KR100835100B1 - Voltage regulator circuit with improved regulation - Google Patents

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KR100835100B1
KR100835100B1 KR1020060117225A KR20060117225A KR100835100B1 KR 100835100 B1 KR100835100 B1 KR 100835100B1 KR 1020060117225 A KR1020060117225 A KR 1020060117225A KR 20060117225 A KR20060117225 A KR 20060117225A KR 100835100 B1 KR100835100 B1 KR 100835100B1
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안태영
박종권
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삼성전기주식회사
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Abstract

A voltage regulator circuit improving regulation is provided to facilitate implementation of a variable output circuit by sharing a current sensing stage to a monitor IC(Integrated Circuit) in parallel without an additional sensing IC by using a high-side current monitoring IC for precisely sensing a current. A voltage regulator circuit improving regulation includes an output voltage sensing unit(300), an output current sensing unit(400), a sensed voltage control unit(500), and a shunt regulator(600). The output voltage sensing unit divides an output voltage(Vout) of a final output stage(OUT) outputting a voltage rectified by a rectification unit(200) at a predetermined ratio to sense the divided output voltage. The output current sensing unit outputs a sensed current according to a current flowing at the final output stage from an inner node(INC) connected to a rectification output stage of the rectification unit. The sensed voltage control unit controls a sensed voltage of the output voltage sensing unit according to the sensed current from the output current sensing unit. The shunt regulator bypasses a current from the inner node to the ground(GND) by being turned on when the sensed voltage is higher than an inner reference voltage and is turned off when the sensed voltage is not higher than the inner reference voltage.

Description

레귤레이션 특성을 개선한 정전압 회로{VOLTAGE REGULATOR CIRCUIT WITH IMPROVED REGULATION}VOLTAGE REGULATOR CIRCUIT WITH IMPROVED REGULATION}

도 1은 종래기술에 따른 정전압 회로의 구성도.1 is a block diagram of a constant voltage circuit according to the prior art.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 정전압 회로의 구성도.2 is a block diagram of a constant voltage circuit according to an embodiment of the present invention.

도 3은 도 2의 출력전류 검출부의 구성도.3 is a configuration diagram of an output current detector of FIG. 2.

도 4는 도 2의 출력전압-출력전류 관계 그래프.4 is an output voltage-output current relationship graph of FIG. 2.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 트랜스 200 : 정류부100: transformer 200: rectifier

300 : 출력전압 검출부 400 : 출력전류 검출부300: output voltage detector 400: output current detector

410 : 전류 검출 회로 500 : 검출전압 조절부410: current detection circuit 500: detection voltage control unit

600 : 션트 레귤레이터 700 : 포토커플러용 발광 다이오드600: shunt regulator 700: light emitting diode for photocoupler

OUT : 최종 출력단 Vout : 출력전압OUT: Final output terminal Vout: Output voltage

INC : 내부 노드 DNC : 검출 접속노드INC: Internal node DNC: Detection connection node

Rsense : 전류 검출 저항 Isense : 검출전류Rsense: Current detection resistor Isense: Detection current

ZD : 제너 다이오드 R23 : 제3 저항ZD: Zener Diode R23: Third Resistor

Q1 : 트랜지스터Q1: transistor

본 발명은 전원장치에 적용되는 정전압 회로에 관한 것으로, 특히 출력전류의 크기에 따라 출력전압으로부터의 검출전압의 크기를 조절하도록 함으로써, 중부하에서 출력전압의 다운(down)을 방지할 수 있고, 이에 따라 중부하 및 경부하에서의 출력전압을 부하 변동에 관계없이 항상 일정하게 유지할 수 있는 정전압 회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a constant voltage circuit applied to a power supply device, and in particular, by adjusting the magnitude of a detection voltage from the output voltage according to the magnitude of the output current, it is possible to prevent the output voltage from being down at a heavy load. Accordingly, the present invention relates to a constant voltage circuit capable of maintaining a constant output voltage at medium and light loads regardless of load variation.

일반적으로, 전기 및 전자 관련 시스템에서, 전원장치(Power supply)에서의 출력전압은 부하[Load]의 변동에도 변화없이 일정하게 유지할 것(Regulation)이 요구된다.In general, in electrical and electronic related systems, the output voltage at the power supply is required to be kept constant without change in load.

그러나, 전원장치의 커넥터 타입(Connector Type) 또는 케이블 타입(Cable Type)의 전원장치(Power supply)의 경우에는 시스템과의 연결수단인 케이블 또는 커넥터에 의해 최대 부하(Max Load)시 출력전압 다운(Down)현상이 발생한다. 이에 따라 특정부하[Load]시 부하[Load]량을 감지하여 출력전압을 상승시킴으로써 케이블 단부의 출력전압 다운현상을 보상해 줌으로써 보다 안정된 전압을 공급할 수 있다.However, in the case of a power supply of a connector type or a cable type of a power supply device, the output voltage is lowered at the maximum load by a cable or a connector which is a means of connection with the system. Down) phenomenon occurs. Accordingly, the output voltage is increased by sensing the load at a specific load, thereby compensating the output voltage down phenomenon at the cable end, thereby providing a more stable voltage.

도 1은 종래기술에 따른 정전압 회로의 구성도이다.1 is a block diagram of a constant voltage circuit according to the prior art.

도 1에 도시된 정전압 회로는, 1차 및 2차의 권선비에 따라 입력전압을 승압하는 트랜스(11)와, 상기 트랜스의 2차 전압을 정류하는 정류부(12)와, 상기 정류부(12)를 통해 출력되는 출력전압(Vout)을 저항(R1,R2)의 비율로 분할하여 상기 분할된 전압을 검출전압으로 출력하는 분할회로(13)와, 상기 분할회로(13)에 의해 검출된 전압과 내부 기준전압을 비교하여 검출전압이 비교전압보다높으면 턴온되고, 그렇지 않으면 턴오프되는 션트 레귤레이터(14)와, 상기 션트 레귤레이터(14)를 통해 흐르는 전류를 저항(R3)를 통해 검출하여 포토커플링하는 포토커플러용 발광 다이오드(15)를 포함한다.The constant voltage circuit shown in FIG. 1 includes a transformer 11 for boosting an input voltage according to the primary and secondary winding ratios, a rectifier 12 for rectifying the secondary voltage of the transformer, and the rectifier 12. A division circuit 13 for dividing the output voltage Vout outputted through the ratio of the resistors R1 and R2 and outputting the divided voltage as a detection voltage, and a voltage detected by the division circuit 13 and an internal portion. The reference voltage is compared to detect the current being turned on when the detection voltage is higher than the comparison voltage, otherwise turned off, the current flowing through the shunt regulator 14 and through the resistor (R3) for photocoupling And a light emitting diode 15 for the photocoupler.

이때, 상기 션트 레귤레이터(14)는, 상기 검출된 전압과 내부 기준전압(예,2.5V)을 비교하여 검출전압이 비교전압보다높으면 턴온되어 출력단으로 흐르는 전류를 접지로 바이패스시켜 출력전압을 낮추고, 그렇지 않고 상기 검출된 전압과 내부 기준전압을 비교하여 검출전압이 비교전압보다높으면 턴오프되어 출력전압을 그대로 유지시킨다.At this time, the shunt regulator 14 compares the detected voltage with an internal reference voltage (eg, 2.5 V), and when the detection voltage is higher than the comparison voltage, turns on and bypasses the current flowing to the output terminal to ground to lower the output voltage. Otherwise, the detected voltage is compared with the internal reference voltage, and when the detected voltage is higher than the comparison voltage, it is turned off to maintain the output voltage.

그런데, 도 1에 도시된 정전압 회로에서, 출력전압 다운현상의 원인에 대해 살펴보면 다음과 같다.However, the causes of the output voltage down phenomenon in the constant voltage circuit shown in FIG. 1 are as follows.

일반 정전압 회로에서는 전원장치(Power supply)의 PCB 전위를 감지하여 정전압시키는 방식으로 부하(Load)량이 증가하면 주변 케이블이나 커넥터와 같은 연결수단을 사용하기 이전에 PCB 패턴의 저항성분에 의해서도 전압 하강(Voltage Drop)현상이 발생되는 문제점이 있다.In general constant voltage circuit, if the load is increased by sensing the PCB potential of the power supply and constant voltage, the voltage drop may be caused by the resistance component of the PCB pattern before the connection means such as peripheral cables or connectors are used. Voltage Drop) phenomenon occurs.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은, 출력전류의 크기에 따라 출력전압으로부터의 검출전압의 크기를 조절하도록 함으로써, 중부하에서 출력전압의 다운(down)을 방지할 수 있고, 이에 따라 중부하 및 경부하에서의 출력전압을 부하 변동에 관계없이 항상 일정하게 유지할 수 있는 레귤레이션 특성을 개선한 정전압 회로를 제공하는데 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and its object is to adjust the magnitude of the detected voltage from the output voltage according to the magnitude of the output current, thereby preventing the down of the output voltage under heavy load. Accordingly, an object of the present invention is to provide a constant voltage circuit having improved regulation characteristics that can maintain an output voltage at a heavy load and a light load at all times regardless of a load variation.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일실시예에 따른 레귤레이션 특성을 개선한 정전압 회로는, 정류부에 의해 정류된 전압을 출력하는 최종 출력단의 출력전압을 일정비율로 분할하여 검출하는 출력전압 검출부; 상기 정류부의 정류 출력단에 연결된 내부 노드에서 상기 최종 출력단으로 흐르는 전류의 크기에 따른 검출전류를 출력하는 출력전류 검출부; 상기 출력전류 검출부로부터의 검출전류에 따라 상기 출력전압 검출부의 검출전압을 조절하는 검출전압 조절부; 및 상기 검출전압 조절부에 의해 조절되는 상기 검출전압과 내부 기준전압을 비교하여, 상기 검출전압이 상기 내부 기준전압보다 높으면 턴온되어 상기 내부 노드에서 전류를 접지로 바이패스시키고, 상기 검출전압이 상기 내부 기준전압보다 높지 않으면 턴오프되는 션트 레귤레이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object of the present invention, the constant voltage circuit having improved regulation characteristics according to an embodiment of the present invention, by dividing the output voltage of the final output terminal for outputting the rectified voltage by the rectifying unit by a predetermined ratio An output voltage detector; An output current detector for outputting a detection current according to the magnitude of the current flowing from the internal node connected to the rectifier output terminal of the rectifier to the final output terminal; A detection voltage adjusting unit adjusting the detection voltage of the output voltage detecting unit according to the detection current from the output current detecting unit; And comparing the detection voltage controlled by the detection voltage adjusting unit with an internal reference voltage, and when the detection voltage is higher than the internal reference voltage, the signal is turned on to bypass current at the internal node to ground, and the detection voltage is set to the internal reference voltage. It characterized in that it comprises a shunt regulator is turned off if not higher than the internal reference voltage.

상기 정전압 회로는, 1차 및 2차 코일의 권선비에 따라 입력전압을 승압하는 트랜스를 더 포함하고, 상기 정류부는, 상기 트랜스의 2차 전압을 정류하여 상기 출력전압을 제공하는 것을 특징으로 한다.The constant voltage circuit further includes a transformer for boosting an input voltage according to the turns ratio of the primary and secondary coils, and the rectifying unit rectifies the secondary voltage of the transformer to provide the output voltage.

상기 정전압 회로는, 상기 션트 레귤레이터를 통해 흐르는 전류를 포토커플링하기 위한 포토커플러용 발광 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The constant voltage circuit may further include a light emitting diode for photocoupler for photocoupling a current flowing through the shunt regulator.

상기 출력전류 검출부는, 상기 내부 노드와 최종 출력단 사이의 전류 선로상에 연결된 전류 검출 저항; 및 상기 전류 검출 저항과 상기 전류 검출 저항에 흐르는 전류에 의해서, 결정되는 전압을 검출하고, 상기 전류 검출 저항을 통한 검출전압의 크기에 따라 상기 검출전류를 출력하는 전류 검출 회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.The output current detector includes: a current detection resistor connected on a current line between the internal node and a final output terminal; And a current detection circuit that detects a voltage determined by the current flowing through the current detection resistor and the current detection resistor, and outputs the detection current according to the magnitude of the detection voltage through the current detection resistor. do.

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상기 출력전압 검출부는, 상기 최종 출력단과 접지 사이에 직렬로 연결된 제1 및 제2 저항을 포함하고, 상기 제1 및 제2 저항 사이의 검출 접속노드에서 검출전압을 출력하는 것을 특징으로 한다.The output voltage detector includes first and second resistors connected in series between the final output terminal and ground, and outputs a detection voltage at a detection connection node between the first and second resistors.

상기 검출전압 조절부는, 상기 전류 검출 회로의 검출전류 출력단에 연결된 캐소드를 갖는 제너 다이오드; 상기 제너 다이오드의 애노드와 접지 사이에 연결된 제3 저항; 및 상기 제너 다이오드의 애노드에 제4 저항을 통해 연결된 제1 단자와, 상기 검출 접속노드에 제5 저항을 통해 연결된 제2 단자와, 접지에 연결된 제3단자를 갖는 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 한다.The detection voltage control unit may include a Zener diode having a cathode connected to a detection current output terminal of the current detection circuit; A third resistor coupled between the anode of the zener diode and ground; And a transistor having a first terminal connected to an anode of the zener diode through a fourth resistor, a second terminal connected to the detection connection node through a fifth resistor, and a third terminal connected to ground. .

상기 트랜지스터는, 상기 제1 단자에 해당되는 베이스와, 상기 제2 단자에 해당되는 컬렉터와, 상기 제3단자에 해당되는 이미터를 갖는 NPN 트랜지스터인 것을 특징으로 한다.The transistor may be an NPN transistor having a base corresponding to the first terminal, a collector corresponding to the second terminal, and an emitter corresponding to the third terminal.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 설명되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상에 대한 이해를 돕기 위해서 사용된다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.The present invention is not limited to the embodiments described, and the embodiments of the present invention are used to assist in understanding the technical spirit of the present invention. In the drawings referred to in the present invention, components having substantially the same configuration and function will use the same reference numerals.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 정전압 회로의 구성도이다.2 is a configuration diagram of a constant voltage circuit according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 정전압 회로는, 1차 및 2차 코일의 권선비에 따라 입력전압을 승압하는 트랜스(100)와, 상기 트랜스(100)의 2차 전압을 정류하여 출력전압(Vout)을 제공하는 정류부(200)와, 상기 정류부(200)에 의해 정류된 전압을 출력하는 최종 출력단(OUT)의 출력전압(Vout)을 일정비율로 분할하여 검출하는 출력전압 검출부(300)와, 상기 정류부(200)의 정류 출력단에 연결된 내부 노드(INC)에서 상기 최종 출력단(OUT)으로 흐르는 전류의 크기에 따른 검출전류를 출력하는 출력전류 검출부(400)와, 상기 출력전류 검출부(400)로부터의 검출전류에 따라 상기 출력전압 검출부(300)의 검출전압을 조절하는 검출전압 조절부(500)와, 상기 검출전압 조절부(500)에 의해 조절되는 상기 검출전압과 내부 기준전압을 비교하여, 상기 검출전압이 상기 내부 기준전압보다 높으면 턴온되어 상기 내부 노드(INC)에서 전류를 접지로 바이패스시키고, 상기 검출전압이 상기 내부 기준전압보다 높지 않으면 턴오프되는 션트 레귤레이터(600)와, 상기 션트 레귤레이터(600)를 통해 흐르는 전류를 포토커플링하기 위한 포토커플러용 발광 다이오드(700)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the constant voltage circuit according to an embodiment of the present disclosure rectifies a transformer 100 for boosting an input voltage according to a turns ratio of primary and secondary coils, and a secondary voltage of the transformer 100. And an output voltage detector for dividing and detecting the output voltage Vout of the final output terminal OUT for outputting the voltage rectified by the rectifier 200 by a predetermined ratio. An output current detection unit 400 outputting a detection current according to the magnitude of the current flowing from the internal node INC connected to the rectifying output terminal of the rectifying unit 200 to the final output terminal OUT; A detection voltage controller 500 for adjusting the detection voltage of the output voltage detector 300 according to a detection current from the detector 400, and the detection voltage and the internal reference controlled by the detection voltage controller 500. Comparing the voltages, the detection voltage The shunt regulator 600 and the shunt regulator 600 are turned on when the voltage is higher than the reference voltage, thereby bypassing the current to the ground, and turning off when the detection voltage is not higher than the internal reference voltage. And a light emitting diode 700 for photocouplers for photocoupling the flowing current.

도 3은 도 2의 출력전류 검출부의 구성도이다. 3 is a configuration diagram illustrating an output current detector of FIG. 2.

도 3을 참조하면, 상기 출력전류 검출부(400)는, 상기 내부 노드(INC)와 최종 출력단(OUT) 사이의 전류 선로상에 연결된 전류 검출 저항(Rsense)과, 상기 전류 검출 저항(Rsense)과, 상기 전류 검출 저항(Rsense)에 흐르는 전류에 의해 결정되는 전압을 검출하고, 상기 전류 검출 저항(Rsense)을 통한 검출전압의 크기에 따라 상기 검출전류(Isense)를 출력하는 전류 검출 회로(410)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the output current detector 400 includes a current detection resistor Rsense connected to a current line between the internal node INC and the final output terminal OUT, and the current detection resistor Rsense. A current detection circuit 410 for detecting a voltage determined by a current flowing through the current detection resistor Rsense and outputting the detection current Isense according to the magnitude of the detection voltage through the current detection resistor Rsense. It includes.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 출력전압 검출부(300)는, 상기 최종 출력단(OUT)과 접지(GND) 사이에 직렬로 연결된 제1 및 제2 저항(R11,R12)을 포함하고, 상기 제1 및 제2 저항(R11,R12) 사이의 검출 접속노드(DNC)에서 검출전압(Vd)을 출력한다.2 and 3, the output voltage detector 300 includes first and second resistors R11 and R12 connected in series between the final output terminal OUT and ground GND. The detection voltage Vd is output from the detection connection node DCN between the first and second resistors R11 and R12.

이때, 상기 검출전압 조절부(500)는, 상기 전류 검출 회로(410)의 검출전류(Isense) 출력단에 연결된 캐소드를 갖는 제너 다이오드(ZD)와, 상기 제너 다이오드(ZD)의 애노드와 접지 사이에 연결된 제3 저항(R23)과, 상기 제너 다이오드(ZD)의 애노드에 제4 저항(R24)을 통해 연결된 제1 단자와, 상기 검출 접속노드(DNC)에 제5 저항(R25)을 통해 연결된 제2 단자와, 접지에 연결된 제3단자를 갖는 트랜지스터(Q1)를 포함한다.In this case, the detection voltage adjusting unit 500 may include a zener diode ZD having a cathode connected to a detection current (Isense) output terminal of the current detection circuit 410, and a gap between an anode of the zener diode ZD and ground. A third resistor R23 connected to the anode; a first terminal connected to an anode of the zener diode ZD through a fourth resistor R24; and a fifth resistor R25 connected to the detection connection node DCN. And a transistor Q1 having two terminals and a third terminal connected to ground.

상기 트랜지스터(Q1)는, 상기 제1 단자에 해당되는 베이스와, 상기 제2 단자에 해당되는 컬렉터와, 상기 제3단자에 해당되는 이미터를 갖는 NPN 트랜지스터로 이루어질 수 있다.The transistor Q1 may include an NPN transistor having a base corresponding to the first terminal, a collector corresponding to the second terminal, and an emitter corresponding to the third terminal.

도 4는 도 2의 출력전압-출력전류 관계 그래프이다.4 is an output voltage-output current relationship graph of FIG. 2.

도 4에서, 세로축은 출력전압을 나타내고, 가로축은 출력전류를 나타내며, A영역에서의 상기 검출전압 조절부(500)의 트랜지스터(Q1)의 동작상태는 완전 오프동작 상태이고, B영역에서의 상기 검출전압 조절부(500)의 트랜지스터(Q1)의 동작상태는 선형 동작상태이고, C영역에서의 상기 검출전압 조절부(500)의 트랜지스터(Q1)의 동작상태는 완전 온동작 상태를 보이고 있다.In Fig. 4, the vertical axis represents the output voltage, the horizontal axis represents the output current, and the operating state of the transistor Q1 of the detection voltage adjusting unit 500 in the A region is a completely off operating state, and the The operating state of the transistor Q1 of the detection voltage adjusting unit 500 is a linear operating state, and the operating state of the transistor Q1 of the detecting voltage adjusting unit 500 in the C region shows a fully on operation state.

이하, 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다. Hereinafter, the operation and effects of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 레귤레이션 특성을 개선한 정전압 회로에 대해 설명하면, 먼저 도 2에 도시된 트랜스(100)는 1차 및 2차 코일의 권선비에 따라 입력전압을 승압하여 정류부(200)로 출력한다. 상기 정류부(200)는, 상기 트랜스(100)의 2차 전압을 정류하여 출력전압(Vout)을 최종 출력단(OUT)으로 출력한다.2 to 4, a constant voltage circuit having improved regulation characteristics according to an embodiment of the present invention will be described. First, the transformer 100 shown in FIG. 2 is input according to the turns ratio of the primary and secondary coils. The voltage is boosted and output to the rectifier 200. The rectifier 200 rectifies the secondary voltage of the transformer 100 and outputs the output voltage Vout to the final output terminal OUT.

이때, 도 2에 도시된 출력전압 검출부(300)는 상기 최종 출력단(OUT)의 출력전압(Vout)을 일정비율로 분할하여 검출한다.At this time, the output voltage detector 300 shown in FIG. 2 divides and outputs the output voltage Vout of the final output terminal OUT by a predetermined ratio.

도 3을 참조하여 상기 출력전류 검출부(400)의 동작을 자세히 설명하면, 상기 출력전류 검출부(400)의 전류 검출 저항(Rsense)은 상기 내부 노드(INC)와 최종 출력단(OUT) 사이의 전류 선로상에 연결되어 상기 내부 노드(INC)에서 최종 출력단(OUT)으로 흐르는 출력전류(Iout)를 검출한다.Referring to FIG. 3, the operation of the output current detector 400 will be described in detail. The current detection resistor Rsense of the output current detector 400 is a current line between the internal node INC and the final output terminal OUT. Connected to a phase detects an output current Iout flowing from the internal node INC to a final output terminal OUT.

다음, 상기 출력전류 검출부(400)의 전류 검출 회로(410)는, 상기 전류 검출 저항(Rsense)과, 상기 전류 검출 저항(Rsense)에 흐르는 전류에 의해 결정되는 전압을 검출하고, 상기 전류 검출 저항(Rsense)을 통한 검출전압의 크기에 따라 상기 검출전류(Isense)를 출력한다.Next, the current detection circuit 410 of the output current detection unit 400 detects a voltage determined by the current detection resistor Rsense and the current flowing through the current detection resistor Rsense, and the current detection resistor The detection current Isense is output according to the magnitude of the detection voltage through Rsense.

보다 구체적으로는, 상기 전류 검출 회로(410)는 도 3에 도시한 바와같이 비교기(COM)와 트랜지스터(Q41)로 이루어질 수 있으며, 이때, 상기 비교기(COM)는 상기 전류 검출 저항(Rsense)의 내부 노드(INC)측 전압(+Vsense)과 상기 전류 검출 저항(Rsense)의 최종 출력단(OUT)측 전압(-Vsense)을 비교하여 그 차전압을 트랜지스터(Q41)의 베이스로 출력하면, 상기 트랜지스터(Q41)는 상기 비교기(COM)의 출력전압 크기에 해당되는 검출전류(Isense)를 출력한다.More specifically, the current detection circuit 410 may be composed of a comparator COM and a transistor Q41, as shown in FIG. 3, wherein the comparator COM is configured of the current detection resistor Rsense. When the voltage (+ Vsense) of the internal node (INC) is compared with the voltage of the final output terminal (OUT) of the current detection resistor Rsense and outputs the difference voltage to the base of the transistor Q41, the transistor Q41 outputs a detection current Isense corresponding to the magnitude of the output voltage of the comparator COM.

또한 도 2를 참조하면, 상기 정전압 회로의 출력전류 검출부(400)는, 내부 노드(INC)에서 상기 최종 출력단(OUT)으로 흐르는 전류의 크기에 따른 검출전류를 출력한다.2, the output current detection unit 400 of the constant voltage circuit outputs a detection current according to the magnitude of the current flowing from the internal node INC to the final output terminal OUT.

한편, 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 출력전압 검출부(300)가 상기 최종 출력단(OUT)과 접지(GND) 사이에 직렬로 연결된 제1 및 제2 저항(R11,R12)을 포함하는 경우, 상기 제1 및 제2 저항(R11,R12) 사이의 검출 접속노드(DNC)에서 검출전압(Vd)을 출력한다.Meanwhile, referring to FIGS. 2 and 3, when the output voltage detector 300 includes first and second resistors R11 and R12 connected in series between the final output terminal OUT and ground GND. The detection voltage Vd is output from the detection connection node DCN between the first and second resistors R11 and R12.

이때, 도 2를 참조하면, 상기 정전압 회로의 검출전압 조절부(500)는, 상기 출력전류 검출부(400)로부터의 검출전류에 따라 상기 출력전압 검출부(300)의 검출전압을 조절한다.2, the detection voltage adjusting unit 500 of the constant voltage circuit adjusts the detection voltage of the output voltage detecting unit 300 according to the detection current from the output current detecting unit 400.

보다 구체적으로 상기 검출전압 조절부(500)에 대해 설명하면, 상기 검출전압 조절부(500)가 도 2에 도시된 바와같이 제너 다이오드(ZD)와 제3 저항(R23) 및 트랜지스터(Q1)를 포함하는 경우, 상기 제너 다이오드(ZD)는 상기 전류 검출 회로(410)의 검출전류(Isense) 크기에 따라 스위칭 된다.In more detail with reference to the detection voltage control unit 500, the detection voltage control unit 500 as shown in FIG. 2, the zener diode (ZD), the third resistor (R23) and the transistor (Q1) When included, the zener diode ZD is switched according to the magnitude of the detection current Isense of the current detection circuit 410.

예를 들어, 상기 검출전류(Isense)가 턴온 전압에 해당되는 전류보다 크면 상기 제너 다이오드(ZD)가 턴온되고, 이에 반해 상기 검출전류(Isense)가 턴온 전압에 해당되는 전류보다 작으면 상기 제너 다이오드(ZD)가 턴오프된다.For example, when the detection current Isense is greater than the current corresponding to the turn-on voltage, the zener diode ZD is turned on. In contrast, when the detection current Isense is smaller than the current corresponding to the turn-on voltage, the zener diode is (ZD) is turned off.

이때, 상기 트랜지스터(Q1)는, 상기 제너 다이오드(ZD)가 턴오프되면 상기 제너 다이오드(ZD)를 통해 흐르는 전류가 없으므로 턴오프된다. 이 경우에는 션트 레귤레이터(600)는 상기 출력전류 검출부(400)의 검출전압(Vd)에 따라 동작한다.In this case, when the zener diode ZD is turned off, the transistor Q1 is turned off because there is no current flowing through the zener diode ZD. In this case, the shunt regulator 600 operates according to the detection voltage Vd of the output current detector 400.

이에 반해, 상기 트랜지스터(Q1)는, 상기 제너 다이오드(ZD)가 턴온되면 상 기 제너 다이오드(ZD)를 통해 흐르는 전류가 제3 저항(R23) 및 제4 저항(R24)을 통해 흐르고, 상기 제4 저항(R24)을 통해 흐르는 베이스 전류 크기에 따라 상기 트랜지스터(Q1)의 커렉터와 이미터 사이에 흐르는 컬렉터 전류 크기가 비례하여 결정된다. On the contrary, when the zener diode ZD is turned on, the transistor Q1 flows through the third resistor R23 and the fourth resistor R24 when the zener diode ZD is turned on. The magnitude of the collector current flowing between the collector and the emitter of the transistor Q1 is proportionally determined according to the magnitude of the base current flowing through the resistor R24.

즉, 상기 베이스전류가 증가하면 상기 컬렉터 전류도 증가하고, 반대로 상기 베이스 전류가 감소하면 상기 컬렉터 전류도 감소한다. 이와같이 상기 트랜지스터(Q1)가 동작하면, 결국 출력전류의 검출전류의 크기에 따라 상기 검출전압(Vd)을 제공하는 검출 접속노드(DNC)에서 접지로 바이패스시키는 전류의 크기가 결정되므로, 상기 검출전압(Vd)이 상기 출력전류의 크기에 따라 조절된다.That is, as the base current increases, the collector current also increases, and conversely, when the base current decreases, the collector current also decreases. When the transistor Q1 operates as described above, the magnitude of the current bypassing the ground from the detection connection node DC that provides the detection voltage Vd is determined according to the magnitude of the detection current of the output current. The voltage Vd is adjusted according to the magnitude of the output current.

그리고, 상기 션트 레귤레이터(600)는, 상기 검출전압 조절부(500)에 의해 조절되는 상기 검출전압과 내부 기준전압을 비교하여, 상기 검출전압이 상기 내부 기준전압보다 높으면 턴온되어 상기 내부 노드(INC)에서 전류를 접지로 바이패스시키고, 상기 검출전압이 상기 내부 기준전압보다 높지 않으면 턴오프된다.The shunt regulator 600 compares the detection voltage adjusted by the detection voltage adjusting unit 500 with an internal reference voltage, and when the detection voltage is higher than the internal reference voltage, the shunt regulator 600 is turned on to the internal node INC. Bypasses the current to ground and turns off if the detected voltage is not higher than the internal reference voltage.

다른 한편, 상기 션트 레귤레이터(600)를 통해 흐르는 전류를 포토커플링하기 위한 포토커플러용 발광 다이오드(700)를 포함하는 경우, 상기 발광 다이오드(700)는 상기 션트 레귤레이터(600)를 통해 흐르는 전류를 미도시 피드백 회로의 포토 트랜지스터로 커플링한다.On the other hand, in the case of including a photocoupler light emitting diode 700 for photocoupling the current flowing through the shunt regulator 600, the light emitting diode 700 is a current flowing through the shunt regulator 600 Coupling to a photo transistor of a feedback circuit, not shown.

전술한 바와같은 동작에 따라, 도 4에 도시한 바와같이, 본 발명의 출력전압(Vout)은 3가지의 A영역,B영역 및 C영역으로 동작하며, A영역에서의 상기 검출전압 조절부(500)의 트랜지스터(Q1)의 동작상태는 완전 오프동작 상태이고, B영역에서의 상기 검출전압 조절부(500)의 트랜지스터(Q1)의 동작상태는 선형 동작상태이고, C영역에서의 상기 검출전압 조절부(500)의 트랜지스터(Q1)의 동작상태는 완전 온동작 상태를 보이고 있다.According to the operation as described above, as shown in Fig. 4, the output voltage Vout of the present invention operates in three areas A, B and C, and the detection voltage adjusting unit ( The operating state of the transistor Q1 of the 500 is a fully off operation state, the operating state of the transistor Q1 of the detection voltage adjusting unit 500 in the B region is a linear operating state, and the detection voltage in the C region. The operating state of the transistor Q1 of the controller 500 is in a fully on state.

여기서, 상기 션트 레귤레이터(600)가 턴온되는 시점에서 상기 A영역에서 B영역으로 영역이 이동하기 시작하고, 상기 트랜지스터(Q1)가 턴온되는 시점에서 상기 B영역에서 C영역으로 이동된다.Here, when the shunt regulator 600 is turned on, the region starts to move from the A region to the B region, and when the transistor Q1 is turned on, the region is moved from the B region to the C region.

이때, 영역구분의 감도조절은 상기 트랜지스터(Q1)의 베이스에 연결된 제4 저항(R24)에 의존하게 되며, 상기 검출전압(Vd)의 동작범위와 상기 제4 저항(R24)의 범위에 의해 상기 A,B 및 C영역에서의 동작여부가 결정된다.At this time, the sensitivity control of the region classification is dependent on the fourth resistor R24 connected to the base of the transistor Q1, and is controlled by the operating range of the detection voltage Vd and the range of the fourth resistor R24. Operation in areas A, B and C is determined.

이에 따르면, 도 4의 A영역에서 보이는 바와같이, 출력전류(부하)가 기설정 제1 기준전류보다 작으면 출력전압을 낮은 전압을 유지시킨다.According to this, as shown in area A of FIG. 4, when the output current (load) is smaller than the first preset reference current, the output voltage is maintained at a low voltage.

도 4의 B영역에서 보이는 바와같이, 출력전류(부하)가 기설정 제2 기준전류와 제3 기준전류 사이의 범위에 포함되는 경우에는 출력전류에 비례하여 출력전압을 선형적으로 조절한다.As shown in area B of FIG. 4, when the output current (load) is included in a range between the preset second reference current and the third reference current, the output voltage is linearly adjusted in proportion to the output current.

그리고, 도 4의 C영역에서 보이는 바와같이, 출력전류(부하)가 제3 기준전류 보다 높을 경우에는 출력전압을 일정한 전압을 유지시켜 중부하에서 출력전압이 다운되는 것을 방지할 수 있다.(설명이 맞는지 확인 필요합니다) As shown in the region C of FIG. 4, when the output current (load) is higher than the third reference current, the output voltage is maintained at a constant voltage to prevent the output voltage from being lowered under heavy load. Need to check if it is correct)

예를 들어, 본 발명의 일실시예에 따른 정전압 회로가 적용되는 전원장치(Power supply)에서의 출력 레귤레이션(전압변동값)이 부하가 0 ~ 3.6A일 경우, 대략 16.5V에서 17.0V까지의 출력전압을 만족해야 하고, 3.6 ~ 4.6A일 경우 16.0V에서 19.0V까지 만족해야 한다고 하면, 도 4에서 A영역이 대략 0A~3.6A이고, B영역은 대략 3.6A~4.6A이며, C영역은 대략 4.6A 이상으로 구분된다.For example, the output regulation (voltage fluctuation value) in the power supply to which the constant voltage circuit according to an embodiment of the present invention is applied is approximately 16.5V to 17.0V when the load is 0 to 3.6A. If the output voltage has to be satisfied and 3.6 to 4.6 A is to be satisfied from 16.0 V to 19.0 V, the area A is approximately 0A to 3.6 A, the area B is approximately 3.6 A to 4.6 A, and the region C is shown in FIG. Is divided into approximately 4.6A or more.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 전원장치에 적용되는 정전압 회로에서, 출력전류의 크기에 따라 출력전압으로부터의 검출전압의 크기를 조절하도록 함으로써, 중부하에서 출력전압의 다운(down)을 방지할 수 있고, 이에 따라 중부하 및 경부하에서의 출력전압을 부하 변동에 관계없이 항상 일정하게 유지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, in the constant voltage circuit applied to the power supply apparatus, by adjusting the magnitude of the detection voltage from the output voltage in accordance with the magnitude of the output current, it is possible to prevent the output voltage down at heavy loads. As a result, the output voltage at the heavy and light loads can be kept constant regardless of the load variation.

즉, 중(重)부하 때 출력전압 다운(Down)현상을 경(輕)부하 때의 출력전압과 유사한 출력전압 레귤레이션(Regulation)을 수행하여 전원장치(Power Supply)로부터 전원을 공급받는 시스템에 저전압 입력으로 인한 시스템 오류(System error)를 방지할 수 있고, 보다 안정된 전원공급을 할 수 있는 이점이 있다.That is, the output voltage regulation is similar to the output voltage down at heavy load and the output voltage regulation is similar to the output voltage at light load, and the low voltage is supplied to the system supplied with power from the power supply. It is possible to prevent system error due to input and to provide more stable power supply.

또한, 기존 OCP(Over Current Protection)회로에서, 정밀한 전류 검출(CURRENT SENSING)용으로 하이측(HIGH-SIDE) 전류 감시(CURRENT MONITOR)IC를 이 용할 경우에 추가적으로 검출IC를 부착할 필요없이 기존 감시(MONITOR)IC에 전류 검출단을 병렬로 공유하여 손쉽게 가변 출력회로를 구현할 수 있다.In addition, in the existing over current protection (OCP) circuit, when using a high-side current monitor IC for precise current sensing, there is no need to attach an additional detection IC. The variable output circuit can be easily implemented by sharing the current detection stage in parallel with the (MONITOR) IC.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 장치는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백하다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, but is defined by the claims, and the apparatus of the present invention may be substituted, modified, and modified in various ways without departing from the spirit of the present invention. It is apparent to those skilled in the art that modifications are possible.

Claims (7)

정류부에 의해 정류된 전압을 출력하는 최종 출력단의 출력전압을 일정비율로 분할하여 검출하는 출력전압 검출부;An output voltage detector for dividing and detecting the output voltage of the final output stage outputting the rectified voltage by the rectifier by a predetermined ratio; 상기 정류부의 정류 출력단에 연결된 내부 노드에서 상기 최종 출력단으로 흐르는 전류의 크기에 따른 검출전류를 출력하는 출력전류 검출부;An output current detector for outputting a detection current according to the magnitude of the current flowing from the internal node connected to the rectifier output terminal of the rectifier to the final output terminal; 상기 출력전류 검출부로부터의 검출전류에 따라 상기 출력전압 검출부의 검출전압을 조절하는 검출전압 조절부; 및A detection voltage adjusting unit adjusting the detection voltage of the output voltage detecting unit according to the detection current from the output current detecting unit; And 상기 검출전압 조절부에 의해 조절되는 상기 검출전압과 내부 기준전압을 비교하여, 상기 검출전압이 상기 내부 기준전압보다 높으면 턴온되어 상기 내부 노드에서 전류를 접지로 바이패스시키고, 상기 검출전압이 상기 내부 기준전압보다 높지 않으면 턴오프되는 션트 레귤레이터The detection voltage controlled by the detection voltage adjusting unit is compared with an internal reference voltage, and when the detection voltage is higher than the internal reference voltage, the signal is turned on to bypass current at the internal node to ground, and the detection voltage is internal. Shunt Regulator Turns Off When Not Above Reference Voltage 를 포함하는 것을 특징으로 하는 레귤레이션 특성을 개선한 정전압 회로.Constant voltage circuit with improved regulation characteristics comprising a. 제1항에 있어서, 상기 정전압 회로는,The method of claim 1, wherein the constant voltage circuit, 1차 및 2차 코일의 권선비에 따라 입력전압을 승압하는 트랜스를 더 포함하고, Further comprising a transformer for boosting the input voltage according to the turns ratio of the primary and secondary coils, 상기 정류부는, 상기 트랜스의 2차 전압을 정류하여 상기 출력전압을 제공하는 것을 특징으로 하는 레귤레이션 특성을 개선한 정전압 회로.The rectifying unit rectifies the secondary voltage of the transformer to provide the output voltage constant voltage circuit with improved regulation characteristics. 제2항에 있어서, 상기 정전압 회로는,The method of claim 2, wherein the constant voltage circuit, 상기 션트 레귤레이터를 통해 흐르는 전류를 포토커플링하기 위한 포토커플러용 발광 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레귤레이션 특성을 개선한 정전압 회로.And a light emitting diode for photocoupler for photocoupling the current flowing through the shunt regulator. 제1항에 있어서, 상기 출력전류 검출부는,The method of claim 1, wherein the output current detector, 상기 내부 노드와 최종 출력단 사이의 전류 선로상에 연결된 전류 검출 저항; 및A current detection resistor connected on the current line between the internal node and the final output terminal; And 상기 전류 검출 저항과 상기 전류 검출 저항에 흐르는 전류에 의해서, 결정되는 전압을 검출하고, 상기 전류 검출 저항을 통한 검출전압의 크기에 따라 상기 검출전류를 출력하는 전류 검출 회로A current detection circuit that detects a voltage determined by the current flowing through the current detection resistor and the current detection resistor, and outputs the detection current according to the magnitude of the detection voltage through the current detection resistor. 를 포함하는 것을 특징으로 하는 레귤레이션 특성을 개선한 정전압 회로.Constant voltage circuit with improved regulation characteristics comprising a. 제4항에 있어서, 상기 출력전압 검출부는,The method of claim 4, wherein the output voltage detector, 상기 최종 출력단과 접지 사이에 직렬로 연결된 제1 및 제2 저항을 포함하고, 상기 제1 및 제2 저항 사이의 검출 접속노드에서 검출전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 레귤레이션 특성을 개선한 정전압 회로.And a first resistor and a second resistor connected in series between the final output terminal and the ground, and outputting a detection voltage at a detection connection node between the first and second resistors. 제5항에 있어서, 상기 검출전압 조절부는,The method of claim 5, wherein the detection voltage adjusting unit, 상기 전류 검출 회로의 검출전류 출력단에 연결된 캐소드를 갖는 제너 다이오드;A zener diode having a cathode connected to the detection current output of the current detection circuit; 상기 제너 다이오드의 애노드와 접지 사이에 연결된 제3 저항; 및A third resistor coupled between the anode of the zener diode and ground; And 상기 제너 다이오드의 애노드에 제4 저항을 통해 연결된 제1 단자와, 상기 검출 접속노드에 제5 저항을 통해 연결된 제2 단자와, 접지에 연결된 제3단자를 갖는 트랜지스터A transistor having a first terminal connected to the anode of the zener diode through a fourth resistor, a second terminal connected to the detection connection node through a fifth resistor, and a third terminal connected to ground. 를 포함하는 것을 특징으로 하는 레귤레이션 특성을 개선한 정전압 회로.Constant voltage circuit with improved regulation characteristics comprising a. 제6항에 있어서, 상기 트랜지스터는,The method of claim 6, wherein the transistor, 상기 제1 단자에 해당되는 베이스와, 상기 제2 단자에 해당되는 컬렉터와, 상기 제3단자에 해당되는 이미터를 갖는 NPN 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 레귤레이션 특성을 개선한 정전압 회로.And a NPN transistor having a base corresponding to the first terminal, a collector corresponding to the second terminal, and an emitter corresponding to the third terminal.
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