KR100697206B1 - 펄스 감지부가 구비되는 스위칭 모드 파워 서플라이 - Google Patents

펄스 감지부가 구비되는 스위칭 모드 파워 서플라이 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스위칭 모드 파워 서플라이에 관한 것으로서, 트랜스포머를 포함하는 전원단과, 상기 트랜스포머로 인가되는 입력전압을 차단하는 스위치와, 상기 스위치로 스위칭 펄스 신호를 인가하여 스위칭 동작을 제어하는 제어부와, 스위칭 펄스 신호의 이상유무를 감지하고, 상기 스위칭 펄스 신호의 이상감지시 이를 보상하기 위한 스위치신호를 상기 제어부로 출력하는 펄스감지부를 포함하여 구성되어, 스위칭 펄스 신호에 포함되는 이상신호로 인하여 고전압 또는 저전압의 출력전압이 인가되지 않도록 감지하여 이상신호를 차단함으로서, 이상신호에 대한 스위치 반응속도가 상승하게 되고, 주변 부품으로 과전압 또는 저전압이 인가되지 않으므로 파손이 방지되어 제품의 효율성과 제품의 안정성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
펄스감지부, 이상 펄스 신호

Description

펄스 감지부가 구비되는 스위칭 모드 파워 서플라이{Pulse perception addition from the Switching Mode Power Supply}
도 1 은 종래 발명에 따른 스위칭 모드 파워 서플라이의 구성이 도시된 블록도,
도 2 는 본 발명에 따른 펄스 감지부가 구비되는 스위칭 모드 파워 서플라이의 구성이 도시된 블록도,
도 3 은 본 발명에 따른 펄스 감지부가 구비되는 스위칭 모드 파워 서플라이의 펄스감지부가 도시된 회로도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
10: 전원단 20: 스위치
30: 제어부 40: 펄스감지부
41: 비교기 42: 적분회로
43: 반전증폭기 Q1: 트랜지스터
본 발명은 펄스 감지부가 구비되는 스위칭 모드 파워 서플라이에 관한 것으로서, 고전압 또는 저전압의 출력전압을 발생시키는 원인인 스위칭 펄스 신호에 포함되는 이상신호를 트랜스포머의 1차측으로부터 조기에 감지하여, 상기 스위칭 펄스 신호의 이상신호에 대한 출력이 발생되지 않도록 이상신호를 차단하는 펄스 감지부에 관한 것이다.
종래 발명에 따른 펄스 감지부가 구비되는 스위칭 모드 파워 서플라이는 도 1 에 도시된 바와 같이, 트랜스포머를 포함하는 전원단(1)과, 상기 전원단의 상기 트랜스포머로 공급되는 전원을 차단하는 스위치부(2)와, 상기 트랜스포머의 출력전압의 교류전압을 직류전압으로 바꾸는 정류부(3)와, 상기 정류부(3)의 출력전압의 이상유무를 판별하는 판별부(4)와, 상기 판별부(4)의 이상유무 판별에 대한 인식 신호 생성하는 피드백(FeedBack)부(5)와, 상기 피드백부(5)의 이상유무 인식신호를 감지하여 상기 스위치부(2)를 스위칭하는 차단부(6)로 구성된다.
상기 전원단(1)은 상기 트랜스포머의 1차측으로 전원을 공급하여, 상기 트랜스포머의 2차측으로 출력전압이 유기되도록 한다.
상기 스위치부(2)는 상기 차단부(6)의 스위칭 펄스 신호에 따라 스위칭되어 상기 전원단(1)의 입력전압을 인가받는 상기 트랜스포머의 1차측 회로를 차단한다.
상기 정류부(3)는 상기 트랜스포머의 2차측에서 출력되는 전압을 정류한다.
상기 정류부(30)는 상기 트랜스포머로부터 공급되는 교류전압을 직류전압으로 정류하고, 상기 트랜스포머와 연결되는 다이오드와, 다이오드와 연결되어 충전, 방전하는 커패시터와 부하저항으로 연결된다.
상기 판별부(4)는 상기 정류부(3)에서 출력되는 정류된 전압으로 출력전압의 이상유무(과전압 또는 저전압)를 판별하고, 판별신호를 상기 피드백부(5)로 전달한다.
상기 피드백부(5)는 상기 판별부(4)의 이상유무 판별에 대한 판별신호를 인가받고, 인식신호를 출력하여 상기 차단부(6)로 인가한다.
상기 차단부(6)는 상기 피드백부(5)의 인식신호에 따라 출력전압의 이상유무를 인식하고 상기 스위치부(2)를 스위칭하여 상기 트랜스포머의 1차측을 차단한다.
그러나, 상기와 같이 종래의 기술에 따른 스위칭 모드 파워 서플라이는 트랜스포머의 2차측 출력전압을 감지하여 이상유무를 판별함으로서 상기 트랜스포머의 1차측을 스위칭 하여 전원이 차단되지만, 출력전압의 이상유무 발생 시 상기 트랜스포머의 1차측이 스위칭되는 응답속도가 늦게 되고, 그에 따라 이상신호에 의해 주변회로의 오동작이 발생되고, 과전압 또는 저전압의 출력전압으로 인하여 부품 파손의 우려가 있으며 제품의 상품성과 안정성에 문제가 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 펄스 감지부는 트랜스포머 1차측으로 공급되는 입력전압과 스위칭 펄스 신호에 포함된 이상신호에 의해 과전압 또는 저전압이 출력되지 않도록 하기 위하여 상기 트랜스포머의 1차측과 연결된 스위치에 입력되는 스위칭 펄스 신호를 감지하여, 상기 스위칭 펄스 신호에 포함되는 이상신호를 차단함으로서, 상기 스위칭 펄스 신호의 이상신호에 따른 출력전압(과전압 또는 저전압)이 나타나지 않게 하기 위해 이상신호 감지 시, 상기 스위치의 스위칭 속도를 빠르게 반응하도록 하는 펄스 감지부가 구비되는 스위칭 모드 파워 서플라이를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 펄스 감지부가 구비되는 스위칭 모드 파워 서플라이는 트랜스포머를 포함하는 전원단과, 상기 트랜스포머로 인가되는 입력전압을 차단하는 스위치와, 상기 스위치로 스위칭 펄스 신호를 인가하여 스위칭 동작을 제어하는 제어부와, 스위칭 펄스 신호의 이상유무를 감지하고 상기 스위칭 펄스 신호의 이상감지가 감지되면, 이상신호부분을 차단하여 생성된 스위치신호를 상기 제어부로 출력하는 펄스감지부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 2 는 본 발명에 따른 펄스 감지부가 구비되는 스위칭 모드 파워 서플라이의 구성이 도시된 블록도이고, 도 3 은 본 발명에 따른 펄스 감지부가 구비되는 스 위칭 모드 파워 서플라이의 펄스감지부가 도시된 회로도이다.
본 발명에 따른 펄스 감지부가 구비되는 스위칭 모드 파워 서플라이는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 트랜스포머 1차측과 연결되어 입력전원을 공급하는 전원단(10)과, 상기 트랜스포머 1차측으로 공급되는 입력전압을 차단하는 스위치(20)와, 상기 스위치(20)를 스위칭 하는 스위칭 펄스 신호를 인가하는 제어부(30)와, 상기 제어부(30)로부터 인가되는 스위칭 펄스 신호를 감지하여 이상부분을 차단하고 스위치신호를 출력하는 펄스 감지부(40)로 구성된다.
상기 스위치(20)는 트랜지스터(Q1)로 구성되며, 상기 트랜지스터(Q1)의 게이트(Gate)는 상기 제어부(30)와 상기 펄스감지부(40)로 연결되며, 드레인(Drain)은 상기 트랜스포머 1차측과 연결된다.
상기 트랜지스터(Q1)은 상기 제어부(30)로부터 인가되는 스위칭 펄스 신호에 따라 스위칭 된다. 이때, 스위칭 펄스 신호는 상기 펄스감지부(40)로 동시에 인가된다.
상기 제어부(30)는 입력되는 기준 펄스 신호와 상기 펄스감지부(40)의 스위치 신호를 입력받고, 스위칭 펄스 신호를 출력하여 상기 스위치(20)로 인가한다.
상기 제어부(30)는 기준 펄스 신호와 스위치 신호를 합성하여, 이상적인 스위칭 펄스 신호를 상기 스위치(20)로 인가한다.
상기 펄스감지부(40)는 상기 스위치(20)로 인가되는 스위칭 펄스 신호에 포함되는 이상신호를 감지하고 차단하여 출력되는 스위치 신호를 상기 제어부(30)로 인가한다.
상기 펄스 감지부(40)는 스위칭 펄스 신호의 이상유무를 검사하는 검사펄스와 스위칭 펄스 신호를 비교하여 이상신호부분을 차단하는 비교기(41), 상기 비교기(41)에서 출력되는 신호에 대한 시간 지연을 하여 삼각파를 출력하는 적분회로(42)와, 상기 적분회로(42)에서 출력된 삼각파를 증폭하여 펄스화 된 스위치 신호를 상기 제어부(30)로 출력하는 반전증폭기(43)로 구성된다.
상기 비교기(41)는 스위칭 펄스 신호와 기준전압을 비교하는 오피-엠프(OP-amp)가 포함되는 슈미트 트리거회로이다.
상기 오피-엠프(OP-amp)는 반전단자로 상기 트랜지스터(Q1)의 게이트(Gate)와 저항(R3)과 검사펄스(V1)가 연결되어, 스위칭 펄스 신호와 검사펄스가 합성되어 인가되며, 비반전단자는 전압분배저항(R1)(R2)와 병렬연결되어 비교전압인 기준전압이 입력된다.
상기 오피-엠프(OP-amp)는 기준전압과 스위칭 펄스 신호와 검사펄스가 합성된 신호를 비교하여, 기준전압 이상인 부분은 차단한다.
상기 오피-엠프(OP-amp)는 이상신호를 차단하고, 직사각형 펄스인 스위치 신호를 상기 적분회로(42)로 전달한다.
상기 적분회로(42)는 상기 비교기(41)에서 출력된 스위치신호를 시간에 비례하는 스위치 신호로 가변, 지연시켜 삼각파를 출력한다.
상기 적분회로(42)는 저항(R4)이 상기 오피-엠프(OP-amp)의 출력단자와 연결되고, 커패시터(C1)은 저항(R4)와 저항(R5)와 연결된다.
상기 적분회로(42)의 커패시터(C1)은 직사각형 펄스인 스위치 신호를 충전, 방전하여 삼각파를 출력하여 상기 반전증폭기(43)로 전달한다.
상기 반전증폭기(43)는 반전단자가 상기 적분회로(42)의 커패시터(C1)와 연결되어 삼각파를 입력받고, 비반전단자가 저항(R6)와 피드백 저항(R8)와 연결되고, 출력은 상기 제어부(30)와 연결된다.
상기 반전증폭기(43)는 삼각파로 변한 스위치 신호를 증폭하여 직사각형 펄스인 스위치 신호로 출력하여 상기 제어부(30)로 인가한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
상기 제어부(30)로 입력되는 스위칭 펄스 신호를 상기 스위치(20)의 상기 트랜지스터(Q1)의 게이트로 인가하여, 상기 트랜지스터(Q1)가 스위칭 되도록 한다.
상기 트랜지스터(Q1)가 스위칭 됨으로서, 상기 전원단(10)의 전원은 트랜스포머의 1차측으로 전달함으로서 고압상승 된 전압이 트랜스포머의 2차측으로 출력된다.
상기 펄스감지부(40)는 상기 트랜지스커(Q1)로 인가되는 스위칭 펄스 신호를 감지하여, 스위칭 펄스 신호에 포함되는 이상신호부분을 차단한다.
상기 비교기(41)는 스위칭 펄스 신호와 이상신호를 검출하기 위해 공급되는 검사펄스를 합성하고, 설정된 기준전압과 비교하여 비정상상태에 대한 이상신호부분을 차단한다.
상기 비교기(41)는 이상신호가 차단된 직사각형 펄스인 스위치 신호를 적분회로(42)로 전달한다.
상기 적분회로(42)는 스위치 신호를 삼각파 펄스로 변형하여 상기 반전증폭기(43)로 전달한다.
상기 반전증폭기(43)는 입력된 스위치 신호를 증폭하고 직사각형 펄스인 스위치 신호를 생성하여, 상기 제어부(30)로 전달한다.
상기 제어부(30)는 입력되는 스위칭 펄스 신호와 상기 펄스감지부(40)로부터 공급되는 스위치 신호를 합성하여, 이상신호가 포함되지 않도록 하고, 상기 스위치(20)로 전달하여 스위칭 되도록 한다.
따라서, 상기 펄스감지부(40)는 스위칭 펄스 신호에 이상신호가 포함되어 상기 트랜지스터(Q1)가 오동작되어 스위칭 되지 않도록 스위칭 펄스 신호를 감지하고 이상신호를 차단하여, 이상신호가 포함되지 않는 스위칭 펄스 신호를 생성하여 고전압 또는 저전압의 출력전압이 인가되지 않도록 함으로서, 이상신호에 따른 스위치 반응속도가 상승되고 주위 부품의 파손을 방지하며 출력전압의 안정으로 인하여 제품의 품질, 효율 및 안정성을 향상시킬 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 의한 스위칭 모드 파워 서플라이를 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 응용될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 스위칭 모드 파워 서플라이는 펄스감 지부는 스위칭 펄스 신호에 포함되는 이상신호로 인하여 고전압 또는 저전압의 출력전압이 인가되지 않도록 감지하여 이상신호를 차단함으로서, 이상신호에 대한 스위치 반응속도가 상승하게 되고, 주변 부품으로 과전압 또는 저전압이 인가되지 않으므로 파손이 방지되어 제품의 효율성과 제품의 안정성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 트랜스포머를 포함하는 전원단과;
    상기 트랜스포머로 인가되는 입력전압을 차단하는 스위치와;
    상기 스위치로 스위칭 펄스 신호를 인가하여 스위칭 동작을 제어하는 제어부와;
    스위칭 펄스 신호의 이상유무를 감지하고, 상기 스위칭 펄스 신호의 이상감지시 이를 보상하기 위한 스위치신호를 상기 제어부로 출력하는 펄스감지부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 파워 서플라이.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 입력되는 기준 펄스 신호와 상기 펄스감지부로 부터 입력되는 스위치 신호를 합성하여 상기 스위치로 스위칭 펄스 신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 파워 서플라이.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 펄스 감지부는 스위칭 펄스 신호와 기준전압을 비교하여, 스위칭 펄스 신호에 포함된 이상신호를 차단한 스위치 신호를 출력하고, 반전증폭하여 상기 제어부로 스위치 신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 파워 서플라이.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 펄스 감지부는 이상신호 판단을 위한 검사펄스와 스위칭 펄스 신호를 합성하여, 이상신호 감지시 기준전압과 비교하여 이상신호부분을 잘라낸 스위치 신호를 출력하는 비교기와;
    상기 비교기의 스위치 신호를 시간에 비례하는 스위치 신호로 가변, 지연시키는 적분회로와;
    상기 적분회로로부터 인가되는 스위치 신호를 반전 증폭하는 반전증폭기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 파워 서플라이.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 비교기는 오피-엠프(OP-amp)가 포함되는 슈미트 회로로 구성되어 직사각형 펄스 출력을 발생하며, 반전단자로 상기 스위치와 연결되어 스위칭 펄스 신호와 검사펄스가 합성되어 인가되고, 비반전단자는 상기 비교기의 기준전압이 공급되는 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 파워 서플라이.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 스위치는 트랜지스터로 구성되며, 드레인(Drain)이 상기 트랜스포머의 1차측과 연결되고, 게이트(Gate)가 상기 제어부와 연결되어 전원 공급 또는 차단되도록 하는 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 파워 서플라이.
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KR20000027752A (ko) * 1998-10-29 2000-05-15 김영환 스위칭모드 파워서플라이
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