KR100581709B1

KR100581709B1 - 모뎀용 스위칭방식 전원공급장치

Info

Publication number: KR100581709B1
Application number: KR1020040048615A
Authority: KR
Inventors: 김종수
Original assignee: 김종수; (주)드림전자
Priority date: 2004-06-26
Filing date: 2004-06-26
Publication date: 2006-05-22
Also published as: KR20050122934A

Abstract

본 발명은 모뎀용 스위칭방식 전원공급장치에 관한 것으로, 플러그를 통해 인가되는 AC전원을 정류하는 1차측 정류부(10)와, 상기 1차측 정류부(10)의 출력을 선택적으로 인가하는 스위칭부(20)와, 상기 스위칭부(20)에 작동신호를 인가하는 스위칭 제어부(30) 및, 실드 접지부(41) 쪽으로 실드 및 접지되고 상기 스위칭부(20)의 구동에 따라 상기 1차측 정류부(10)의 전압을 변압시켜 출력하는 트랜스(40), 상기 트랜스(40)의 출력을 정류하는 2차측 정류부(50), 상기 2차측 정류부(50)의 출력전압을 검출하여 상기 스위칭 제어부(30)로 인가하는 정전압 제어부(60)로 구성되어, Y-CAP을 제거하고 그로 인해 EMI와 EMS에서 발생할 수 있는 과전압을 방지하고, 트랜스의 권선의 실드구조를 변경하여 EMI와 EMS 문제를 해소시킬 수 있도록 된 것이다.

어댑터, AC, 모뎀, SMPS, 트랜스

Description

모뎀용 스위칭방식 전원공급장치{ Switching Mode Power Supply for a modem }

도 1은 종래의 기술에 따른 모뎀용 스위칭방식 전원공급장치를 나타낸 블록도,

도 2는 종래의 기술에 따른 모뎀용 스위칭방식 전원공급장치를 나타낸 회로도,

도 3은 본 발명에 따른 모뎀용 스위칭방식 전원공급장치를 나타낸 블록도,

도 4는 본 발명에 따른 모뎀용 스위칭방식 전원공급장치의 일실시예를 나타낸 회로도,

도 5는 본 발명에 따른 모뎀용 스위칭방식 전원공급장치의 다른 일실시예를 나타낸 회로도,

도 6은 본 발명에 따른 모뎀용 스위칭방식 전원공급장치의 전자파를 측정한 데이타를 나타낸 도,

도 7은 도 6의 데이타를 나타낸 그래프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 1차측 정류부 20 : 스위칭부

30 : 스위칭 제어부 40 : 트랜스

41 : 실드 접지부 50 : 2차측 정류부

60 : 정전압 제어부 Z-DIODE : 제너 다이오드

L2 : 페라이트 코아 RT1 : NTC 써미스터

본 발명은 스위칭방식 전원공급장치에 관한 것으로, 특히 ADSL, VDSL 모뎀에 전달되는 AC 노이즈를 제거할 수 있는 모뎀용 스위칭방식 전원공급장치에 관한 것이다.

도 1, 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 모뎀용 스위칭방식 전원공급장치는, 플러그를 통해 인가되는 AC전원을 정류하는 1차측 정류부(110)와, 상기 1차측 정류부(110)의 출력을 선택적으로 인가하는 스위칭부(120)와, 상기 스위칭부(120)에 작동신호를 인가하는 스위칭 제어부(130) 및, 상기 스위칭부(120)의 구동에 따라 상기 1차측 정류부(110)의 전압을 변압시켜 출력하는 트랜스(140), 상기 트랜스(140)의 출력을 정류하는 2차측 정류부(150), 상기 2차측 정류부(150)의 출력전압을 검출하여 상기 스위칭 제어부(130)로 인가하는 정전압 제어부(160), 1차측 스위칭 제어부(130)와 2차측 정전압 제어부(160)를 연결하는 Y-CAP(CY1)으로 구성되어 있다.

AC의 두 라인 중 한쪽은 프레임접지(FRAME GROUND)와 220V를 나타내지만 다 른 한쪽은 제로를 나타내게 되므로, 접지가 정상적이면 AC라인의 중립선(neutral line)은 프레임접지와 제로가 나와야 정상인데, 110V가 발생하거나 그외 다른 전압이나 허상 전압이 발생하면 접지가 안되었거나 불량이 발생하게 된다. 이때 접지를 잡는 경우 프레임접지를 잡아야 하는데 멀티탭을 사용하게 되면 접지를 잡을 수 없게 되므로 AC라인으로 허상 전압이 인가되어 어댑터(SMPS)를 통해 모뎀으로 전달된다.

여기서, 어댑터(SMPS)는 1,2차간의 Y-CAP에 의해 AC전원에서 중립선과 라이브(live) 쪽에서 인가되는 AC 노이즈가 모뎀으로 전달되며, 이 AC 노이즈가 전화기에서는 잡음으로 나타나는 문제점이 있었다.

상기 Y-CAP은 회로에 LOW PASS 필터 목적의 커패시터를 설치한 것으로, 전선과 대지 사이에 나타나는 COMMON MODE 노이즈(스파이크 노이즈)를 제거하는 역할을 하고, EMI(Electromagnetic Interference)에서 노이즈 발생을 억제하고 EMS(Electromagnetic Susceptibility)에서 낙뢰나 정전기 등에 의한 과전압 발생의 문제를 해결하는 역할을 한다.

따라서, Y-CAP을 제거할 경우 EMI와 EMS에서 노이즈가 발생을 억제하거나 낙뢰, 정전기 등에 의한 과전압 발생을 억제하는 등 모뎀에 필요한 전기적 특성을 충족시키기 어렵게 된다.

이에 본 발명은 상기한 바의 제반 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로, Y-CAP을 제거하고 그로 인해 EMI와 EMS에서 발생할 수 있는 과전압을 방지하고 트랜스의 권선의 실드구조를 변경하여 EMI와 EMS를 설정할 수 있는 모뎀용 스위칭방식 전원공급장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 플러그를 통해 인가되는 AC전원을 정류하는 1차측 정류부와, 상기 1차측 정류부의 출력을 선택적으로 인가하는 스위칭부와, 상기 스위칭부에 작동신호를 인가하는 스위칭 제어부 및, 실드 접지부쪽으로 실드 및 접지되고 상기 스위칭부의 구동에 따라 상기 1차측 정류부의 전압을 변압시켜 출력하는 트랜스, 상기 트랜스의 출력을 정류하는 2차측 정류부, 상기 2차측 정류부의 출력전압을 검출하여 상기 스위칭 제어부로 인가하는 정전압 제어부로 구성되어 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 모뎀용 스위칭방식 전원공급장치는, 플러그를 통해 인가되는 AC전원을 정류하는 1차측 정류부(10)와, 상기 1차측 정류부(10)의 출력을 선택적으로 인가하는 스위칭부(20)와, 상기 스위칭부(20)에 작동신호를 인가하는 스위칭 제어부(30) 및, 상기 스위칭부(20)의 구동에 따라 상기 1차측 정류부(10)의 전압을 변압시켜 출력하는 트랜스(40), 상기 트랜스(40)의 출력을 정류하는 2차측 정류부(50), 상기 2차측 정류부(50)의 출력전압을 검출하여 상기 스위칭 제어부(30)로 인 가하는 정전압 제어부(60)로 구성되어 있다.

상기 트랜스(40)는 실드 접지부(41) 쪽으로 실드 및 접지되어 동작 중에 발생되는 전자파를 최소화하고(EMI), 외부의 전자파에 대해서도 내성을 갖게 된다.(EMS)

즉, 일반적으로 실드(shield:전자기 차폐)라 함은 특정 공간을 전기적 도체로 둘러쌈으로 주변 전자기기에 내외의 전자기장의 영향이 미치지 않도록 하는 것을 말하고 주로 일정 권선의 일단을 주변 특정 부위로 접지하여 전자기장의 영향을 접지 부위로 바이패스하는 일련의 과정을 의미하는데, 이러한 일반적인 실드 처리 방식과 같은 방법으로 도 4,5의 회로도를 보아 알 수 있듯이 상기 트랜스(40)의 보빈에 1차 코일 권선작업시 1차 코일의 일정 권선의 일단을 도 4,5에 표시된 GND쪽으로 실드를 시키지 않고 실드 접지부(41) 쪽으로 실드하여 접지를 시킴으로써 전자파를 바이패스 및 소화할 수 있어 결국 이러한 실드 접지부(41)의 구성을 통해 종래의 Y-CAP의 역할을 대체하게 된다.

그리고, 출력단에 페라이트 코어(Ferrites Cores)(L2)를 삽입하여 VCC와 GND를 연결함으로써 방사 노이즈를 제거한다.

도 6과 도 7에 본 발명의 전자파를 테스트한 결과를 데이타와 함께 그래프로 도시하였다.

상기 2차측 정류부(50)는 다이오드(D7)에 병렬로 연결되는 콘덴서(C4)와 저항(R3)을 구비하고 있다. 이때, 상기 콘덴서(C4)와 저항(R3)는 서로 직렬로 연결된다.

상기 2차측 정류부(50)의 콘덴서(C4)와 저항(R3)는 다이오드(D7)의 정류소자의 서지전압이나 링잉전압을 흡수하는 RC직렬 분기회로이다.

상기 스위칭부(20)와 스위칭 제어부(30)의 사이에는 저항(R2)이 직렬로 연결되어 상기 스위칭 제어부(30)의 제어회로(IC1)의 구동시 안전하고 정확한 파형을 구현할 수 있고, 제어회로(IC1)의 열발생을 감소시키게 된다. 한편, 저항(R2)는 트랜스(40)의 열발생을 감소시키는 역할도 한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 출력단에 VCC와 GND를 연결하는 제너 다이오드(ZD)가 구비되고, 입력단에 직렬로 연결되는 NTC 써미스터(RT1)를 구비되어 있다.

상기 제너 다이오드(Z-DIODE)는 출력전압이 소정치 이상일 때 동작하여 과전압으로부터 회로를 보호하게 된다.

상기 NTC 써미스터(RT1)는 전원을 온시킬 때 회로내에 일시적으로 발생하는 돌입전류(Inrush Limiting)값을 낮추어 준다.

한편, 상기 NTC 써미스터(RT1)는 인가된 전류로 인해 열이 발생해 온도가 상승하고 그로 인해 부온도 계수 특성을 가지게 되므로 자체 저항값이 낮아져 큰 전력의 손실없이 계속 동작하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 모뎀용 스위칭방식 전원공급장치에 의하면, Y-CAP을 제거하고 그로 인해 EMI와 EMS에서 발생할 수 있는 과전압을 방지하고, 트랜스의 권선의 실드구조를 변경하여 EMI와 EMS 문제를 해소시킬 수 있으며, 과전압과 온도상승으로부터 회로를 보호할 수 있는 효과가 있다.

Claims

플러그를 통해 인가되는 AC전원을 정류하는 1차측 정류부(10)와, 상기 1차측 정류부(10)의 출력을 선택적으로 인가하는 스위칭부(20)와, 상기 스위칭부(20)에 작동신호를 인가하는 스위칭 제어부(30) 및, 상기 스위칭부(20)의 구동에 따라 상기 1차측 정류부(10)의 전압을 변압시켜 출력하는 트랜스(40), 상기 트랜스(40)의 출력을 정류하는 2차측 정류부(50), 상기 2차측 정류부(50)의 출력전압을 검출하여 상기 스위칭 제어부(30)로 인가하는 정전압 제어부(60)를 포함하는 모뎀용 스위칭방식 전원공급장치에 있어서,

상기 트랜스(40)의 일 측에는 상기 트랜스(40)의 1차 코일의 일정 권선을 실드하여 접지 처리한 실드 접지부(41); 및,

출력단에 VCC와 GND를 연결하는 페라이트 코아(L2);가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 모뎀용 스위칭방식 전원공급장치.
삭제
삭제
제 1항에 있어서, 입력단에 직렬로 연결되는 NTC 써미스터(RT1)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 모뎀용 스위칭방식 전원공급장치.
제 1항에 있어서, 상기 2차측 정류부(50)는 콘덴서(C4)와 저항(R3)이 병렬로 연결된 것을 특징으로 하는 모뎀용 스위칭방식 전원공급장치.
제 1항에 있어서, 상기 스위칭부(20)와 스위칭 제어부(30)의 사이에 저항(R2)이 직렬로 연결된 것을 특징으로 하는 모뎀용 스위칭방식 전원공급장치.