KR100665062B1

KR100665062B1 - 전원공급장치

Info

Publication number: KR100665062B1
Application number: KR1020050003003A
Authority: KR
Inventors: 박철진
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-01-12
Filing date: 2005-01-12
Publication date: 2007-01-09
Also published as: KR20060082333A

Abstract

본 발명은 전원공급장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 전원공급장치는 직류전원을 교류전원으로 변환하여 부하에 공급하는 인버터부와; 상기 인버터부가 상기 부하에 교류전원을 공급하도록 상기 인버터부의 스위칭동작을 제어하는 제어부와; 상기 인버터부의 입력에 연결되어, 상기 인버터부의 스위칭 동작에 따라 상기 인버터부에 입력되는 상기 직류전원을 생성하는 DC/DC 컨버터부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여 노이즈 발생을 최소화 하고, 전원공급장치를 소형화 하며, 제조비용을 줄일 수 있다.

Description

전원공급장치 {POWER SUPPLY APPARATUS}

도 1은 종래의 전원공급장치를 도시한 도면이고,

도 2는 본 발명에 따른 전원공급장치의 제어블럭도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

20 : 정류부 30 : DC/DC 컨버터부

70 : 인버터부 80 : 제어부

90 : LCD 백라이트 램프

본 발명은, 전원공급장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 회로구성이 간소화된 전원공급장치에 관한 것이다.

일반적으로 LCD 백라이트 램프 등과 같이 교류전원을 공급받아 구동하는 부하에 교류전원을 공급하는 전원공급장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 전원공급부(10)와 인버터부(7)와, 인버터부(7)를 제어하는 인버터제어부(8)를 포함한다.

전원공급부(10)는 상용 교류전원을 직류전원으로 변환하는데 SMPS(SWITCHING MODE POWER SUPPLY)의 형태로 마련된다.

SMPS는 전력용 MOSFET 등 반도체 소자를 스위치로 사용하여 직류입력 전원을 일단 구형파 형태의 전원으로 변환한 후, 필터를 통하여 직류전원을 얻는 장치이다. 사이즈를 줄일 수 있고 또한 효율이 높기 때문에 최근에 많이 사용되고 있다.

SMPS는 크게 정류부(2), DC/DC 컨버터부(3), 컨버터제어부(6), 궤환부(5)를 포함한다.

정류부(2)는 교류전원을 직류전원으로 변환하고, DC/DC 컨버터부(3)는 정류부(2)에서 출력되는 직류전원을 또 다른 직류전원으로 바꾸어 출력한다. 이 DC/DC 컨버터부(3)는 스위칭 소자(32)를 포함하고 있고 스위칭 소자(32)는 컨버터제어부(6)의 제어신호에 의해 동작된다.

궤환부(5)는 DC/DC 컨버터부(3)로부터 인버터부로 출력되는 직류전원의 변동폭을 줄이기 위해 출력 직류전원의 정보를 컨버터제어부(6)에 전달하는 기능을 한다.

인버터부(7)는 다수의 스위칭소자(미도시)를 포함하여 전원공급부(10)로부터 공급되는 직류전원을 인버터제어부(8)의 제어신호에 따라 교류전원으로 변환하여 부하(9)에 공급한다.

이처럼 부하(9)에 교류전원을 공급하는 전원공급장치가 SMPS로 마련된 전원공급부(10)와, 인버터부(7)와, 인버터제어부(8)를 포함하는 경우에는 SMPS 내부의 스위칭회로와 인버터부(7)의 스위칭회로가 중복되고, 스위칭 회로를 제어하기 위한 인버터제어부(8)와 컨버터제어부(6) 역시 그 기능이 중복된다.

또한, 컨버터제어부(6)에 의해 제어되는 SMPS의 스위칭 소자(32)와 인버터제 어부(8)에 의해 제어되는 인버터부(7)의 스위칭 소자의 스위칭속도가 서로 상이하여 스위칭 간섭에 의한 노이즈가 발생한다.

따라서 본 발명의 목적은, 부하에 교류전원을 공급함에 있어서 중복으로 포함된 소자가 제거되어 회로가 간소화 되고, 스위칭 속도의 동기화를 통해 노이즈 발생을 최소화 시킨 전원공급장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 전원공급장치에 있어서, 직류전원을 교류전원으로 변환하여 부하에 공급하는 인버터부와; 상기 인버터부가 상기 부하에 교류전원을 공급하도록 상기 인버터부의 스위칭동작을 제어하는 제어부와; 상기 인버터부의 입력에 연결되어, 상기 인버터부의 스위칭 동작에 따라 상기 인버터부에 입력되는 상기 직류전원을 생성하는 DC/DC 컨버터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 인버터부는 직류전원을 교류전원으로 변환하기 위한 다수의 스위칭 소자를 포함하고, 상기 컨버터부는 트랜스포머를 포함하고, 상기 트랜스포머의 1차측은 상기 인버터부의 적어도 어느 하나의 스위칭 소자와 연결되어 상기 인버터부의 스위칭 동작에 따라 상기 트랜스포머의 2차측으로 전원이 전달되는 것을 특징으로 할 수 있다.

여기서는 전원공급장치라고 표현하였으나 단순히 전원을 공급하는 장치뿐만 아니라 부하를 구동하는 구동장치 또한 포함하는 넓은 개념이다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

여기서 본 발명에 따른 전원공급장치는 LCD에 포함된 백라이트 램프에 전원을 공급하는 것을 일예로 하여 설명하겠다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 전원공급장치는 상용교류전원을 직류전원으로 변환하는 정류부(20)와, 정류부(20)에서 변환된 직류전원을 또 다른 직류전원으로 변환하는 DC/DC 컨버터부(30)와, DC/DC 컨버터부(30)로부터 공급되는 직류전원을 교류전원으로 변환하여 백라이트 램프(90)에 공급하는 인버터부(70)와, 백라이트 램프(90)에 교류전원을 공급하도록 인버터부(70)를 제어하는 제어부(80)를 포함한다.

정류부(20)는 다이오드와 콘덴서를 포함할 수 있고, 정류부(20)에 공급되는 교류전원은 다이오드에 의해 전파정류된 후 콘덴서의 평활작용에 의해 직류전원으로 변환된다.

DC/DC 컨버터부(30)는 트랜스포머와 다이오드와 콘덴서를 포함할 수 있다.

트랜스포머의 1차측은 인버터부(70)의 입력단과 연결되어 있어 인버터부(70) 입력단의 스위칭신호에 의해 1차측에 공급되는 직류전원을 2차측으로 펄스형태로 변환하여 공급한다.

펄스형태로 변환된 전원은 트랜스포머 2차측에 연결된 다이오드와 콘덴서로 구성된 필터부를 거치며 직류전원으로 변환되고, 변환된 직류전원은 인버터부(70)로 공급된다.

인버터부(70)는 다수의 스위칭소자를 포함하는데, 인버터부의 입력에 연결된 DC/DC 컨버터부(30)로부터 공급되는 직류전원을 스위칭동작에 의해 교류전원으로 변환하여 백라이트 램프(90)에 공급한다.

제어부(80)는 인버터부(70)에 포함된 스위칭소자의 게이트에 펄스신호를 인가함으로써 스위칭 동작을 제어하고, 이 스위칭 동작의 제어에 의해 인버터부(70)가 직류전원으로부터 교류전원을 발생할 수 있도록 한다.

전술한 바와 같이 인버터부(70)와 DC/DC 컨버터부(30)가 동작하기 위해서는 펄스신호에 의한 스위칭이 필요하고 상기 스위칭을 동일한 제어부(80)에 의해 제어될 수 있도록 컨버터부의 스위칭 라인을 인버터부(70)의 입력단에 연결함으로써 DC/DC 컨버터부(30)에 스위칭소자가 포함되지 않아도 되고, 또한 DC/DC 컨버터부(30)의 스위칭소자를 제어하기 위한 제어부 역시 별도로 마련하지 않아도 된다.

DC/DC 컨버터부(30)는 다양한 형태로 구성될 수 있으며 비절연형으로 구성되는 경우에는 트랜스포머는 포함되지 않을 수 있다.

DC/DC 컨버터부(30)의 스위칭동작을 위한 결선은 도 2에 도시된 바와 같이 인버터부(70)의 입력단에 연결될 수도 있고, 인버터부(70)를 이루는 스위칭소자 중 어느 하나를 이용할 수 도 있다.

인버터부(70)는 스위칭소자의 개수의 변경을 포함하여 다양한 방식으로 구성될 수 있으며 백라이트 램프 외에 다양한 부하에 공급되는 전원공급장치에 본 발명을 적용할 수 있다.

비록 본 발명의 다수의 실시예들이 도시되어 설명되었지만, 본 발명이 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 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 부하에 교류전원을 공급하는 전원공급장치에 있어서 스위칭 속도를 동기화 함으로써 노이즈 발생을 최소화 하고, 중복 구성되는 소자를 최소화하여 전원공급장치의 소형화를 달성하며, 제조비용을 줄일 수 있다.

Claims

전원공급장치에 있어서,

직류전원을 교류전원으로 변환하여 부하에 공급하는 인버터부와;

상기 인버터부가 상기 부하에 교류전원을 공급하도록 상기 인버터부의 스위칭동작을 제어하는 제어부와;

상기 인버터부의 입력에 연결되어, 상기 인버터부의 스위칭 동작에 따라 상기 인버터부에 입력되는 상기 직류전원을 생성하는 DC/DC 컨버터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
제 1항에 있어서,

상기 인버터부는 직류전원을 교류전원으로 변환하기 위한 다수의 스위칭 소자를 포함하고,

상기 컨버터부는 트랜스포머를 포함하고,

상기 트랜스포머의 1차측은 상기 인버터부의 적어도 어느 하나의 스위칭 소자와 연결되어 상기 인버터부의 스위칭 동작에 따라 상기 트랜스포머의 2차측으로 전원을 전달하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.