칭소자(Q33)와, 제 33스위칭소자(Q33)와 병렬로 접속된 제 34스위칭소자(Q34)를 구비한다.
출력단자(28)는 제 26스위칭소자(Q26)의 컬렉터단자에 접속되어 소정의 출력전압을 공급받는다. 제 1입력단자(32)는 외부 회로로부터 공급되는 소정전압을 제 34스위칭소자(Q34)의 베이스단자로 공급한다. 제 2입력단자(34)는 외부 회로로부터 공급되는 전압을 제 33스위칭소자(Q33)의 베이스단자로 공급한다.
제 16스위칭소자(Q16), 제 17스위칭소자(Q17) 및 제 30스위칭소자(Q30)의 베이스단자들은 바이어스부(26)에 접속됨과 아울러 이미터단자들은 전압원(Vcc)에 접속된다. 제 16스위칭소자(Q16)의 컬렉터단자는 제 18스위칭소자(Q18)의 컬렉터 및 베이스단자에 접속된다. 제 18스위칭소자(Q18)의 이미터단자는 기저전압원(GND)에 접속된다. 또한, 제 18스위칭소자(Q18)의 컬렉터 및 베이스단자는 제 19스위칭소자(Q19)의 베이스단자에 접속된다. 제 19스위칭소자(Q19)의 컬렉터단자는 제 20 및 제 29스위칭소자(Q20,Q29)의 이미터단자에 접속된다. 제 24스위칭소자(Q24)의 이미터단자는 제 3저항(R3)에 에 접속된다. 또한, 제 24스위칭소자(Q24)의 베이스단자는 콘덴서(CT)에 접속됨과 아울러 컬렉터단자는 기저전압원(GND)에 접속된다.
제 20스위칭소자(Q20)의 베이스단자는 제 3저항 및 제 17스위칭소자(Q17)의 컬렉터단자에 접속된다. 또한 제 20스위칭소자(Q20)의 컬렉터단자는 제 21스위칭소자(Q21)의 컬렉터 및 베이스단자에 접속됨과 아울러 제 22스위칭소자(Q22)의 베이스단자에 접속된다. 제 21 및 제 22스위칭소자(Q21,Q22)의 이미터단자는 전압원(Vcc)에 접속된다. 제 22스위칭소자(Q22)의 컬렉터단자는 제 25스위칭소자(Q25)의 컬렉터 및 베이스단자에 접속됨과 아울러 제 26스위칭소자(Q26)의 베이스단자에 접속된다. 제 25 및 제 26스위칭소자의 이미터단자는 기저전압원(GND)에 접속된다. 제 26스위칭소자(Q26)의 컬렉터단자는 제 27스위칭소자(Q27)의 컬렉터단자에 접속된다.
제 27 및 제 28스위칭소자(Q27,Q28)의 이미터단자는 전압원(Vcc)에 접속된다. 또한, 제 27스위칭소자(Q27)의 베이스단자는 제 28스위칭소자(Q28)의 베이스 및 컬렉터단자에 접속된다. 제 29스위칭소자(Q29)의 컬렉터단자는 제 28스위칭소자(Q28)의 컬렉터단자에 접속된다. 또한, 제 29스위칭소자(Q29)의 베이스단자는 제 30스위칭소자(Q30)의 컬렉터, 제 32스위칭소자(Q32), 제 33스위칭소자(Q33) 및 제 34스위칭소자(Q34)의 이미터단자에 접속된다. 제 32스위칭소자(Q32)의 베이스단자는 발진기(22)의 제 7저항(R7) 및 제 8저항(R8)과 접속되어 제 7저항(R7) 및 제 8저항(R8)으로부터 전압을 공급받는다.
이와 같은 비교기(28)의 동작과정을 상세히 설명하면, 먼저 전압원(Vcc) 및 바이어스부(26)에서 공급되는 전압값에 의해 제 16스위칭소자(Q16), 제 17스위칭소자(Q17) 및 제 30스위칭소자(Q30)가 턴-온된다.
한편, 콘덴서(CT)로부터 공급되는 전압은 제 24스위칭소자(Q24)의 베이스단자로 공급된다. 이때, 제 3저항(R3)에는 콘덴서(CT)의 전압값에 제 24스위칭소자(Q24)의 문턱전압 및 자신의 전압강하 성분을 합한 전압값이 인가된다.
한편, 제 29스위칭소자(Q29)의 베이스단자에는 제 1입력단자(32) 또는 제 2입력단자(34)로부터 입력되는 전압값이 나타나게 된다. 이때, 제 34스위칭소자(Q34)의 이미터단자에 인가되는 전압은 제 1입력단자(32)에 인가된 전압과 자신의 문턱전압이 합쳐져 나타나게 된다. 또한, 제 33스위칭소자(Q33)의 이미터단자에 나타나는 전압은 제 2입력단자(34)에 인가되는 전압과 자신의 문턱전압이 합쳐져 나타나게 된다.
여기서, 제 34스위칭소자(Q34) 및 제 33스위칭소자(Q33)는 병렬로 접속되어 있기 때문에 제 29스위칭소자(Q29)의 베이스단자에는 제 34스위칭소자(Q34) 및 제 33스위칭소자(Q33)에 인가된 전압 중 낮은 전압이 공급된다. 다시 말하여, 제 29스위칭소자(Q29)의 베이스단자에는 제 33스위칭소자(33)의 이미터단자에 인가된 전압과 제 34스위칭소자(Q34)의 이미터단자에 인가된 전압 중 낮은 전압이 나타난다. 한편, 제 34스위칭소자(Q34) 및 제 33스위칭소자(Q33)는 제 32스위칭소자(Q32)와 병렬로 접속되어 있다. 여기서, 제 32스위칭소자(Q32)는 발진기(22)의 제 7저항(R7) 및 제 8저항(R8)으로부터 소정전압을 공급받는다. 실례로, 제 33 및 제 34스위칭소자(Q33,Q34)의 베이스단자에는 0~5V의 전압이 인가되고, 제 32스위칭소자(Q32)의 베이스단자에는 0-3.3V의 전압이 인가되므로 제 29스위칭소자(Q29)의 베이스단자에 인가되는 맥스전압은 제 32스위칭소자(Q32)에서 인가하는 맥스전압에 의해서 결정된다.
이와 같이 제 32스위칭소자(Q32)가 발진기(22)로부터 공급받는 소정전압은 제 34스위칭소자(Q34) 및 제 33스위칭소자(Q33)의 출력 전압범위를 한정하게 된다. 다시 말하여, 제 34스위칭소자(Q34) 및 제 33스위칭소자(Q33)의 출력전압은 제 32스위칭소자(Q32)에 인가되는 전압값을 넘지 못한다.
이와 같은 비교기의 동작과정중 제 20스위칭소자(Q20)의 베이스단자에 인가된 전압이 제 29스위칭소자(Q29)의 베이스단자에 인가된 전압보다 클 경우를 상세히 설명하면, 제 20스위칭소자(Q20)의 베이스단자에 인가되는 전압이 제 29스위칭소자(Q29)의 베이스단자에 인가되는 전압보다 클 경우 제 20스위칭소자(Q20)가 턴-온된다. 이때, 제 29스위칭소자(Q29)는 턴-오프 상태를 유지한다. 제 20스위칭소자(Q20)가 턴-온되면 제 21스위칭소자(Q21)가 턴-온된다. 제 21스위칭소자(Q21)가 턴-온되면 제 21스위칭소자(Q21)와 커렌트미러로 접속된 제 22스위칭소자(Q22)가 턴-온된다. 제 22스위칭소자(Q22)가 턴-온되면 제 25스위칭소자(Q25)가 턴-온된다. 제 25스위칭소자(Q25)가 턴-온되면 제 25스위칭소자(Q25)와 커렌트미러로 접속된 제 26스위칭소자(Q26)가 턴-온된다. 제 26스위칭소자(Q26)가 턴-온되면 출력단자(28)에 로우전압이 출력되게 된다.
제 29스위칭소자(Q29)의 베이스단자에 인가된 전압이 제 20스위칭소자(Q20)의 베이스단자에 인가된 전압보다 클 경우를 상세히 설명하면, 제 29스위칭소자(Q29)의 베이스단자에 인가되는 전압이 제 20스위칭소자(Q20)의 베이스단자에 인가되는 전압보다 클 경우 제 29스위칭소자(Q29)가 턴-온되고, 제 20스위칭소자(Q20)가 턴-오프된다. 제 20스위칭소자(Q20)가 턴-오프되면 제 21스위칭소자(Q21) 및 제 22스위칭소자(Q22)가 턴-오프된다. 제 22스위칭소자(Q22)가 턴-오프되면 제 25스위칭소자(Q25)가 턴-오프된다. 제 25스위칭소자(Q25)가 턴-오프되면 제 25스위칭소자(Q25)와 커렌트미러로 접속된 제 26스위칭소자(Q26)가 턴-오프된다. 제 26스위칭소자(Q26)가 턴-오프되면 출력단자(28)에 하이전압이 출력되게 된다. 실례로, 제 1입력단자(30)에 소정전압이 인가될 때 도 3과 같이 구형파가 출력단자(28)에 나타나게 된다.
이와 같은 본 발명의 실시예에서 제 29스위칭소자(Q29)의 베이스단자에 공급되는 최고전압값은 제 20스위칭소자(Q20)의 베이스단자에 공급되는 최고전압값의 전압값보다 항상 낮게 설정된다. 이를 상세히 설명하면, 제 29스위칭소자(Q29)의 베이스단자에 인가될 수 있는 최고 전압값은 발진기(22)의 제 7저항(R7) 및 제 8저항(R8)에 인가되는 전압값에 의하여 결정된다. 또한, 제 20스위칭소자(Q20)의 베이스단자에 인가될 수 있는 최고 전압값은 발진기(22)의 콘덴서(CT)에 충전되는 전압값 및 제 3저항(R3)의 전압강하 성분이 합쳐져 나타나게 된다.
이상적인 경우 콘덴서(CT)에 충전되는 전압값은 제 7저항(R7) 및 제 8저항(R8)에 인가되는 전압값과 동일하지만, 실제로는 약간의 차이가 발생된다. 이를 상세히 설명하면, 제 15스위칭소자(Q15)의 베이스전압이 제 9스위칭소자(Q9)의 베이스전압보다 높아지면 제 10스위칭소자(Q10)가 턴-온된다. 제 10스위칭소자(Q10)가 턴-온되고 제 7저항(R7) 및 제 8저항(R8)에 나타나는 전압이 Vcc(R5+R6)/(R4+R5+R6)-Vf(Q7)(여기서 Vf는 문적전압) 보다 낮아지기 전까지 콘덴서(CT)가 충전된다. 한편, 제 7저항(R7) 및 제 8저항(R8)에 나타나는 전압이 Vcc(R5+R6)/(R4+R5+R6)-Vf(Q7) 보다 낮아지면 제 7스위칭소자(Q7) 및 제 6스위칭소자(Q6)가 턴-온되어 콘덴서(CT)에 충전된 전압이 방전된다. 이때, 제 11스위칭소자(Q11)는 턴-오프된다. 여기서, 제 7스위칭소자(Q7) 및 제 6스위칭소자(Q6)가 턴-온되고, 제 11스위칭소자(Q11)가 턴-오프될 때까지 소정의 지연시간이 존재하고, 이 지연시간동안 콘덴서(CT)는 충전을 계속하게 되므로 콘덴서(CT)에 충전된 전압에 제 7 및 제 8스위칭소자(R7,R8)에 인가된 전압보다 높게 된다. 다시 말하여, 제 29스위칭소자(Q29)의 베이스전압은 제 20스위칭소자(Q20)의 베이스전압보다 높아질 수 없다. 따라서, 본 발명에서는 맥스 듀티비를 100%미만으로 유지할 수 있다. 아울러, 제 3저항(R3)은 소정의 전압강하성분을 가져 회로가 보다 안정된 동작을 할 수 있도록 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 맥스 듀티 안정화 회로에 의하면 발진기로부터 발진 전압을 공급받는 제 1출력스위칭소자에 인가되는 최고 전압값이 외부로부터 전압값을 공급받는 제 2출력스위칭소자에 인가되는 최고 전압값보다 온도와 무관하게 항상 높도록 설정하여 안정된 출력을 유지할 수 있다. 다시 말하여, 출력 스위칭소자들의 맥스 듀티를 100% 미만으로 유지하여 안정된 출력을 얻을 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
도 1은 종래의 비교기 및 발진기를 나타내는 도면.
도 2는 발진기의 출력전압을 나타내는 파형도.
도 3은 비교기의 출력전압을 나타내는 파형도.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 비교기 및 발진기를 나타내는 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
2,22 : 발진기 4,24 : 비교기
6,26 : 바이어스부 8,28 : 출력단자
12,14,32,34 : 입력단자

Claims (5)

  1. 콘덴서에 전압을 충/방전 함과 아울러 상기 콘덴서에 인가되는 전압값을 설정하기 위한 적어도 하나 이상의 저항 및 스위칭소자를 구비하는 발진기와;
    상기 콘덴서로부터 전압을 공급받는 제 1출력 스위칭소자와 ;
    제1 외부 입력전압을 공급받는 제1 입력 스위칭소자와 제2 외부 입력전압을 공급받는 제2 입력 스위칭소자 및 상기 저항에 인가된 전압값을 공급받는 제3 입력 스위칭소자의 전압 중 낮은 전압값을 공급받는 제2 출력 스위칭소자와 ;
    상기 제 1 및 제 2출력 스위칭소자로 공급된 전압값을 비교하여 출력전압을 생성하는 비교기를 구비하며;
    상기 2출력 스위칭소자의 최고 전압값은 상기 저항에 인가되는 전압값에 의하여 결정되는 것을 특징으로 하는 맥스 듀티 안정화 회로.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 콘덴서에 인가되는 최고 전압값은 상기 발진기 내부에 포함되어 있는 소자들의 지연값에 의하여 상기 저항에 인가된 전압값보다 높게 설정되는 것을 특징으로 하는 맥스 듀티 안정화 회로.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1출력 스위칭소자는,
    상기 콘덴서의 전압을 공급받는 제 4입력 스위칭소자의 전압과 상기 제 1출력 스위칭소자 및 제 4입력 스위칭소자 사이에 설치되는 제 3저항에 인가되는 전압값을 공급받는 것을 특징으로 하는 맥스 듀티 안정화 회로.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1출력 스위칭소자에 인가되는 최고 전압값은 상기 제 2출력 스위칭소자에 인가되는 최고 전압값의 전압값보다 높게 설정되는 것을 특징으로 하는 맥스 듀티 안정화 회로.
KR10-2002-0055626A 2002-09-13 2002-09-13 맥스 듀티 안정화 회로 KR100517250B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0055626A KR100517250B1 (ko) 2002-09-13 2002-09-13 맥스 듀티 안정화 회로

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0055626A KR100517250B1 (ko) 2002-09-13 2002-09-13 맥스 듀티 안정화 회로

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040024115A KR20040024115A (ko) 2004-03-20
KR100517250B1 true KR100517250B1 (ko) 2005-09-28

Family

ID=37327393

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2002-0055626A KR100517250B1 (ko) 2002-09-13 2002-09-13 맥스 듀티 안정화 회로

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100517250B1 (ko)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4679006A (en) * 1986-05-14 1987-07-07 Cherry Semiconductor Corporation 50% duty cycle relaxation oscillator with latch-up prevention circuit
JPH08274595A (ja) * 1995-03-31 1996-10-18 Toshiba Microelectron Corp 電圧制御発振回路
JPH1052063A (ja) * 1996-07-31 1998-02-20 Toshiba Lighting & Technol Corp 電源装置、放電灯点灯装置及び照明装置
US5742494A (en) * 1994-10-28 1998-04-21 Siemens Aktiengesellschaft Circuit arrangement for driving a converter
JPH10270985A (ja) * 1997-03-25 1998-10-09 Rohm Co Ltd 電圧制御発振回路
KR19990017143A (ko) * 1997-08-21 1999-03-15 윤종용 스위칭 전원 제어용 회로의 발진 회로
JPH11214971A (ja) * 1998-01-22 1999-08-06 Rohm Co Ltd デューティー比制限機能付きパルス発生回路及びｄｃ／ｄｃコンバータ
KR20000066649A (ko) * 1999-04-20 2000-11-15 김덕중 충전 펌프 회로를 갖는 스위칭 레귤레이터
WO2002047243A1 (fr) * 2000-12-06 2002-06-13 Sony Corporation Circuit de conversion d'une tension de source, procede de commande de ce circuit, affichage, et terminal portatif

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4679006A (en) * 1986-05-14 1987-07-07 Cherry Semiconductor Corporation 50% duty cycle relaxation oscillator with latch-up prevention circuit
US5742494A (en) * 1994-10-28 1998-04-21 Siemens Aktiengesellschaft Circuit arrangement for driving a converter
JPH08274595A (ja) * 1995-03-31 1996-10-18 Toshiba Microelectron Corp 電圧制御発振回路
JPH1052063A (ja) * 1996-07-31 1998-02-20 Toshiba Lighting & Technol Corp 電源装置、放電灯点灯装置及び照明装置
JPH10270985A (ja) * 1997-03-25 1998-10-09 Rohm Co Ltd 電圧制御発振回路
KR19990017143A (ko) * 1997-08-21 1999-03-15 윤종용 스위칭 전원 제어용 회로의 발진 회로
JPH11214971A (ja) * 1998-01-22 1999-08-06 Rohm Co Ltd デューティー比制限機能付きパルス発生回路及びｄｃ／ｄｃコンバータ
KR20000066649A (ko) * 1999-04-20 2000-11-15 김덕중 충전 펌프 회로를 갖는 스위칭 레귤레이터
WO2002047243A1 (fr) * 2000-12-06 2002-06-13 Sony Corporation Circuit de conversion d'une tension de source, procede de commande de ce circuit, affichage, et terminal portatif

Also Published As

Publication number Publication date
KR20040024115A (ko) 2004-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6735064B2 (en) Inrush current suppressing device
EP1722417A2 (en) Overheat detecting circuit
CN113377145B (zh) 一种适用于低电压的带隙基准修调电路
JP6391623B2 (ja) スイッチング素子駆動回路、パワーモジュールおよび自動車
EP0856935B1 (en) Charge pump circuit
KR100716521B1 (ko) 레벨 시프트 회로 및 반도체 장치
US7064945B2 (en) Capacitive load driving circuit and liquid crystal display
KR100517250B1 (ko) 맥스 듀티 안정화 회로
US20060138545A1 (en) Protective circuit for protecting chip from misoperation
KR20010012426A (ko) 래치-엎을 억압하기 위한 전압 조절기회로
KR100478277B1 (ko) 미세전압 공급회로
US4600897A (en) Voltage-controlled oscillator of emitter-coupled astable multivibrator type
CN113258537B (zh) 开路保护电路、开关电源芯片及开关电源系统
KR100271056B1 (ko) 전원전압변동 검출회로
JP5294690B2 (ja) 耐圧保護回路およびそれを用いた反転型チャージポンプの制御回路
KR100323524B1 (ko) 인버터회로의 서지전압 및 과전류 방지회로
JP2540759B2 (ja) トランジスタ増幅器
KR0139331B1 (ko) 타임제어 기능을 갖는 도어폰 시스템의 파워 세이브 제어신호 제너레이터
JPS62243414A (ja) 発振回路
KR20000056201A (ko) 마이크로 컴퓨터의 오동작 방지를 위한 초기화회로
KR920006211Y1 (ko) 전자조리기의 인버어터용 파우어 트랜지스터 보호회로
JPH0847159A (ja) 過電流保護回路
KR0144767B1 (ko) 온도 변화에 안정한 발진기
KR880002747Y1 (ko) 메모리소자의 정보파괴 보호회로
SU1273903A1 (ru) Стабилизатор посто нного напр жени

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E90F Notification of reason for final refusal
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120726

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130829

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140825

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150824

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160829

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170828

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190812

Year of fee payment: 15