KR100771622B1 - Apparatus for PFC Over Voltage Protection - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전원공급장치에 적용되는 PFC 과전압 차단장치에 관한 것으로, 구동전원을 공급하는 전원부; 내장된 PFC 콘트롤러 IC를 통하여 상기 전원부에서 출력되는 전력 효율을 교정하여 안정된 전류를 공급하는 PFC 회로부; 상기 PFC 회로부에서 공급하는 과전압 발생신호를 검출하여, 즉시 상기 PFC 콘트롤러 IC의 발진을 정지시키는 보호 회로부를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 보호 회로부는, 상기 과전압 발생신호를 검출하여 턴온되는 포토 커플러; 일측이 상기 포토 커플러에 연결되고 타측이 상기 PFC 콘트롤러 IC에 연결되어, 상기 포토 커플러의 턴온에 따라 그 캐소드단자에 그라운드(GND) 전압이 인가되는 다이오드를 포함한다. 따라서, 과전압 검출과 동시에 바로 PFC 콘트롤러 IC의 발진을 정지시킴으로써, 과전압 검출 후 IC 차단 지연 시간을 최소화하여 과열을 방지함과 아울러, 이에 따른 기기의 부품 손상을 방지한다. 또한, 전원공급장치의 완성도를 높이고, 필드(field) 불량을 줄이는 효과도 있다.The present invention relates to a PFC overvoltage cutoff device applied to a power supply device, comprising: a power supply unit supplying driving power; A PFC circuit unit for supplying stable current by correcting power efficiency output from the power supply unit through an embedded PFC controller IC; A protection circuit unit for detecting an overvoltage generation signal supplied from the PFC circuit unit and immediately stopping oscillation of the PFC controller IC, wherein the protection circuit unit includes: a photo coupler which is turned on by detecting the overvoltage generation signal; One side is connected to the photo coupler and the other side is connected to the PFC controller IC, and includes a diode to apply a ground (GND) voltage to the cathode terminal according to the turn on of the photo coupler. Therefore, by immediately stopping the oscillation of the PFC controller IC at the same time as the overvoltage detection, minimizing the IC shutdown delay time after the overvoltage detection to prevent overheating, thereby preventing component damage of the device. In addition, it has the effect of increasing the completeness of the power supply device and reducing field defects.
전원공급장치, PFC, 과전압, 차단, IC, OVP, 전력, 보호 회로, 포토 커플러 Power Supplies, PFC, Overvoltage, Shutdown, IC, OVP, Power, Protection Circuit, Photo Coupler
Description
도 1은 종래의 PFC 과전압 차단장치를 나타낸 블록 구성도.1 is a block diagram showing a conventional PFC overvoltage cutoff device.
도 2는 본 발명에 따른 PFC 과전압 차단장치를 나타낸 블록 구성도.Figure 2 is a block diagram showing a PFC overvoltage cutoff device according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 PFC 과전압 차단장치를 상세히 나타낸 회로도.Figure 3 is a circuit diagram showing in detail the PFC over-voltage blocking device according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 PFC 과전압 차단장치의 작용을 나타낸 제어 순서도.4 is a control flowchart showing the operation of the PFC over-voltage blocking device according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100 : 전원부 110 : PFC 회로부100: power supply unit 110: PFC circuit unit
120 : PFC 콘트롤러 IC 130 : 보호 회로부120: PFC controller IC 130: protection circuit
140 : 마이콤 PH1 : 포토커플러140: micom PH1: photo coupler
D1 : 다이오드 CT : CT단자D1: Diode CT: CT Terminal
본 발명은 PFC 과전압 차단장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전원공급장치(Power Supply)에 적용되는 PFC 과전압 차단장치에 관한 것이다.The present invention relates to a PFC overvoltage cutoff device, and more particularly, to a PFC overvoltage cutoff device applied to a power supply.
전원공급장치 특히, 대용량의 전원공급장치에는 일반적으로 PFC(Power Factor Correction)회로가 적용된다. 상기 PFC 회로란 '전력 효율 교정 장치'로서, 전원공급장치에 전력효율을 향상시키기 위하여 절전 회로를 추가한 것이다. 예를 들어 순간적인 파워 누출이 우려되는 조명 트랜스포머, 안정기와 같은 구성부품으로 공급되는 전력을 조절한다.Power supplies, in particular large capacity power supplies, are generally applied with PFC (Power Factor Correction) circuits. The PFC circuit is a 'power efficiency calibration device', in which a power saving circuit is added to the power supply to improve power efficiency. For example, it regulates the power supplied to components such as lighting transformers and ballasts that may cause instantaneous power leakage.
따라서, 출력이 같은 전원공급장치라 하더라도 PFC 회로가 있는 경우에는, 각 부품에 보다 더 안정된 전류를 공급할 수 있고, 불필요하게 낭비되는 전력소비량을 줄 일수 있고, 불필요하게 낭비되는 전류가 열로 전환되어 온도가 상승되는 것을 막을 수 있고, 온도를 낮추면 그에 따라서 팬의 속도를 낮출 수 있어 소음도 낮출 수 있고, 전자파도 줄일 수 있는 장점이 있다. Therefore, even with the same power supply, when there is a PFC circuit, it is possible to supply a more stable current to each part, to reduce unnecessary power consumption, and to unnecessarily waste current into heat It is possible to prevent the rise, and lowering the temperature accordingly can lower the speed of the fan to lower the noise, there is an advantage that can reduce the electromagnetic waves.
도 1은 종래의 PFC 과전압(OVP: Over Voltage Protection) 차단장치를 나타낸 블록 구성도이다.1 is a block diagram illustrating a conventional PFC over voltage protection (OVP) blocking device.
도시된 바와 같이, 전원부(10)는 교류전원(AC)을 입력받아 정류 및 평활 작용을 거쳐 직류전원(DC)의 구동전원(VCC)을 공급하고, PFC 회로부(20)는 내장된 PFC 콘트롤러 IC(21)를 통하여 상기 전원부(10)에서 출력된 전력 효율을 교정하여 안정된 전류를 공급한다.As shown, the
한편, 마이컴(MICOM)(30)은 상기 PFC 회로부(20)에서 발생하는 과전압 발생신호를 검출하고, 이에 따라 상기 전원부(10)의 공급 전원을 차단하여 PFC 콘트롤러 IC(21)의 발진을 정지시킴으로써 PFC 회로부(20) 등의 기타 부하기기를 과전압으로부터 보호하도록 한다.On the other hand, the MICOM 30 detects the overvoltage generation signal generated by the
그러나, 상기와 같은 종래의 PFC 과전압 차단장치는, 통상의 마이콤을 이용하여 PFC 과전압을 검출하게 되는데, 이때 마이콤에서 과전압 검출후 전원부의 공 급전원을 차단하여 PFC 콘트롤러 IC의 발진을 정지시키는 데까지 일정 시간의 지연(Delay)으로 인해 초기의 과전압 차단 설정 전압(통상 440V)보다 높은 대략 600V이상으로 상승하며, 이러한 과정을 여러 차례 반복함으로 인하여 기기의 각종 부품(예로서, 스탠바이 정류 캐패시터 등)을 손상시키는 문제점이 있었다.However, the conventional PFC overvoltage cutoff device detects the PFC overvoltage using a conventional microcomputer, and at this time, the microcontroller stops oscillation of the PFC controller IC by cutting off the power supply of the power supply unit after the overvoltage detection. Due to the delay, the voltage rises to approximately 600V above the initial overvoltage cutoff voltage (typically 440V), and this process is repeated several times to damage various components of the device (e.g., standby rectifying capacitors, etc.). There was a problem letting.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 과전압 검출후 IC 차단 지연 시간을 최소화하여 과열을 방지함과 아울러, 이에 따른 기기의 부품 손상을 방지하도록 하는 PFC 과전압 차단장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, to provide a PFC overvoltage cut-off device to minimize the IC blocking delay time after the overvoltage detection to prevent overheating, thereby preventing damage to the components of the device accordingly. Has its purpose.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 PFC 과전압 차단장치는, 구동전원을 공급하는 전원부; 내장된 PFC 콘트롤러 IC를 통하여 상기 전원부에서 출력되는 전력 효율을 교정하여 안정된 전류를 공급하는 PFC 회로부; 상기 PFC 회로부에서 공급하는 과전압 발생신호를 검출하여, 즉시 상기 PFC 콘트롤러 IC의 발진을 정지시키는 보호 회로부를 포함하는 것을 특징으로 한다.PFC overvoltage cut-off device according to the present invention for achieving the above object, the power supply for supplying a drive power; A PFC circuit unit for supplying stable current by correcting power efficiency output from the power supply unit through an embedded PFC controller IC; And a protection circuit section for detecting an overvoltage generation signal supplied from the PFC circuit section and immediately stopping oscillation of the PFC controller IC.
상기 보호 회로부는, 상기 과전압 발생신호를 검출하여 턴온되는 포토 커플러; 일측이 상기 포토 커플러에 연결되고 타측이 상기 PFC 콘트롤러 IC에 연결되어, 상기 포토 커플러의 턴온에 따라 그 캐소드단자에 그라운드(GND) 전압이 인가되는 다이오드를 포함한다.The protection circuit unit may include: a photo coupler turned on by detecting the overvoltage generation signal; One side is connected to the photo coupler and the other side is connected to the PFC controller IC, and includes a diode to apply a ground (GND) voltage to the cathode terminal according to the turn on of the photo coupler.
상기 다이오드의 타측은 상기 PFC 콘트롤러 IC의 CT단자에 연결되고, 상기 다이오드는, 그 캐소드단자가 상기 PFC 콘트롤러 IC 쪽으로 형성된다. 상기 캐소드단자에 그라운드 전압이 인가되는 경우 상기 PFC 콘트롤러 IC의 CT단자에 인가되는 전압은, 상기 다이오드의 순방향 전압으로서 대략 DC 0.2V인 것이 바람직하다.The other side of the diode is connected to the CT terminal of the PFC controller IC, and the diode has its cathode terminal formed toward the PFC controller IC. When the ground voltage is applied to the cathode terminal, the voltage applied to the CT terminal of the PFC controller IC is preferably about DC 0.2V as the forward voltage of the diode.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 PFC 과전압 차단장치를 나타낸 블록 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 PFC 과전압 차단장치를 상세히 나타낸 회로도이다.2 is a block diagram illustrating a PFC overvoltage cutoff device according to the present invention, and FIG. 3 is a circuit diagram showing the PFC overvoltage cutoff device according to the present invention in detail.
도시된 바와 같이, 본 발명은 전원부(100), PFC 회로부(110), PFC 콘트롤러 IC(120), 보호 회로부(130) 및 마이콤(MICOM)(140)을 포함한다.As shown, the present invention includes a
전원부(100)는 통상의 전원공급장치(Power Supply)로서 정류회로 등을 포함하며, 교류전원(AC)을 입력받아 정류 및 평활 작용을 거쳐 직류전원(DC)을 발생시키고, 각부에 직류 구동전원(VCC)을 공급한다.The
상기 PFC 회로부(110)에는 PFC 콘트롤러 IC(120)가 내장된다. 상기 PFC 회로란 전술한 바와 같이 전력 효율 교정을 위한 장치로서, 전원공급장치에 전력효율을 향상시키기 위하여 절전 회로를 추가한 것이다. The
따라서, PFC 회로부(110)는 내장된 PFC 콘트롤러 IC(120)를 통하여 상기 전원부(100)에서 출력되는 전력 효율을 교정하여 안정된 전류를 공급한다.Therefore, the
보호 회로부(130)는 상기 PFC 회로부(110)에서 마이콤(140) 측으로 발생되는 과전압 발생신호를 검출하여, 즉시 상기 PFC 콘트롤러 IC(120)의 발진을 정지시킨다.The
이를 위하여, 상기 보호 회로부(130)는 포토 커플러(Photo-coupler)(PH1)와 다이오드(D1)를 포함한다.To this end, the
포토 커플러(PH1)는 상기 과전압 발생신호를 검출하여 턴온(Turn-on)된다.The photo coupler PH1 is turned on by detecting the overvoltage generation signal.
다이오드(D1)는 일측이 상기 포토 커플러(PH1)에 연결되고 타측이 상기 PFC 콘트롤러 IC(120)에 연결되어, 상기 포토 커플러(PH1)의 턴온에 따라 그 캐소드단자(-)에 그라운드(GND) 전압이 인가된다.One side of the diode D1 is connected to the photo coupler PH1 and the other side is connected to the
이때, 상기 다이오드(D1)의 타측은 상기 PFC 콘트롤러 IC(120)의 CT단자(CT)에 연결된다.In this case, the other side of the diode D1 is connected to the CT terminal CT of the PFC controller IC 120.
또한, 상기 다이오드(D1)는, 그 캐소드단자(-)가 상기 PFC 콘트롤러 IC(120) 쪽으로 형성된다.In addition, the cathode of the diode D1 is formed toward the
상기 캐소드단자(-)에 그라운드 전압이 인가되는 경우 상기 PFC 콘트롤러 IC(120)의 CT단자(CT)에 인가되는 전압은, 상기 다이오드(D1)의 순방향 전압인 것이 바람직하다. When the ground voltage is applied to the cathode terminal (-), the voltage applied to the CT terminal CT of the
더욱이, 상기 다이오드의 순방향 전압은, 대략 DC 0.2V가 인가된다.Furthermore, the forward voltage of the diode is approximately 0.2V DC.
도 4는 본 발명에 따른 PFC 과전압 차단장치의 작용을 나타낸 제어 순서도로서, 이를 참조하여 상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.4 is a control flowchart showing the operation of the PFC over-voltage blocking device according to the present invention, with reference to this will be described in more detail the operation of the present invention configured as described above.
도시된 바와 같이, 본 발명은 먼저, 전원부(100)에서 교류전원(AC)을 입력받아 정류 및 평활 작용을 거쳐 각부에 직류구동전원(DC)을 공급한다.As shown, the present invention, first, receives the AC power source AC from the
이후, PFC 회로부(110)는 내장된 PFC 콘트롤러 IC(120)를 통하여 상기 전원 부(100)에서 출력되는 전력 효율을 교정하여 안정된 전류를 공급한다.Thereafter, the PFC
이와 같이 기기가 정상적으로 동작되는 상태에서, 기기에 과전압이 발생할 경우, 보호 회로부(130)는 상기 PFC 회로부(110)에서 마이콤(140) 측으로 발생되는 과전압 발생신호를 검출하여, 즉시 상기 PFC 콘트롤러 IC(120)의 발진을 정지시킨다.In the state in which the device is normally operated as described above, when overvoltage occurs in the device, the
상기 PFC 회로부(110)로부터 과전압이 발생되면, 포토 커플러(PH1)는 상기 과전압 발생신호를 검출하여 턴온(Turn-on)된다(S200~S210).When an overvoltage is generated from the
즉, 최초 피드백(Feed-back)단자 오픈(open)발생으로 PFC출력 과전압이 감지되면, 포토커플러(PH1)에 전류가 흐르면서 2차측의 마이콤(140)에 PFC출력 과전압 발생신호를 전달한다.That is, when the PFC output overvoltage is sensed due to the first feedback terminal open, the PFC output overvoltage generation signal is transmitted to the
상기 포토 커플러(PH1)의 턴온에 따라 상기 다이오드(D1)의 캐소드단자(-)에 그라운드(GND) 전압이 인가된다(S220).In response to the turn-on of the photo coupler PH1, the ground GND voltage is applied to the cathode terminal − of the diode D1 (S220).
이때, 상기 다이오드(D1)는 일측이 상기 포토 커플러(PH1)에 연결되고 타측이 상기 PFC 콘트롤러 IC(120)에 연결되어 있으므로, 특히 그 캐소드단자(-)가 상기 PFC 콘트롤러 IC(120) 쪽으로 형성되어 상기 캐소드단자(-)에 그라운드 전압이 인가되는 경우 상기 PFC 콘트롤러 IC(120)의 CT단자(CT)에는 상기 다이오드(D1)의 순방향 전압이 인가된다(S230).In this case, the diode D1 has one side connected to the photo coupler PH1 and the other side connected to the PFC controller IC 120. In particular, the cathode terminal (−) is formed toward the
아울러, 상기 다이오드의 순방향 전압은, 대략 DC 0.2V가 인가된다.In addition, the forward voltage of the diode is approximately 0.2V DC.
따라서, CT단자의 0.2V의 전압이 인가되면 PFC 콘트롤러 IC(120)의 게이트(Gate) 출력 파형이 나가지 않게 되므로 IC의 발진을 멈추게 된다(S240).Therefore, when a voltage of 0.2 V of the CT terminal is applied, the gate output waveform of the
이와 같이 보호 회로부(130)를 통하여 과전압의 검출과 동시에 바로 PFC 콘트롤러 IC(120)의 발진을 정지시킴으로써, 과전압 검출 후 IC 차단 지연 시간을 최소화하여 과열을 방지함과 아울러, 이에 따른 기기의 부품 손상을 방지하게 된다.As such, by stopping the oscillation of the
상술한 본 발명은 통상의 전원공급장치뿐만 아니라, 전원공급을 필요로하는 PDP 및 LCD 등의 평판 디스플레이 장치는 물론이고, 프로젝션 TV, 일반 TV, 모니터 및 기타 영상기기에 적용될 수 있으며, 아날로그 TV, 디지털 TV, 및 위성 TV에 동일하게 적용할 수 있다. 또한, NTSC, PAL, SECAM방식에 모두 적용할 수 있음은 물론이다.The present invention described above can be applied not only to a general power supply device, but also to flat panel display devices such as PDPs and LCDs requiring power supply, as well as to projection TVs, general TVs, monitors, and other video devices. The same applies to digital TVs and satellite TVs. In addition, it can of course be applied to all NTSC, PAL, SECAM method.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.Although the preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the present invention is not limited to the above-described embodiments without departing from the spirit of the present invention as claimed in the claims. Anyone skilled in the art can, of course, make various changes and make such changes as fall within the stated claims.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 PFC 과전압 차단장치에 의하면, 마이콤에 의하여 전원부를 차단할 필요 없이, 바로 PFC 콘트롤러 IC의 발진을 정지시킴으로써, 과전압 검출 후 IC 차단 지연 시간을 최소화하여 과열을 방지함과 아울러, 이에 따른 기기의 부품 손상을 방지하도록 하는 효과가 있다. As described above, according to the PFC overvoltage cutoff device according to the present invention, by stopping the power supply by the microcomputer, the oscillation of the PFC controller IC is immediately stopped, thereby minimizing the IC shutdown delay time after the overvoltage detection to prevent overheating and In addition, there is an effect to prevent component damage of the device accordingly.
또한, 전원공급장치의 완성도를 높이고, 필드(field) 불량을 줄이는 효과도 있다.In addition, it has the effect of increasing the completeness of the power supply device and reducing field defects.
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