KR100703166B1 - 전원공급장치 및 전원공급방법 - Google Patents

전원공급장치 및 전원공급방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전원공급장치 및 전원공급방법에 관한 것으로서, 상기 전원공급장치는, 입력되는 교류전류를 정류하여 직류전류를 출력하는 정류부와; 상기 정류부와 복수의 전류패스로 연결되며, 상기 각 전류패스를 통하여 상기 정류부로부터 입력되는 직류전류의 전압을 평활시키는 평활부와; 상기 복수의 전류패스를 단속함으로써 상기 평활부에 의해 평활 되는 전압의 크기를 선택하는 전압선택부와; 상기 평활 되는 전압의 크기를 평가하여 소정치 이상인 것으로 판단하는 경우 상기 정류부로부터의 직류전류의 출력을 중지시키는 평활보호부를 포함한다. 이에 의하여, 과전압 및 과전류에 대하여 회로를 보호할 수 있다.
전원공급, 과전압, 과전류, 보호

Description

전원공급장치 및 전원공급방법{POWER SUPPLYING APPARATUS AND POWER SUPPLYING METHOD}
도 1은 입력 전압을 배가시키는 방법을 이용하는 종래의 전원공급장치의 구성을 개략적으로 도시한 회로도이며,
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 전원공급장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이며,
도 3은 본 실시예의 전원공급장치를 구현한 회로를 도시한 회로도이며,
도 4는 본 실시예의 전원공급장치의 동작을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100: 전원공급장치 120: 정류부
130: 전압선택부 150: 평활부
151: 평활보호부 170: 스위칭부
171: 스위칭보호부 180: 변압부
본 발명은 전원공급장치 및 전원공급방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발 명은 과전압 및 과전류에 대하여 회로를 안전하게 보호할 수 있는 전원공급장치 및 전원공급방법에 관한 것이다.
전원공급장치는 컴퓨터시스템과 같은 회로장치의 동작에 필요한 적절한 전원을 공급한다. 이러한 회로장치는 전원으로서 직류를 필요로 하는 경우가 많으며, 이에 대응하여 전원공급장치는 교류인 전원을 입력 받아 이를 정류하여 소정 레벨의 직류 전원을 출력한다.
전원공급장치는 입력으로서 교류인 상용 전원을 이용할 수 있는데, 이러한 상용 전원은 110(V) 또는 220(V)과 같은 전압을 가질 수 있다. 따라서 110(V) 및 220(V) 모두의 경우에 대응하기 위하여, 전원공급장치는 입력 전압이 220(V)인 경우에는 이를 그대로 이용하고 110(V)인 경우에는 입력 전압을 배가시키는 방법을 택하고 있다. 이와 같이 전압을 배가시키는 방법을 이용하는 종래의 전원공급장치(1)를 도 1에 도시하였다.
전원공급장치(1)는 정류부(12), 전압셀렉터(13, voltage selector), 평활부(15)를 구비한다. 정류부(12)는 네 개의 다이오드(12a 내지 12d)로 구성되어 교류인 입력 전원(11)을 정류하여 직류인 전류를 출력한다. 평활부(15)는 예컨대 110(V) 또는 220(V)인 입력 전원(11)에 대응하여 두 개의 캐패시터(15a 및 15b)를 구비하며, 정류부(12)에 의해 정류된 전류의 에너지를 각 캐패시터(15a 또는 15b)에 충전시킨다.
전압셀렉터(13)는 정류부(12)와 평활부(15) 사이의 소정의 전류 패스(path)에 배치되어 스위치로서 동작하여 전류를 통과 또는 차단시킨다. 도 1에 도시된 바와 같이, 전압셀렉터(13)가 개방된 경우에는, 입력전원과 동일한 크기의 전압이 두 개의 캐패시터(15a 및 15b)에 충전된다. 반면, 전압셀렉터(13)가 단락된 경우에는, 입력전원과 같은 크기의 전압이 두 캐패시터(15a 및 15b) 각각에 충전된다. 이 경우 캐패시터(15a 및 15b) 전체로는 입력 전압의 두 배에 해당하는 전압이 캐패시터(15a 및 15b)에 충전된다. 즉, 전원공급장치(1)는 입력 전압이 110(V)인 경우에도 이를 배가하여 220(V)의 전원을 공급할 수 있도록 한다.
그런데 사용자의 실수, 장치의 오동작, 입력 전원 공급에서의 문제 등에 의하여 입력 전압이 220(V)임에 불구하고 전압셀렉터(13)가 단락되는 경우가 있다. 이 경우 두 캐패시터(15a 및 15b)에는 각각의 정격전압인 220(V)보다 1.4배 높은 전압이 인가되면서 폭발이 발생할 우려가 있다.
한편, 전원공급장치(1)의 방식으로는, 그 효율의 면에서 장점을 가지는 스위치모드 전원공급장치(SMPS, switched-mode power supply)가 많이 이용되고 있다. 이러한 스위치모드 방식의 전원공급장치(1)는, 도 1에 도시된 바와 같이, MOSFET(17a), 변압기(18), 다이오드(19a 및 19b)를 더 구비한다. 전원공급장치(1)는 펄스폭변조(PWM, pulse width modulation) 등을 이용하여 MOSFET(17a)를 턴온 또는 턴오프시키면서 평활부(15)에 인가된 전압의 크기를 변압기(18)를 통하여 변환시켜 출력 전압(Vo)으로 출력한다.
이러한 스위치모드 전원공급장치(1)에 있어서, 사용자의 실수나 장치의 오동작 등에 의해 입력 전압이 220(V)임에 불구하고 전압셀렉터(13)가 단락되는 경우, MOSFET(17a)의 게이트 전압이 상승하여 MOSFET(17a)에 정격전류 이상의 과전류가 흘러 폭발이 발생할 우려가 있다. 또한 PWM 동작 시 피드백 루프에 문제가 발생하거나 PWM 컨트롤러 IC의 불량으로 인하여 MOSFET(17a)의 게이트 On Time이 증가하는 경우에도 MOSFET(17a)가 파손이 되는 문제가 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 과전압 및 과전류에 대한 안정성이 우수한 전원공급장치 및 전원공급방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 전원공급장치에 있어서, 입력되는 교류전류를 정류하여 직류전류를 출력하는 정류부와; 상기 정류부와 복수의 전류패스로 연결되며, 상기 각 전류패스를 통하여 상기 정류부로부터 입력되는 직류전류의 전압을 평활시키는 평활부와; 상기 복수의 전류패스를 단속함으로써 상기 평활부에 의해 평활 되는 전압의 크기를 선택하는 전압선택부와; 상기 평활 되는 전압의 크기를 평가하여 소정치 이상인 것으로 판단하는 경우 상기 정류부로부터의 직류전류의 출력을 중지시키는 평활보호부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치를 제공한다. 상기 평활보호부는, 상기 직류전류 출력 중지 동작을 유지시키는 제1동작유지부를 포함함으로써, 보호 동작의 연속성이 향상된다.
전원공급장치는, 상기 평활부에 의해 평활된 전압의 크기를 변환하여 출력하는 변압부와; 상기 변압부로 입력되는 전류의 흐름을 단속함으로써 상기 출력되는 전압의 크기를 결정하는 스위칭부와; 상기 스위칭부에 흐르는 전류의 크기를 평가하여 소정치 이상인 것으로 판단하는 경우 상기 스위칭부의 동작을 중지시키는 스위칭보 호부를 더 포함할 수 있다. 상기 스위칭보호부는, 상기 스위칭부 중지 동작을 유지시키는 제2동작유지부를 포함함으로써, 보호 동작의 연속성이 향상된다.
상기 스위칭보호부는 상기 스위칭부에 흐르는 전류의 크기를 평가하여 소정치 이상인 것으로 판단하는 경우 상기 정류부로부터의 직류전류의 출력을 중지시킴으로써, 회로를 이중적으로 보호할 수 있다. 또한, 상기 평활보호부는 상기 평활 되는 전압의 크기를 평가하여 소정치 이상인 것으로 판단하는 경우 상기 스위칭부의 동작을 중지시킴으로써, 회로를 이중적으로 보호할 수 있다.
본 발명의 상기 목적은, 전원공급장치에 있어서, 입력되는 교류전류를 정류하여 직류전류를 출력하는 정류부와; 상기 정류부와 복수의 전류패스로 연결되며, 상기 각 전류패스를 통하여 상기 정류부로부터 입력되는 직류전류의 전압을 평활시키는 평활부와; 상기 복수의 전류패스를 단속함으로써 상기 평활부에 의해 평활 되는 전압의 크기를 선택하는 전압선택부와; 상기 평활부에 의해 평활된 전압의 크기를 변환하여 출력하는 변압부와; 상기 변압부로 입력되는 전류의 흐름을 단속함으로써 상기 출력되는 전압의 크기를 결정하는 스위칭부와; 상기 스위칭부에 흐르는 전류의 크기를 평가하여 소정치 이상인 것으로 판단하는 경우 상기 스위칭부의 동작을 중지시키는 스위칭보호부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치에 의해서도 달성될 수 있다. 상기 스위칭보호부는, 상기 스위칭부 중지 동작을 유지시키는 동작유지부를 포함함으로써, 보호 동작의 연속성이 향상된다.
본 발명의 상기 목적은, 입력되는 교류전류를 정류하여 직류전류를 출력하는 정류부와; 상기 정류부와 복수의 전류패스로 연결되며, 상기 각 전류패스를 통하여 상 기 정류부로부터 입력되는 직류전류의 전압을 평활시키는 평활부와; 상기 복수의 전류패스를 단속함으로써 상기 평활부에 의해 평활 되는 전압의 크기를 선택하는 전압선택부를 구비하는 전원공급장치의 전원공급방법에 있어서, 상기 평활부에 의해 평활 되는 전압의 크기를 평가하여 단계와; 상기 평가된 전압의 크기가 소정치 이상인 것으로 판단하는 경우 상기 정류부로부터의 직류전류의 출력을 중지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급방법에 의해서도 달성될 수 있다. 상기 직류전류의 출력을 중지시키는 단계는, 상기 직류전류 출력 중지 동작을 유지시키는 단계를 포함함으로써, 보호 동작의 연속성이 향상된다.
상기 전원공급장치는, 상기 평활부에 의해 평활된 전압의 크기를 변환하여 출력하는 변압부와; 상기 변압부로 입력되는 전류의 흐름을 단속함으로써 상기 출력되는 전압의 크기를 결정하는 스위칭부를 더 구비하며, 상기 전원공급방법은, 상기 스위칭부에 흐르는 전류의 크기를 평가하는 단계와; 상기 평가된 전류의 크기가 소정치 이상인 것으로 판단하는 경우 상기 스위칭부의 동작을 중지시키는 단계를 더 포함함으로써, 회로를 이중적으로 보호할 수 있다.
상기 스위칭부의 동작을 중지시키는 단계는, 상기 스위칭부 중지 동작을 유지시키는 단계를 포함함으로써, 보호 동작의 연속성이 향상된다. 상기 전원공급방법은, 상기 스위칭부에 흐르는 전류의 크기가 소정치 이상인 것으로 판단하는 경우 상기 정류부로부터의 직류전류의 출력을 중지시키는 단계를 더 포함함으로써, 회로를 이중적으로 보호할 수 있다. 또한, 상기 전원공급방법은, 상기 평활부에 의해 평활 되는 전압의 크기가 소정치 이상인 것으로 판단하는 경우 상기 스위칭부의 동작을 중지시키는 단계를 더 포함함으로써, 회로를 이중적으로 보호할 수 있다.
본 발명의 상기 목적은, 입력되는 교류전류를 정류하여 직류전류를 출력하는 정류부와; 상기 정류부와 복수의 전류패스로 연결되며, 상기 각 전류패스를 통하여 상기 정류부로부터 입력되는 직류전류의 전압을 평활시키는 평활부와; 상기 복수의 전류패스를 단속함으로써 상기 평활부에 의해 평활 되는 전압의 크기를 선택하는 전압선택부와; 상기 평활부에 의해 평활된 전압의 크기를 변환하여 출력하는 변압부와; 상기 변압부로 입력되는 전류의 흐름을 단속함으로써 상기 출력되는 전압의 크기를 결정하는 스위칭부를 구비하는 전원공급장치의 전원공급방법에 있어서, 상기 스위칭부에 흐르는 전류의 크기를 평가하는 단계와; 상기 평가된 전류의 크기가 소정치 이상인 것으로 판단하는 경우 상기 스위칭부의 동작을 중지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급방법에 의해서도 달성될 수 있다. 상기 스위칭부의 동작을 중지시키는 단계는, 상기 스위칭부 중지 동작을 유지시키는 단계를 포함함으로써, 보호의 연속성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 상기 목적은, 전원공급장치에 있어서, 복수의 입력교류전압에 대하여 선택적으로 동작 가능하며, 제1직류전압을 출력하는 제1전압변환부와; 상기 제1직류전압을 제2직류전압으로 변환하는 제2전압변환부와; 상기 제1직류전압이 소정 전압값을 초과하는 경우 및 상기 제2전압변환부를 흐르는 전류가 소정 전류값을 초과하는 경우 중 적어도 하나의 경우에 해당하면, 상기 제1전압변환부 및 상기 제2전압변환부 중 적어도 하나를 스위칭오프하는 보호회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치에 의해서도 달성될 수 있다.
상기 보호회로는 상기 제1전압변환부를 스위칭오프하는 제1동작유지부를 포함할 수 있다.
상기 보호회로는 상기 제2전압변환부를 스위칭오프하는 제2동작유지부를 포함할 수 있다.
상기 제1전압변환부는 입력교류전압을 정류하는 복수의 SCR을 포함하며, 상기 보호회로는, 상기 제1직류전압이 소정 전압값을 초과하는 경우 및 상기 제2전압변환부를 흐르는 전류가 소정 전류값을 초과하는 경우 중 적어도 하나의 경우에 해당하면, 상기 SCR을 턴오프하는 제어신호를 출력할 수 있다.
상기 제2전압변환부는 상기 제2전압변환부를 흐르는 전류를 스위칭하여 제2직류전압을 출력하는 스위칭부를 포함하며, 상기 보호회로는, 상기 제1직류전압이 소정 전압값을 초과하는 경우 및 상기 제2전압변환부를 흐르는 전류가 소정 전류값을 초과하는 경우 중 적어도 하나의 경우에 해당하면, 상기 스위칭부의 스위칭 동작을 중지시키는 제어신호를 출력할 수 있다.
상기 제1전압변환부는 입력교류전압을 정류하는 복수의 SCR을 포함하며, 상기 제2전압변환부는 상기 제2전압변환부를 흐르는 전류를 스위칭하여 제2직류전압을 출력하는 스위칭부를 포함하며, 상기 보호회로는, 상기 제1직류전압이 소정 전압값을 초과하는 경우 및 상기 제2전압변환부를 흐르는 전류가 소정 전류값을 초과하는 경우 중 적어도 하나의 경우에 해당하면, 상기 SCR을 턴오프하는 제어신호를 출력하고, 상기 스위칭부의 스위칭 동작을 중지시키는 제어신호를 출력할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 전원공급장치(100)의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다. 본 실시예의 전원공급장치(100)는 컴퓨터시스템 등에 전원을 공급한다. 전원공급장치(100)는 정류부(120), 전압선택부(130), 평활부(150), 평활보호부(151), 스위칭부(170) 및 변압부(180)를 포함한다. 정류부(120)는 교류전류를 입력 받아 이를 정류하여 직류전류를 출력한다. 평활부(150)는 정류부(120)와 복수의 전류패스로 연결되며, 정류부(120)로부터 입력되는 직류전류의 전압을 평활시킨 다. 전압선택부(130)는 정류부(120)와 평활부(150) 사이의 복수의 전류패스를 단속함으로써 평활부(150)에 의해 평활 되는 전압의 크기를 선택한다. 변압부(180)는 평활부(150)에 의해 평활된 전압의 크기를 변환하여 출력한다. 스위칭부(170)는 변압부(180)로 입력되는 전류의 흐름을 단속함으로써 출력되는 전압의 크기를 결정한다. 평활보호부(151)는 평활부(150)에 의해 평활 되는 전압의 크기를 평가하여 소정치 이상인 것으로 판단하는 경우 정류부(120)로부터의 직류전류의 출력을 중지시킨다.
도 3은 본 실시예의 전원공급장치(100)를 구현한 회로를 도시한 회로도이다. 정류부(120)는 두 개의 SCR(12a 및 12b)과 두 개의 다이오드(12c 및 12d)로 구성되어 교류인 입력 전원(110)을 정류하여 직류인 전류를 출력한다. 평활부(150)는 예컨대 110(V) 또는 220(V)인 입력 전원(110)에 대응하여 두 개의 캐패시터(150a 및 150b)를 구비하며, 정류부(120)에 의해 정류된 전류의 에너지를 각 캐패시터(150a 또는 150b)에 충전시킨다.
전압선택부(130)는 정류부(120)와 평활부(150) 사이의 소정의 전류 패스에 배치되어 스위치로서 동작하여 전류를 통과 또는 차단시킨다. 도 3에 도시된 바와 같이, 전압선택부(130)가 개방된 경우에는, 입력전원과 동일한 크기의 전압이 두 개의 캐패시터(150a 및 150b)에 충전된다. 반면, 전압선택부(130)가 단락된 경우에는, 입력전원과 같은 크기의 전압이 두 캐패시터(150a 및 150b) 각각에 충전된다. 이 경우 캐패시터(150a 및 150b) 전체로는 입력 전압의 두 배에 해당하는 전압이 캐패시터(150a 및 150b)에 충전된다. 즉, 전원공급장치(100)는 입력 전압이 110(V)인 경 우에도 이를 배가하여 220(V)의 전원을 공급할 수 있도록 한다.
본 실시예의 전원공급장치(100)는 스위치모드 방식으로서, 도 3에 도시된 바와 같이, MOSFET(170a), 변압부(180), 다이오드(190a 및 190b)를 더 구비한다. 본 실시예의 MOSFET(170a)는 본 발명의 스위칭부(170)의 일례이다. 전원공급장치(100)는 펄스폭변조 등을 이용하여 MOSFET(170a)를 턴온 또는 턴오프시키면서 평활부(150)에 인가된 전압의 크기를 변압부(180)를 통하여 변환시켜 출력 전압(Vo)으로 출력한다.
평활보호부(151)는 두 캐패시터(150a 및 150b) 사이의 전압을 감지하고 그 크기를 적절히 분배하여 제공하는 두 저항(151a 및 151b), 기준전압을 제공하기 위한 저항(151e)과 제너다이오드(151c), 저항(151b) 및 제너다이오드(151c)에 걸리는 전압을 입력으로 하는 비교기(151d), 비교기(151d) 출력의 전류 방향을 결정하는 다이오드(151f)를 포함한다. 비교기(151d)의 출력은 다이오드(151f)를 통하여 두 개의 SCR(12a 및 12b)의 트리거 입력에 연결된다. 한편, 전원공급장치(100)는 평활보호부(151)의 회로에 바이어스 전압(Vcc)을 공급하기 위하여 바이어스공급부(111a), 다이오드(111b) 및 저항(111c)을 더 포함한다.
두 저항(151a 및 151b)의 저항값과 제너다이오드(151c)에 의한 기준전압은 캐패시터(150a 또는 150b)의 정격전압에 대응하여 설정된다. 전원공급장치(100)가 정상적으로 동작하는 경우에는, 기준전압보다 저항(151b)에 걸리는 전압이 작도록 설정되며, 이 경우 비교기(151d)의 출력은 High가 되며, 이에 의해 두 SCR(12a 및 12b)은 모두 다이오드로서 역할을 하여, 정상적인 정류 동작이 이루어진다.
입력전압이 220(V)인데 전압선택부(130)가 단락된 경우와 같이, 전원공급장치(100)가 비정상적으로 동작하는 경우에는, 기준전압보다 저항(151b)에 걸리는 전압이 커지므로, 이 경우 비교기(151d)의 출력은 Low가 되며, 이에 의해 두 SCR(12a 및 12b)은 턴오프되어, 전류의 흐름이 차단되어 정상적인 정류 동작이 이루어질 수 없게 된다. 따라서 캐패시터(150a 및 150b)에 과전압이 충전되는 것이 방지된다.
평활보호부(151)는 평활부(150)의 보호 동작을 연속적으로 수행하기 위하여 래치업(latch-up) 회로를 더 포함할 수 있다. 래치업 회로는 트랜지스터(151h)와 저항(151i)으로 구성될 수 있다. 래치업 회로는, 평활보호부(151)가 동작하여 정류부(120)에 전류의 흐름이 차단된 경우, 이에 의해 캐패시터(150b)에 충전되는 전압이 감소하여 평활보호부(151)가 보호 동작을 끝내게 되며, 이에 의해 정상적인 정류 동작에 의해 캐패시터(150b)에 충전되는 전압이 상승하고 다시 평활보호부(151)가 보호 동작을 수행하는 것과 같이, 정상적인 동작과 보호 동작이 무한히 반복되는 것을 방지한다.
한편, 전원공급장치(100)는 스위칭부(170)에 흐르는 전류의 크기를 평가하여 소정치 이상인 것으로 판단하는 경우 스위칭부(170)의 동작을 중지시키는 스위칭보호부(171)를 더 포함할 수 있다. 스위칭보호부(171)는, 도 3에 도시된 바와 같이, MOSFET(170a)의 드레인 및 소오스를 흐르는 전류를 검출하기 위한 저항(170b), 과전류 보호회로의 기준전압을 제공하는 저항(171d 및 171e), 저항(170b) 및 저항(171e)에 걸리는 전압을 입력으로 하는 비교기(171c), MOSFET(170a)의 게이트 전압신호의 흐름을 결정하는 다이오드(171f)를 포함한다. 이 경우 전원공급장치(100)는 MOSFET(170a)의 게이트 전압신호를 공급하는 PWM 컨트롤러(도시 안됨)를 더 포함한다.
두 저항(171d 및 171e)의 저항값은 저항(170b)의 저항값과 MOSFET(170a)의 정격전류에 대응하여 설정된다. 전원공급장치(100)가 정상적으로 동작하는 경우에는, 기준전압보다 저항(170b)에 걸리는 전압이 작도록 설정되며, 이 경우 비교기(171c)의 출력은 High가 되며, MOSFET(170a)의 게이트 전압신호는 MOSFET(170a)의 게이트에 인가되어 회로가 정상적으로 동작한다.
입력전압이 220(V)인데 전압선택부(130)가 단락된 경우, 혹은 PWM 동작 시 피드백 루프에 문제가 발생하거나 PWM 컨트롤러 IC의 불량인 경우 등과 같이, 전원공급장치(100)가 비정상적으로 동작하는 경우에는, 기준전압보다 저항(171b)에 걸리는 전압이 커지므로, 이 경우 비교기(151d)의 출력은 Low가 되며, 이에 의해 PWM 컨트롤러로부터의 게이트 전압신호는 다이오드(171f)를 통하여 비교기(171c)의 출력 쪽으로 싱크된다. 따라서 MOSFET(170a)의 동작이 중단되어 MOSFET(170a)의 드레인 및 소오스 사이의 전류의 흐름이 차단되어 MOSFET(170a)가 보호된다.
스위칭보호부(171)는 스위칭부(170)의 보호 동작을 연속적으로 수행하기 위하여 래치업(latch-up) 회로를 더 포함할 수 있다. 스위칭보호부(171)의 래치업 회로는 트랜지스터(171a)와 저항(171b)으로 구성될 수 있다. 스위칭보호부(171)의 래치업 회로는, 평활보호부(151)의 래치업 회로와 마찬가지로, 정상적인 동작과 보호 동작이 무한히 반복되는 것을 방지한다.
한편, 비교기(151d)와 비교기(171c)의 각 출력은 서로 연결될 수 있다. 이에 의해 비교기(151d) 및 비교기(171c) 중 어느 하나의 출력이 Low가 되어도 평활부(150) 및 스위칭부(170)가 모두 보호될 수 있다.
도 4는 본 실시예의 전원공급장치(100)의 동작을 개략적으로 도시한 흐름도이다. 전원공급장치(100)에 전원이 인가되면(S110), 입력 캐패시터(150a 및 150b)의 전압 레벨을 검출한다(S111). 검출 결과, 기준전압을 초과하는지 여부를 확인하고(S112), 초과하는 경우 비교기(151d)의 출력이 Low로 설정되고(S113), 이에 의해 SCR(120a 및 120b)이 턴오프된다(S114). 따라서 캐패시터(150a 및 150b)에 인가된 과전압이 차단된다(S115).
한편, 입력 캐패시터(150a 및 150b)의 전압 레벨의 검출 결과, 기준전압이 초과되지 않은 경우, MOSFET(170a)에 흐르는 전류를 검출하여 기준전류를 초과하는지 여부를 확인한다(S116). 기준전류를 초과하는 경우, 비교기(171c)의 출력이 Low로 설정되고(S117), 이에 의해 MOSFET(170a)의 게이트 전압신호가 차단된다(S118). 따라서 MOSFET(170a)에 과전류가 흐르지 않게 된다(S119).
한편, 본 발명의 제1전압변환부는 상기 실시예의 정류부와, 평활부와, 전압선택부의 일조합에 의해 구현될 수 있으며, 본 발명의 제2전압변환부는 상기 실시예의 변압부와, 스위칭부의 일조합에 의해 구현될 수 있으며, 본 발명의 보호회로는 상기 실시예의 평활보호부와, 스위칭보호부의 일조합에 의해 구현될 수 있다.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 과전압 및 과전류에 대한 안정성이 우수한 전원공급장치 및 전원공급방법을 제공할 수 있다.

Claims (26)

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  7. 전원공급장치에 있어서,
    입력되는 교류전류를 정류하여 직류전류를 출력하는 정류부와;
    상기 정류부와 복수의 전류패스로 연결되며, 상기 각 전류패스를 통하여 상기 정류부로부터 입력되는 직류전류의 전압을 평활시키는 평활부와;
    상기 복수의 전류패스를 단속함으로써 상기 평활부에 의해 평활 되는 전압의 크기를 선택하는 전압선택부와;
    상기 평활부에 의해 평활된 전압의 크기를 변환하여 출력하는 변압부와;
    상기 변압부로 입력되는 전류의 흐름을 단속함으로써 상기 출력되는 전압의 크기를 결정하는 스위칭부와;
    상기 스위칭부에 흐르는 전류의 크기를 평가하여 미리 정해진 과전류 값 이상인 것으로 판단하는 경우 상기 스위칭부의 동작을 중지시키는 스위칭보호부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 스위칭보호부는, 상기 스위칭부 중지 동작을 유지시키는 제1동작유지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
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  15. 입력되는 교류전류를 정류하여 직류전류를 출력하는 정류부와; 상기 정류부와 복수의 전류패스로 연결되며, 상기 각 전류패스를 통하여 상기 정류부로부터 입력되는 직류전류의 전압을 평활시키는 평활부와; 상기 복수의 전류패스를 단속함으로써 상기 평활부에 의해 평활 되는 전압의 크기를 선택하는 전압선택부와; 상기 평활부에 의해 평활된 전압의 크기를 변환하여 출력하는 변압부와; 상기 변압부로 입력되는 전류의 흐름을 단속함으로써 상기 출력되는 전압의 크기를 결정하는 스위칭부를 구비하는 전원공급장치의 전원공급방법에 있어서,
    상기 스위칭부에 흐르는 전류의 크기를 평가하는 단계와;
    상기 평가된 전류의 크기가 미리 정해진 과전류 값 이상인 것으로 판단하는 경우 상기 스위칭부의 동작을 중지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 스위칭부의 동작을 중지시키는 단계는, 상기 스위칭부의 중지 동작을 유지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급방법.
  17. 전원공급장치에 있어서,
    복수의 입력교류전압에 대하여 선택적으로 동작 가능하며, 제1직류전압을 출력하는 제1전압변환부와;
    상기 제1직류전압을 제2직류전압으로 변환하는 제2전압변환부와;
    상기 제1직류전압이 미리 정해진 과전압 값을 초과하는 경우 및 상기 제2전압변환부를 흐르는 전류가 미리 정해진 과전류 값을 초과하는 경우 중 적어도 하나의 경우에 해당하면, 상기 제1전압변환부 및 상기 제2전압변환부 중 적어도 하나를 스위칭오프하는 보호회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 보호회로는 상기 제1전압변환부를 스위칭오프하는 제1동작유지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 보호회로는 상기 제2전압변환부를 스위칭오프하는 제2동작유지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 제1전압변환부는 입력교류전압을 정류하는 복수의 SCR을 포함하며,
    상기 보호회로는, 상기 제1직류전압이 미리 정해진 과전압 값을 초과하는 경우 및 상기 제2전압변환부를 흐르는 전류가 미리 정해진 과전류 값을 초과하는 경우 중 적어도 하나의 경우에 해당하면, 상기 SCR을 턴오프하는 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 제2전압변환부는 상기 제2전압변환부를 흐르는 전류를 스위칭하여 제2직류전압을 출력하는 스위칭부를 포함하며,
    상기 보호회로는, 상기 제1직류전압이 미리 정해진 과전압 값을 초과하는 경우 및 상기 제2전압변환부를 흐르는 전류가 미리 정해진 과전류 값을 초과하는 경우 중 적어도 하나의 경우에 해당하면, 상기 스위칭부의 스위칭 동작을 중지시키는 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
  22. 제17항에 있어서,
    상기 제1전압변환부는 입력교류전압을 정류하는 복수의 SCR을 포함하며,
    상기 제2전압변환부는 상기 제2전압변환부를 흐르는 전류를 스위칭하여 제2직류전압을 출력하는 스위칭부를 포함하며,
    상기 보호회로는, 상기 제1직류전압이 미리 정해진 과전압 값을 초과하는 경우 및 상기 제2전압변환부를 흐르는 전류가 미리 정해진 과전류 값을 초과하는 경우 중 적어도 하나의 경우에 해당하면, 상기 SCR을 턴오프하는 제어신호를 출력하고, 상기 스위칭부의 스위칭 동작을 중지시키는 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
  23. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 평활 되는 전압의 크기를 평가하여 미리 정해진 과전압 값 이상인 것으로 판단하는 경우 상기 정류부로부터의 직류전류의 출력을 중지시키는 평활보호부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 평활보호부는, 상기 직류전류 출력 중지 동작을 유지시키는 제2동작유지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
  25. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 평활부에 의해 평활 되는 전압의 크기를 평가하는 단계와;
    상기 평가된 전압의 크기가 미리 정해진 과전압 값 이상인 것으로 판단하는 경우 상기 정류부로부터의 직류전류의 출력을 중지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 직류전류의 출력을 중지시키는 단계는, 상기 직류전류의 출력 중지 동작을 유지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급방법.
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