KR100662462B1 - Ａｃ 과전압 보호 장치 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 AC 과전압 입력으로 부품 파손이나 화재 발생 등의 현상이 발생하는 문제점을 해결할 수 있는 AC 과전압 보호 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명은 전해 콘덴서의 정류된 전압이 한계 전압을 초과하는 경우, 이를 판단하여, 소정 전압을 출력하는 역전압 방지부와, 상기 역전압 방지부로부터 소정 전압이 인가된 경우, 랫치(latch) 상태로 전환하는 스탠바이 전원공급 IC와, 상기 스탠바이 전원공급 IC의 기동시간을 지연시키기 위해, 하나 이상의 저항을 포함하여 구성된 스탠바이 기동시간 지연부와, 그리고 상기 스탠바이 전원공급 IC가 랫치 상태인 경우, 모든 IC로 인가되는 전원 공급을 중지시키는 메인 전원공급 IC를 포함하여 이루어 지는 것을 특징으로 하는 AC 과전압 보호 장치를 제공한다. 따라서, 본 발명에 의하면 과전압으로 콘덴서 발열 및 콘덴서 주위 오일 도출 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있고, 비용 및 공간 효율성 측면에서도 유리한 효과가 있다.
AC(Alternating Current), 한계 전압, 랫치(latch)

Description

ＡＣ 과전압 보호 장치 및 그 제어방법 {The device for protecting over voltage of ＡＣ and method for controlling the same}
도 1 은 종래 기술에 따른, AC 과전압 보호 장치를 도시한 블록도
도 2 는 본 발명에 따른, AC 과전압 보호 장치를 도시한 블록도
도 3 은 본 발명에 따른, AC 과전압 보호 장치의 제어방법을 도시한 흐름도(플로우 차트)
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
101,201:AC 과전압 보호 장치 102,202:메인 전원공급 IC
103.203:스탠바이 전원공급 IC 104:평활콘덴서
204:전해콘덴서 205:스탠바이 기동시간 지연부
206:역전압 방지부
본 발명은 AC 과전압 보호 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고효율성의 AC 과전압 보호 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
영상기기 등에 있어서, 회로를 작동시키는 전원으로써, AC(Alternating Current, 교류) 전압이 공급될 수 있다.
다만, 상기 영상기기 등으로 인가되는 AC 전압은 항상 일정한 것이 아니라, 사용되는 환경의 변화에 따라, 예상치 못한 AC 과전압이 인가될 수도 있으며, 또는 제품 생산 과정에서, 비정상 테스트(abnormal test)를 하면서, AC 과전압이 인가될 수도 있다.
도 1은 종래 기술에 따른, AC 과전압 보호 장치를 도시한 블록도이다. 이하, 도 1을 참조하여, 종래 기술에 따른, AC 과전압 보호 장치에 대해서 설명하면 다음과 같다.
우선, 종래에는 과전압 보호 회로가 아니라, 과전류에 따른 보호 회로 내지는 장치를 구현하는 경우가 많았다.
그리고, 도 1에 도시된 바와 같이, AC 과전압을 보호하기 위해서, 단순히 평활 콘덴서(104)의 용량값을 높이는 방법이 사용되었다. 상기 평활 콘덴서(104)의 용량값을 증가시키면, 스탠바이(stand-by) 전원공급 IC(103) 및 메인(main) 전원공급 IC(102)로 AC 과전압이 인가되는 것을 방지할 수 있다.
그러나, 상술한 종래의 AC 과전압 보호 장치(101)는 다음과 같은 문제점이 있었다.
전술한 바와 같이, 종래에는 평활콘덴서(104)의 용량값을 증가시켜, AC 과전압 보호 회로(101)를 구현함으로써, 상기 평활콘덴서(104)로 인한 비용이 기하급수적으로 늘어났고, 상기 평활콘덴서(104) 용량값을 증가시킬수록, 부품 크기가 켜져서, 공간활용 측면에서 매우 비효율적인 문제점이 있었다.
그리고, AC 과전압 입력시, 메인 전원공급 IC(102)의 발열로 채널 온도(Channel Temperature)가 150°C 이상일 경우, TSD(Thermal Shut Down) 기능이 동작하여, 전원이 오프(off)되지만, 그 시간 동안 콘덴서 과충전으로 콘덴서 발열 및 콘덴서 주변 오일 도출 등의 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 별도로 평활콘덴서의 용량을 높이지 않고, 메인 전원공급 IC의 동작 자체를 정지시켜서, 콘덴서 과충전으로 발생할 수 있는 문제점을 제거할 수 있는 AC 과전압 보호 장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
그리고, 본 발명의 다른 목적은 비용 및 공간 효율성 측면에서도 유리한 효과가 있는 AC 과전압 보호 장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 전해 콘덴서의 정류된 전압이 한계 전압을 초과하는 경우, 이를 판단하여, 소정 전압을 출력하는 역전압 방지부와, 상기 역전압 방지부로부터 소정 전압이 인가된 경우, 랫치(latch) 상태로 전환하는 스탠바이 전원공급 IC와, 상기 스탠바이 전원공급 IC의 기동시간을 지연시키기 위해, 하나 이상의 저항을 포함하여 구성된 스탠바이 기동시간 지연부와, 그리고 상기 스탠바이 전원공급 IC가 랫치 상태인 경우, 모든 IC로 인가되는 전원 공급을 중지시키는 메인 전원공급 IC를 포함하여 이루어 지는 것을 특징으로 하는 AC 과전압 보호 장치를 제공한다.
상기 한계 전압은, 상기 AC 과전압 보호 장치내 허용되는 AC 전압의 정류된 DC 전압 최대값일 수 있다.
상기 역전압 방지부는, 전해 콘덴서의 정류된 전압이 한계 전압을 초과하는 경우, 턴온(turn on) 되어서, 회로상 연결된 트랜지스터를 구동하는 제 1 제너다이오드와, 상기 제 1 제너다이오드로부터 공급된 전압을 증폭하는 트랜지스터와, 그리고 상기 트랜지스터로부터 증폭된 전압을 상기 스탠바이 전원공급 IC로 출력시키는 제 2 제너다이오드를 포함하여 이루어 지는 것을 특징으로 하는 AC 과전압 보호 장치.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 전해 콘덴서의 정류된 전압이 한계 전압을 초과하는 경우, 이를 판단하여, 소정 전압을 출력하는 단계((a) 단계)와, 상기 출력된 소정 전압이 인가되는 경우, 스탠바이 전원공급 IC를 랫치(latch) 상태로 전환시키는 단계((b) 단계)와, 하나 이상의 저항을 구비하여, 상기 스탠바이 전원공급 IC의 기동시간을 지연시키기 단계((c) 단계)와, 그리고 상기 스탠바이 전원공급 IC가 랫치 상태인 경우, 모든 IC로 인가되는 전원 공급을 중지시키는 단계((d) 단계)를 포함하여 이루어 지는 것을 특징으로 하는 AC 과전압 보호 장치의 제어방법을 제공한다.
상기 한계 전압은, 상기 AC 과전압 보호 장치내 허용되는 AC 전압의 정류된 DC 전압 최대값일 수 있다.
상기 (a) 단계는, 제 1 제너다이오드에서 전해 콘덴서의 정류된 전압이 한계 전압을 초과하는 경우, 턴온(turn on) 되어서, 회로상 연결된 트랜지스터를 구동시 키는 단계와, 트랜지스터에서 상기 제 1 제너다이오드로부터 공급된 전압을 증폭시키는 단계와, 그리고 제 2 제너다이오드에서 상기 트랜지스터로부터 증폭된 전압을 상기 스탠바이 전원공급 IC로 출력시키는 단계를 포함하여 이루어 지는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명에 의하면, 과전압으로 콘덴서 발열 및 콘덴서 주위 오일 도출 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있고, 비용 및 공간 효율성 측면에서도 유리한 효과가 있다.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른, AC 과전압 보호 장치를 도시한 블록도이다. 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 AC 과전압 보호 장치에 대해서 설명하면 다음과 같다.
AC 과전압 보호 장치(201)는 본 발명이 구현되는 장치로써, 후술할 전해 콘덴서(204), 스탠바이(stand-by) 기동시간 지연부(205), 역전압 방지부(206), 스탠바이(stnad-by) 전원공급 IC(203), 그리고 메인(main) 전원공급 IC(202) 등을 포함한다. 다만 상기 AC 과전압 보호 장치(201)에는 특별한 제한이 없으며, 예를 들어, 텔레비젼 등의 영상기기 내에서 구현시킬 수도 있다.
1차측 정류된 전압, 즉 상기 전해 콘덴서(204)의 +단자 전압이, 한계 전압을 초과하는 경우, 상기 역전압 방지부(206)는 이를 판단하여, 소정 전압을 상기 스탠바이 전원공급 IC(203)로 출력시킬 수 있다.
다만, 여기서 상기 한계 전압은, 상기 AC 과전압 보호 장치(206)내, 허용되 는 AC 전압의 정류된 DC 전압 최대값인 것이 바람직하다. 예를 들어, 450 Vdc가 초과되면, 상기 역전압 방지부(206)는 소정 전압을 상기 스탠바이 전원공급 IC(203)로 출력시킬 수 있다. 상기 소정 전압에는 특별한 제한이 없다고 할 것이다.
보다 구체적으로, 상기 역전압 방지부(206)는 저항(R4, R5), 제 1 제너다이오드(ZD1), 트랜지스터(TR1), 그리고 제 2 제너다이오드(ZD2) 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 물론 도 2에 도시된 상기 역전압 방지부(206)와 등가인 회로들은 모두 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.
상기 제 1 제너다이오드(ZD1)는 상기 전해 콘덴서(204)의 정류된 전압이 한계 전압을 초과하는 경우, 턴온(turn on) 되어서, 상기 제 1 제너다이오드(ZD1)와 연결된 상기 트랜지스터(TR1)를 구동시킬 수 있다.
상기 트랜지스터(TR1)는 상기 제 1 제너다이오드(ZD1)로부터 공급된 전압을 증폭시킬 수 있다.
상기 제 2 제너다이오드(ZD2)는 상기 트랜지스터(TR1)로부터 증폭된 전압을 상기 스탠바이 전원공급 IC(203)로 출력시킬 수 있다.
상기 스탠바이 전원공급 IC(203)는 상기 역전압 방지부(206), 특히 상기 제 2 제너다이오드(ZD2)로부터 소정 전압을 인가받은 경우, 랫치(latch) 상태로 전환시킬 수 있다.
한편, 스탠바이 기동시간 지연부(205)는 하나 이상의 저항이 포함되도록 구성시켜서, 상기 스탠바이 전원공급 IC(203)의 기동시간을 지연시킬 수 있다. 즉, AC 과전압이 순간적으로 흐르는 것을 방지할 수 있다.
상기 스탠바이 기동시간 지연부(205)는 별도의 저항을 부가하여 구성시킬 수도 있으며, 또는 기존재하는 스탠바이 전원공급 IC의 동작을 개시하는 저항부(미도시)의 저항 수치값을 증가시켜서 상기 스탠바이 기동시간 지연부(205)를 구현할 수도 있다.
그리고, 상기 스탠바이 전원공급 IC(203)가 랫치 상태로 된 경우, 상기 메인 전원공급 IC(202)는 상기 AC 과전압 보호 장치(201)를 포함하는 영상기기내 모든 IC로 인가되는 전원을 차단시킬 수 있다.
그러나, 상기 전해 콘덴서(204)의 정류된 전압이 한계 전압을 초과하지 않게 되는 경우에는, 상기 역전압 방지부(206)가 상기 소정전압을 출력하지 않으므로, 상기 스탠바이 전원공급 IC(203)의 랫치 상태가 해제될 수 있다.
그리고, 이 때, 상기 메인 전원공급 IC(202)는 정상적으로 전원을 다른 IC 등에 공급시킬 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른, AC 과전압 보호 장치의 제어방법을 도시한 흐름도(플로우 차트)이다. 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른, AC 과전압 보호 장치의 제어방법을 설명하면 다음과 같다.
다만, 전술한 AC 과전압 보호 장치에 대한 설명을 통해 상기 AC 과전압 보호 장치의 제어방법을 용이하게 이해할 수 있는 바, 자세한 설명은 생략하도록 하겠다.
영상기기 등의 어플리케이션(application)내, 전해 콘덴서의 정류된 전압이 한계 전압을 초과하는 경우, 역전압 방지부에서 이를 판단하여, 소정 전압을 출력 시킬 수 있다(S301).
다만, 상기 한계 전압은, 상기 AC 과전압 보호 장치내 허용되는 AC 전압의 정류된 DC 전압 최대값인 것이 바람직하다.
그리고, 상기 S301 단계는 제 1 제너다이오드에서, 전해 콘덴서의 정류된 전압이 한계 전압을 초과하는 경우, 턴온(turn on) 되어서, 회로상 연결된 트랜지스터를 구동시키는 단계와, 트랜지스터에서, 상기 제 1 제너다이오드로부터 공급된 전압을 증폭시키는 단계와, 그리고 제 2 제너다이오드에서, 상기 트랜지스터로부터 증폭된 전압을 상기 스탠바이 전원공급 IC로 출력시키는 단계를 포함하여 이루어 지는 것이 바람직하다.
상기 출력된 소정 전압이 스탠바이 전원공급 IC로 인가되는 경우, 상기 스탠바이 전원공급 IC를 랫치(latch) 상태로 전환시킬 수 있다(S302).
한편, 하나 이상의 저항을 구비시켜서, 상기 스탠바이 전원공급 IC의 기동시간을 지연시킬 수도 있다.
상기 스탠바이 전원공급 IC가 랫치 상태인 경우, 상기 어플리케이션내 IC로 인가되는 전원 공급을 중지시킬 수 있다(S303).
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
그리고, 상기에서 언급한 수치들은 바람직한 실시예이거나, 단순한 예시인 바, 상기 수치들에 본 발명의 권리범위가 제한되지는 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 AC 과전압 보호 장치 및 그 제어방법의 효과를 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 별도로 평활콘덴서의 용량을 높이지 않고, 메인 전원공급 IC의 동작 자체를 정지시켜서, 콘덴서 과충전으로 발생할 수 있는 문제점을 제거할 수 있으며, 비용 및 공간 효율성 측면에서도 유리한 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 전해 콘덴서의 정류된 전압이 한계 전압을 초과하는 경우, 이를 판단하여, 소정 전압을 출력하는 역전압 방지부;
    상기 역전압 방지부로부터 소정 전압이 인가된 경우, 랫치(latch) 상태로 전환하는 스탠바이 전원공급 IC;
    상기 스탠바이 전원공급 IC의 기동시간을 지연시키기 위해, 하나 이상의 저항을 포함하여 구성된 스탠바이 기동시간 지연부; 그리고
    상기 스탠바이 전원공급 IC가 랫치 상태인 경우, 모든 IC로 인가되는 전원 공급을 중지시키는 메인 전원공급 IC를 포함하여 이루어 지는 것을 특징으로 하는 AC 과전압 보호 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 한계 전압은,
    상기 AC 과전압 보호 장치내 허용되는 AC 전압의 정류된 DC 전압 최대값인 것을 특징으로 하는 AC 과전압 보호 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 역전압 방지부는,
    전해 콘덴서의 정류된 전압이 한계 전압을 초과하는 경우, 턴온(turn on) 되 어서, 회로상 연결된 트랜지스터를 구동하는 제 1 제너다이오드;
    상기 제 1 제너다이오드로부터 공급된 전압을 증폭하는 트랜지스터; 그리고
    상기 트랜지스터로부터 증폭된 전압을 상기 스탠바이 전원공급 IC로 출력시키는 제 2 제너다이오드를 포함하여 이루어 지는 것을 특징으로 하는 AC 과전압 보호 장치.
  4. (a) 전해 콘덴서의 정류된 전압이 한계 전압을 초과하는 경우, 이를 판단하여, 소정 전압을 출력하는 단계;
    (b) 상기 출력된 소정 전압이 인가되는 경우, 스탠바이 전원공급 IC를 랫치(latch) 상태로 전환시키는 단계;
    (c) 하나 이상의 저항을 구비하여, 상기 스탠바이 전원공급 IC의 기동시간을 지연시키기 단계; 그리고
    (d) 상기 스탠바이 전원공급 IC가 랫치 상태인 경우, 모든 IC로 인가되는 전원 공급을 중지시키는 단계를 포함하여 이루어 지는 것을 특징으로 하는 AC 과전압 보호 장치의 제어방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 한계 전압은,
    상기 AC 과전압 보호 장치내 허용되는 AC 전압의 정류된 DC 전압 최대값인 것을 특징으로 하는 AC 과전압 보호 장치의 제어방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 (a) 단계는,
    제 1 제너다이오드에서, 전해 콘덴서의 정류된 전압이 한계 전압을 초과하는 경우, 턴온(turn on) 되어서, 회로상 연결된 트랜지스터를 구동시키는 단계;
    트랜지스터에서, 상기 제 1 제너다이오드로부터 공급된 전압을 증폭시키는 단계; 그리고
    제 2 제너다이오드에서, 상기 트랜지스터로부터 증폭된 전압을 상기 스탠바이 전원공급 IC로 출력시키는 단계를 포함하여 이루어 지는 것을 특징으로 하는 AC 과전압 보호 장치의 제어방법.
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