KR100703181B1 - 멀티 출력전압 전원장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다중출력을 갖는 전원장치에서 전원차단시에 특정전원을 일정시간 지연시켜 차단하기 위한 지연회로를 PWM IC측에 구성하도록 함으로써 부품비를 절감시키며, 지연시간동안 안정적인 전원을 공급하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 PWM(Pulse Width Modulation) IC에 의하여 제어신호를 입력받아 전압조정부에서 전압이 조정되는 다양한 전압을 출력시키는 멀티 출력전압 전원장치에 있어서: 상기 PWM IC의 상기 특정전압을 구동시키도록 전압발생핀에 상기 멀티 출력전압을 차단하는 차단신호에 대하여 일정시간동안 전압을 유지하도록 하는 전압지연수단이 연결된 것을 주요지로 하고 있다.

멀티 출력전압, PWM IC, 전압지연

Description

멀티 출력전압 전원장치{power supply with multi power sources}

도 1은 종래의 전원차단시 전원의 지연회로를 나타내는 회로도이다.

도 2는 도 1의 콘덴서에 의한 방전전위를 나타나는 그래프이다.

도 3은 본 발명의 일실시예를 상세히 설명하기 위한 회로도이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 적용되는 전압지연회로의 등가회로도이다.

도 5a는 도 4의 5V 전원 발생핀에 인가되는 전압의 그래프이고, 도 5b는 도 4의 출력단의 전압파형도이다.

*주요 도면부호에 대한 설명*

10: 전압조정부 20: PWM IC 30: 전압지연회로

본 발명은 다중(multi) 출력을 갖는 전원장치에서 전원차단시에 특정 전원의 출력을 지연시킬 수 있도록 하는 멀티출력 전원장치에 관한 것이다.

PDP와 같은 고기능의 전자제품은 여러 가지 종류의 전원 190V, 65V, 19V, 12V, 5V을 필요로 하고 있으나, 5V의 전원은 제어부에 공급되는 제어전원으로 PDP에 전원을 오프시키는 경우에 있어서 다른 전원보다 지연되어 전원이 차단되어져야 한다. 통상 이 지연시간은 2초 정도로 설정되고 있으며, 이러한 지연시간은 5V 전원 출력단에 콘덴서를 설치하고, 전원이 차단되는 경우에 콘덴서 전압을 방전시킴으로써 전원 차단을 지연시키고 있다.

도 1은 종래의 전원차단시 전원의 지연회로를 나타내는 회로도이다.

도 1에 도시된 회로의 V_DC는 변압기의 2차측으로부터 출력되는 5V전원을 나타낸다. 변압기 2차측에는 전자기기에 다양한 종류의 전원을 공급하기 위한 여러 종류의 전압이 출력되고 있으나 설명을 간단히 하기 위하여 5V의 출력전원만을 도시하고 있다.

5V의 출력전원V_DC는 PWM IC(Pulse Width Modulation IC: 20)의 구동전원핀(1)에 연결되어 PWM IC를 구동시키고, PWM IC(20)에 의하여 제어되는 전압조정부(10)를 거쳐 출력전압(Vout)을 출력시킨다.

전압조정부(10)로부터 출력된 전압은 저항(R₁), (R₂)에 의하여 분압되어 피드백 핀(2)에 피드백된다. PWM IC(20)는 피드백 전압이 5V보다 높고 낮음에 따라서 전압조정부(10)를 제어하여 균일한 5V 전압을 유지하도록 한다.

이와 같은 전원의 유지는 PWM IC(20)의 5V 전압 구동핀(3)에 연결된 트랜지스터(Q)의 베이스에 Vin 전원이 인가되어 「하이」상태로 유지되기 때문에 PWM IC(20)의 핀(5)로부터 전압조정부(10)를 구동시키는 구동신호가 전송되게 된다. 그러나, 전원차단신호에 의하여 Vin 전원이 0V로 되는 경우에는 핀(3)이 0V로 드롭되고, 핀(5)의 출력신호는 전송되지 않게 되어 전압조정부(10)의 출력전압도 0V로 되 게 되고, 이러한 경우에 출력단에 설치된 콘덴서(C)로부터 방전시간동안 전위를 유지하게 된다.

도 2는 도 1의 콘덴서에 의한 방전전위를 나타나는 그래프이다.

도 2에 도시된 바와 같이, T₁ 시간에 전원이 차단되어 Vin = 0으로 되어진다면, 콘덴서의 방전전위는 트레스 홀드 전압V_TH 까지 2초를 유지하도록 함으로써 전자기기의 제어부가 동작하도록 마지막 전원을 공급하도록 하고 있다. 그러나, T₁ 시간에 전원이 차단되어 2초가 경과할 때까지 전원은 콘덴서의 방전이 지수함수적으로 감소한다. 따라서 이 시간동안 유지되는 전압은 균일하지 않기 때문에 전자기기의 오동작을 유발할 수 있다.

또한, 2초 동안의 전원유지동작을 콘덴서에만 의존하기 때문에 콘덴서의 정전용량이 매우 커질 수밖에 없으며, 이러한 콘덴서를 채용하는 데에는 부품비용이 많이 소요되게 되고, 전원장치 또한 부피가 커지게 된다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 멀티 전압을 공급하는 전원회로에서 전원차단신호 발생시에 특정 전원을 전압 감소없이 소정 시간동안 지연시켜 차단시키기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기의 전원회로를 구성함에 있어서, 부품비를 절감하며, 장치의 크기를 줄일 수 있도록 하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 PWM(Pulse Width Modulation) IC에 의하여 제어신호를 입력받아 전압조정부에서 전압이 조정되는 다양한 전압들을 출력시키는 멀티 출력전압 전원장치에 있어서: 상기 PWM IC에 상기 전압들을 차단하도록 하는 차단입력신호가 입력될 때, 상기 멀티전압을 발생하도록 구동시키는 구동핀들 중 특정 전압을 구동시키는 구동핀에 상기 차단입력신호가 입력되는 것을 지연시키는 전압지연수단이 연결된 것이다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 전압지연수단은 상기 구동핀에 연결되어 정상동작시에 상기 구동핀을 온시키는 전압을 공급하고, 비정상 동작시에 상기 구동핀을 오프시키는 상태로 만드는 스위칭 수단, 상기 스위칭 수단에 상기 차단입력신호가 입력될 때, 상기 차단입력신호를 소정 시간 동안 지연시켜 상기 스위칭 수단을 비정상 동작상태로 만드는 전압지연회로를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 스위칭 수단은 트랜지스터이고, 상기 전압지연회로는 상기 차단신호가 입력되는 입력단과 상기 트랜지스터의 베이스간에 연결되는 제1 다이오드, 상기 제 1 다이오드와 병렬 연결되는 저항(R₁₀)과 제 2 다이오드, 상기 저항과 상기 제2 다이오드의 접속점과 접지사이에 연결되는 콘덴서(C₁₀)로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 전압 지연회로에 의하여 결정되는 시정수는

τ = C₁₀ (R_{10 ∥}R_eq)(이때, R_{10 ∥}R_eq은 R₁₀과 R_eq의 병렬저항값이며, R_eq는 전압지연회로에서 트랜지스터의 베이스로 향하는 등가저항이다)으로 결정되는 것이 바람 직하다.

이하, 첨부된 도면에 따라서 본 발명의 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일실시예를 상세히 설명하기 위한 회로도이다.

도 3에 도시된 회로의 V_DC는 변압기의 2차측으로 출력되는 다양하게 출력되는 전원중에 5V로 정류된 직류전원을 나타낸다. 변압기 2차측에는 전자기기에 다양한 종류의 전원을 공급하기 위한 여러 종류의 전압이 출력되고 있으나 설명을 간단히 하기 위하여 5V의 출력전원만을 도시하고 있다.

5V의 출력전원V_DC는 PWM IC(Pulse Width Modulation IC: 20)의 구동전원핀(1)에 연결되어 PWM IC(20)를 구동시키고, PWM IC(20)에 의하여 제어되는 전압조정부(10)를 거쳐 출력전압(Vout)을 출력시킨다.

전압조정부(10)로부터 출력된 전압은 저항(R₁), (R₂)에 의하여 분압되어 피드백 핀(2)에 피드백된다. SMPS IC(20)는 피드백 전압이 5V보다 높고 낮음에 따라서 전압조정부(10)를 제어하여 균일한 5V 전압을 유지하도록 한다.

또한, SMPS IC(20)의 전압 제어핀(5)으로부터 전압조정부(10)에 전송되는 전압 제어신호는 5V 전원 구동핀(3)에 전원이 인가되는 경우에만 발생되게 되고, 저전원상태에는 전압조정부(10)에 제어신호를 전송하지 않기 때문에 출력전원(Vout)는 0V로 된다.

또한, 5V 전원 구동핀(3)에는 NPN 트랜지스터(Q)의 콜렉터가 저항(R₃)을 통하여 연결되고, 트랜지스터(Q)의 베이스에는 베이스에 입력되는 전원(Vin)이 차단 되는 경우에도 전원(Vin)을 일정시간동안 유지하도록 하는 전압지연회로(30)가 연결되어 있어 5V 전원 구동핀(3)에 전원(Vin)이 차단된 후에도 일정시간동안 전원(Vin)의 전원을 유지시킨다.

전압지연회로(30)는 전원(Vin)과 트랜지스터(Q)의 베이스간에 연결되는 다이오드(D₁₀)와, 다이오드(D₁₀)과 병렬연결되는 저항(R₁₀), 다이오드(D₁₁)와, 저항(R₁₀)과 다이오드(D₁₁)의 접속점과 접지간에 연결되는 콘덴서(C₁₀)로 이루어진다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 적용되는 전압지연회로의 등가회로도이고, 도 5a는 도 4의 5V 전원 발생핀에 인가되는 전압의 그래프이고, 도 5b는 도 4의 출력단의 전압파형도이다.

도 4는 전압지연회로(30)의 등가회로이고, 이때, 저항(R_eq)는 전압지연회로(30)에서 트랜지스터(Q) 방향의 등가저항이다. 도시된 회로에서 전원(Vin)이 정상적으로 입력되다가 차단되었을 때의 트랜지스터(Q)의 베이스의 전압(V_BASE)의 트레스 홀드전압은 시정수 τ = C₁₀ (R_{10 ∥}R₁₁)(이때, R_10∥R₁₁은 R₁₀과 R₁₁의 병렬저항값이다)에 의하여 결정된다.

이때, 베이스의 전압 및 5V 전원 구동핀(3)의 전압은 도 5a의 그래프 형태를 갖게 된다. 즉, 도 4의 등가회로의 시정수가 2초로 설정되어져 있다면, 차단입력신호가 입력되는 시간 즉, Vin이 0V로 된 시간이 T₁이었다면 정상전압(V_H)로부터 2초 동안에 트레스 홀드전압(V_TH)까지 지수함수적으로 감소하게 된다. 그러나, 이와 같 이, 전압이 유지되는 동안에는 PWM IC(20)에서는 전압조정부(10)에 정상적인 신호를 전송하게 되므로 출력전압(Vout)는 5V를 균일하게 유지하게 된다.

상기의 목적과 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 여러 가지 종류의 전압이 출력되는 전원장치에서, 특정 전압의 전원을 전원차단신호가 입력된 후에도 소정시간동안 유지시켜 줄 수 전원장치를 구성함에 있어, 부품비용을 대폭감소시킬 수 있으며, 지연시간동안에도 전압의 감소없이 균일한 전압을 공급할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. PWM(Pulse Width Modulation) IC에 의하여 제어신호를 입력받아 전압조정부에서 전압이 조정되는 다양한 전압들을 출력시키는 멀티 출력전압 전원장치에 있어서:

   상기 PWM IC에 상기 전압들을 차단하도록 하는 차단입력신호가 입력될 때, 상기 멀티전압을 발생하도록 구동시키는 구동핀들 중 특정 전압을 구동시키는 구동핀에 상기 차단입력신호가 입력되는 것을 지연시키는 전압지연수단이 연결된 것을 특징으로 하는 멀티 출력전압 전원장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 전압지연수단은 상기 구동핀에 연결되어 정상동작시에 상기 구동핀을 온시키는 전압을 공급하고, 비정상 동작시에 상기 구동핀을 오프시키는 상태로 만드는 스위칭 수단, 상기 스위칭 수단에 상기 차단입력신호가 입력될 때, 상기 차단입력신호를 소정 시간 동안 지연시켜 상기 스위칭 수단을 비정상 동작상태로 만드는 전압지연회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 출력전압 전원장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 스위칭 수단은 트랜지스터이고, 상기 전압지연회로는 상기 차단신호가 입력되는 입력단과 상기 트랜지스터의 베이스간에 연결되는 제1 다이오드, 상기 제 1 다이오드와 병렬 연결되는 저항(R₁₀)과 제 2 다이오드, 상기 저항과 상기 제2 다이오드의 접속점과 접지사이에 연결되는 콘덴서(C₁₀)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티 출력전압 전원장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 전압 지연회로에 의하여 결정되는 시정수는

   τ = C₁₀ (R_{10 ∥}R_eq)(이때, R_10∥R_eq은 R₁₀과 R_eq의 병렬저항값이며, R_eq는 전압지연회로에서 트랜지스터의 베이스로 향하는 등가저항이다)

   으로 결정되는 것을 특징으로 하는 멀티 출력전압 전원장치.

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