KR100586988B1

KR100586988B1 - 전자장치

Info

Publication number: KR100586988B1
Application number: KR1020040062618A
Authority: KR
Inventors: 장길용
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-08-09
Filing date: 2004-08-09
Publication date: 2006-06-08
Also published as: KR20060013979A

Abstract

본 발명은 전자장치에 관한 것으로서, 시스템전원을 공급하는 주전원회로와, 상기 주전원회로의 구동을 제어하기 위한 대기모드 전원회로를 갖는 전자장치에 있어서, 상기 대기모드 전원회로는: 변압기와; 상기 변압기로부터 출력되는 양의 전압을 정류하는 양전압 정류부와; 상기 변압기로부터 출력되는 음의 전압을 정류하는 음전압 정류부와; 정격전압 이하의 입력이 있는 경우, 상기 양전압 정류부와 상기 음전압 정류부 각각으로부터의 정류 전압에 의해 상기 주전원회로의 동작을 차단하는 스위칭회로를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 정격전압 이하의 입력전압에 의한 주전원회로의 이상동작을 차단하고 회로를 보호할 수 있다.

저전압 검출

Description

전자장치{electronic device}

도1은 종래 전자장치의 전원회로의 개략적인 블록 구성도,

도2는 본 발명의 실시예에 따른 전원회로의 개략적인 블록 구성도,

도3은 도2에 따른 구체적인 회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 입력정류회로 20 : 주전원회로

30 : 대기모드 전원회로 31 : 변압기

32 : 스위칭제어부 33 : 제1 정류부

34 : 제2 정류부 35 : 마이컴

36 : 스위칭회로 37 : 피드백회로

D10 : 브릿지 다이오드 C10~C34 : 캐패시터

R1~R5 : 저항 D32~D34 : 다이오드

Q1, Q2 : 트랜지스터 relay : 릴레이

본 발명은 전자장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 입력전압의 저전압 상태를 감지하는 대기모드 전원회로를 갖는 전자장치에 관한 것이다.

대기모드 전원회로는 외부전원의 초기입력시 시스템 구동전압을 제공하는 메인 전원회로를 안정적으로 구동시키기 위한 전원안정화 회로이다.

도1은 종래 전자장치의 전원회로의 개략적인 블록 구성도이다.

도1에 도시된 바와 같이, 전원회로는 릴레이(111) 및 메인컨버터(112)를 갖는 주전원회로(110)와, 보조컨버터(101) 및 제어부(102)를 갖는 대기모드 전원회로(100)로 대별된다.

주전원회로(110)의 릴레이(111)는 외부로부터의 입력전원 공급을 스위칭하기 위한 것이다. 메인컨버터(112)는 릴레이(111)를 거쳐 입력되는 교류전압을 시스템에서 필요로 하는 직류전압으로 변환하여 출력한다. 컨버터는 정류 및 평활회로, 변압기, 변압기의 입력전압을 스위칭하기 위한 컨트롤러 등을 포함할 수 있다.

대기모드 전원회로(100)의 보조컨버터(101)는 입력 교류전압을 후단의 제어부(102)를 구동하기 위한 직류전압으로 변환한다. 제어부(102)는 보조컨버터(101)로부터 공급된 전압으로 구동되고 릴레이(111)의 스위칭동작을 제어한다.

외부 교류전원이 인가되면, 보조컨버터(101)로부터 직류전압이 출력되어 제어부(102)가 구동된다. 제어부(102)는 릴레이(111)를 턴온시켜 외부 교류전원이 메인컨버터(112)에 입력되도록 한다. 입력 교류전압은 메인컨버터(112)에 의해 상이한 레벨을 갖는 직류전압으로 변환되어 시스템전원으로 공급된다.

시스템이 정상동작하지 않는 대기모드에서, 대기모드 전원회로(100)는 무부하 상태이기 때문에 정격전압 이하의 교류전압이 입력되더라도 정상적으로 동작할 수 있다. 그러나 정격전압 이하의 크기를 갖는 교류전압은 메인 전원회로(110)를 정상적으로 동작시킬 수 없을 뿐만 아니라 회로소자를 손상시킬 수 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 외부 입력전압이 정격전압 이하의 크기를 갖는 경우 전원회로의 시스템전압 공급을 차단하는 전자장치를 제공하는 것이다.

상기의 목적은, 본 발명에 따라, 시스템전원을 공급하는 주전원회로와, 상기 주전원회로의 구동을 제어하기 위한 대기모드 전원회로를 갖는 전자장치에 있어서, 상기 대기모드 전원회로는: 변압기와; 상기 변압기로부터 출력되는 양의 전압을 정류하는 양전압 정류부와; 상기 변압기로부터 출력되는 음의 전압을 정류하는 음전압 정류부와; 정격전압 이하의 입력이 있는 경우, 상기 양전압 정류부와 상기 음전압 정류부 각각으로부터의 정류 전압에 의해 상기 주전원회로의 동작을 차단하는 스위칭회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치에 의해 달성될 수 있다.

그리고 상기 전자장치는 상기 양전압 정류부의 정류전압이 일정하게 유지되도록 상기 변압기의 입력전압 공급을 스위칭하는 스위칭제어부를 더 포함할 수 있다.

그리고 상기 스위칭회로는 상기 양전압 정류부와 상기 음전압 정류부 각각으로부터의 정류전압에, 상기 양전압 정류부와 상기 음전압 정류부에 각각 연결된 전압 검출용 전압에 의해 정해지는 가중치를 부여하여 합산하는 가감회로를 더 포함하고, 상기 가감회로의 연산결과에 따라 정격전압 이하의 입력이 있는 경우 상기 주전원회로의 동작을 차단할 것인지의 여부를 결정하도록 할 수 있다.

그리고 상기 주전원회로의 구동전원 공급을 스위칭하기 위한 스위칭소자와; 상기 양전압 정류부의 정류전압을 구동전압으로 입력받고 상기 스위칭소자를 턴온시키는 마이컴을 더 포함하고, 상기 스위칭회로는 상기 마이컴으로부터의 스위칭신호를 차단함으로서 상기 주전원회로의 동작을 차단하도록 할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 전원회로의 개략적인 블록 구성도이고, 도3은 도2에 따른 구체적인 회로도이다.

도2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 전원회로는 입력정류회로(10), 주전원회로(20) 및 대기모드 전원회로(30)로 대별된다.

입력정류회로(10)는 입력 교류전원을 직류전원으로 변환하여 주전원회로(20) 및 대기모드 전원회로(30)에 공급한다. 도3에 도시된 바와 같이, 입력정류회로(10)는 교류전원을 정류하는 브릿지 다이오드(D10)와 이를 평활하기 위한 캐패시터(C10)로 구현될 수 있다.

주전원회로(20)는 입력정류회로(10)로부터 공급되는 직류전압을 시스템전원으로 변환하여 공급한다. 여기서 시스템전원은 상이한 레벨을 갖는 복수의 직류전압일 수 있으며, 후술하는 대기모드 전원회로(30)와 같이 스위칭모드파워공급회로(SMPS 회로), 정류회로 등을 포함할 수 있다.

대기모드 전원회로(30)는 주전원회로(20)에 대한 구동여부를 제어하기 위한 것이다. 외부 교류전원의 초기인가시 발생할 수 있는 전압불안정 등에 따른 문제점을 제거한다.

대기모드 전원회로(30)는 변압기(31), 스위칭제어부(32), 제1 정류부(33), 제2 정류부(34), 마이컴(35), 스위칭회로(36) 및 피드백회로(37)를 포함할 수 있다.

변압기(31)는 입력정류회로(10)부터의 입력전압을 권선비에 따라 수개의 전압으로 변압하여 출력한다. 제1차 코일의 일측은 캐패시터(C32)에 연결되어 그 충전전압을 입력받고, 그 타측은 스위칭제어부(32)로 연결되어 구동전압을 제공한다.

스위칭제어부(32)는 제1차 코일을 통해 입력되는 직류전압에 의해 초기 구동된다. 일단 구동된 스위칭제어부(32)는 제1차 코일의 입력전압의 공급을 스위칭 제어한다. 즉, 제1차 코일의 연결라인을 개방시켜 전압공급을 차단하거나, 폐회로가 형성되도록 접지단과 연결시킴으로서 전압이 공급되도록 한다. 스위칭제어부(32)의 스위칭동작에 따라 제2차 코일에 전압이 유도되고, 유도전압 각각은 다이오드(D32~D34)와 캐패시터(C32~C34)를 통해 정류된다. 그 중 캐패시터(C32)의 충전전압이 스위칭제어부(32)의 구동전압으로 재공급된다.

제1 정류부(33)는 변압기(31)의 출력전압 중 양의 전압을 정류하고, 제2 정류부(34)는 음의 전압을 정류한다.

도3에 도시된 바와 같이, 제1 정류부(33)의 다이오드(D33)는 애노드단자가 제2차 유도코일과 연결되어 있는 반면, 제2 정류부(34)의 다이오드(D34)의 캐소드단자가 제2 유도코일에 연결되어 있다. 이에 따라 각 정류부의 캐패시터(C33,C34)에는 반대부호의 전압이 평활/충전된다.

제1 정류부(33)의 정류전압은 후단에 연결되어 있는 마이컴(35) 및 릴레이(relay)의 구동전압으로 공급되고, 피드백회로(37)를 통해 스위칭제어부(32)에 피 드백 된다. 따라서 마이컴(35)을 구동을 위해서는 제1 정류부(33)의 정류전압은 일정한 크기로 유지되어야 하며, 이를 위해 후술하는 피드백회로(37) 및 스위칭제어부(32) 등이 사용된다.

한편, 제2 정류부(34)의 정류전압은 후단에 연결되어 있는 스위칭회로(36)로 출력된다. 스위칭회로(36)는 제2 정류부(34)로부터 입력되는 정류전압의 절대값이 소정 기준치보다 작은 경우, 즉 정격전압 이하의 입력이 있는 경우 주전원회로(20)의 동작을 차단한다.

도3에서, 스위칭회로(36)는 릴레이(relay), 트랜지스터(Q1,Q2), 저항(R1~R5)으로 구현되어 있다.

트랜지스터(Q2)의 베이스단자에 연결된 저항(R)에 인가되는 전압은 제1 정류부(33)의 정류전압을 V1, 제2 정류부(34)의 정류전압을 -V2라고 할 때 다음 <식1>과 같이 근사화 된다.

여기서, V1은 스위칭제어부(32)에 의해 일정하게 유지되고 저항(R2~R4)의 크기는 선택적으로 설계되기 때문에, 전압 V2의 크기에 따라 트랜지스터(Q2)가 턴 온/오프 된다.

V2의 절대값이 트랜지스터(Q2)의 온/오프를 결정하는 기준치보다 작은 경우, 트랜지스터(Q2)가 턴온되고 마이컴(35)의 출력단자는 접지되기 때문에 스위칭신호는 뮤트(mute) 된다.

반면, V2의 절대값이 기준치보다 큰 경우 트랜지스터(Q2)가 턴오프 되기 때문에, 마이컴(35)의 스위칭신호는 릴레이(relay) 구동을 위한 트랜지스터(Q1)의 제어신호로 입력될 수 있다.

릴레이(relay)의 코일은 제1 정류부(33)의 충전전압을 구동전압으로 입력받는다. 트랜지스터(Q1)가 턴온되면 코일이 도통되어 스위치가 닫히고, 트랜지스터(Q1)가 턴오프되면 코일의 일측이 개방회로가 되어 스위치가 열린다.

피드백회로(37)는 제1 정류부(33)의 정류전압을 스위칭제어부(32)로 궤환하기 위한 것이다. 궤환된 전압의 크기에 따라, 스위칭제어부(32)는 스위칭 타이밍을 조절하게 된다. 즉, PWM신호에 의해 스위칭을 조절하는 경우, 피드백 전압에 기초하여 스위칭신호의 듀티비를 조절함으로서 제1 정류부(33)의 정류전압을 일정하게 유지할 수 있다.

입력 교류전압의 크기가 변동하는 경우 제1 정류부(33)의 정류전압이 변동하게 된다. 피드백회로(37)에 의해 궤환된 전압의 크기에 따라, 스위칭제어부(32)는 스위칭신호의 듀티비를 조절함으로서 제1 정류부(33)의 정류전압을 일정하게 유지한다.

그러나 제2 정류부(34)의 정류전압은, 교류전압이 변동하고 듀티비가 일정한 경우, 제1차 코일에 인가되는 직류전압의 크기와 권선비에 비례하는 절대값을 갖는다. 따라서 음의 전압의 크기를 감지함으로서 입력전압의 전압크기를 간접적으로 측정할 수 있는 것이다.

이하, 도2 및 도3에 개시된 본 실시예의 전원회로의 동작을 구체적으로 설명 한다.

교류전원이 입력되면, 입력정류회로(10)의 브릿지 다이오드(D10) 및 캐패시터(C10)는 교류전원을 직류전압으로 변환하여 주전원회로(20) 및 변압기(31)에 제공한다. 이 때, 주전원회로(20)는 릴레이(relay)가 턴오프되어 있기 때문에 구동될 수 없다.

변압기(31)의 제1차 코일을 통해 직류전압이 스위칭제어부(32)에 입력되고, 스위칭제어부(32)는 입력전압의 공급을 스위칭하기 시작한다. 스위칭동작에 따라 제2차 코일에 전압이 유도되고 제1 정류부(33) 및 제2 정류부(34)는 각각

상태의 유도전압을 정류한다.

제1 정류부(33)의 정류전압은 마이컴(35) 및 릴레이(relay)의 구동전압으로 공급된다. 또한 피드백회로(37)에 의해 스위칭제어부(32)로 궤환되며, 스위칭제어부(32)는 마이컴(35)의 구동에 적합한 전압레벨이 되도록 스위칭신호의 듀티비를 조절한다.

정격전압의 입력에 따라 마이컴(35)이 구동되면, 마이컴(35)은 스위칭신호를 출력하여 트랜지스터(Q1) 및 릴레이(relay)를 턴온시킨다. 릴레이(relay)가 턴온되면 입력정류회로(10)로부터 주전원회로(20)에 구동전원이 입력되어, 주전원회로(20)로부터 시스템전원의 공급이 시작된다.

반면 정격전압 이하의 전압이 입력되는 경우, 제2 정류부(34)의 정류전압의 절대값이 기준치 이하가 된다. <식1>에 의해 결정되는 바이어스 전압에 의해, 트랜 지스터(Q2)는 턴온되고 마이컴(35)의 스위칭신호 출력단자가 접지된다.

따라서 저전압 상태에서 릴레이(relay)는 턴오프상태를 유지하게 되고 주전원회로(20)는 구동전원을 입력받을 수 없게 되어 동작이 차단된다.

이상 상술한 바와 같이, 본 실시예를 통해, 간단한 회로소자를 이용하여 정격전압 이하의 저전압을 검출하고 주전원회로(20)의 동작을 차단하여 회로소자 및 그 동작을 보호할 수 있다.

전술한 실시예에서는, 주전원회로(20)의 동작을 차단하기 위해 주전원회로(20)의 구동전원 공급을 스위칭하는 릴레이(relay)를 제어하였지만, 이외에도 다른 방법에 의해 주전원회로(20)의 동작을 제어할 수 있음은 물론이다. 예컨대, 대기모드 전원부의 변압기(31) 및 스위칭제어부(32)와 같이 SMPS 회로가 주전원회로(20)에 마련된 경우, 스위칭제어부(32)의 구동전원을 제어함으로서 주전원회로(20)의 동작을 차단할 수 있다. 이와 같이, 주전원회로(20)의 구동과 관련된 소자의 동작을 차단함으로서 간접적으로 주전원회로(20) 전체의 동작을 차단할 수 있다.

또한 전술한 실시예의 스위칭회로(36)는, 제2 정류부(34)의 정류전압을 측정하고 이에 따라 제어신호를 발생하는 컨트롤러 등으로 대체할 수 있음은 물론이다. 그러나 이 경우 제조비용이 상승하는 문제점이 따를 수 있다.

비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명의 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 정격전압 이하의 입력전압에 의한 주전원회로의 이상동작을 차단하고 회로를 보호할 수 있다.

Claims

시스템전원을 공급하는 주전원회로와, 상기 주전원회로의 구동을 제어하기 위한 대기모드 전원회로를 갖는 전자장치에 있어서,

상기 대기모드 전원회로는:

변압기와;

상기 변압기로부터 출력되는 양의 전압을 정류하는 양전압 정류부와;

상기 변압기로부터 출력되는 음의 전압을 정류하는 음전압 정류부와;

정격전압 이하의 입력이 있는 경우, 상기 양전압 정류부와 상기 음전압 정류부 각각으로부터의 정류 전압에 의해 상기 주전원회로의 동작을 차단하는 스위칭회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
제1항에 있어서,

상기 양전압 정류부의 정류전압이 일정하게 유지되도록 상기 변압기의 입력 전압 공급을 스위칭하는 스위칭제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
제2항에 있어서,

상기 스위칭 회로는, 상기 양전압 정류부와 상기 음전압 정류부 각각으로부터의 정류전압에, 상기 양전압 정류부와 상기 음전압 정류부에 각각 연결된 전압 검출용 전압에 의해 정해지는 가중치를 부여하여 합산하는 가감회로를 더 포함하고, 상기 가감회로의 연산결과에 따라 정격전압 이하의 입력이 있는 경우 상기 주전원회로의 동작을 차단할 것인지 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
제1항 또는 제3항에 있어서,

상기 주전원회로의 구동전원 공급을 스위칭하기 위한 스위칭소자와;

상기 양전압 정류부의 정류전압을 구동전압으로 입력받고 상기 스위칭소자를 턴온시키는 마이컴을 더 포함하고,

상기 스위칭회로는 상기 마이컴으로부터의 스위칭신호를 차단함으로서 상기 주전원회로의 동작을 차단하는 것을 특징으로 하는 전자장치.