KR100967031B1 - 다중출력 직류/직류 컨버터 - Google Patents

다중출력 직류/직류 컨버터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 LLC 공진형 직류/직류 컨버터에 있어서 다중출력 전원 중 하나의 출력 전원의 주파수에 동기되어 전원 변환 스위칭을 제어하는 다중출력 직류/직류 컨버터에 관한 것으로, 입력 직류 전원을 교번 스위칭하여 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 제1 직류 전원 및 제2 직류 전원을 포함한 복수의 직류 전원을 출력하는 전원 변환 회로와, 사전에 설정된 공진 주파수에 동기되어 상기 전원 변환 회로의 교번 스위칭을 제어하는 제어 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중출력 직류/직류 컨버터를 제공한다.
컨버터(Converter), 다중 출력(Multi Output), 스위칭 주파수(Switching Frequency)

Description

다중출력 직류/직류 컨버터{DC/DC CONVERTER WITH MULTI-OUTPUT}
본 발명은 다중출력 직류/직류 컨버터에 관한 것으로 보다 상세하게는 LLC 공진형 직류/직류 컨버터에 있어서 다중출력 전원 중 하나의 출력 전원의 주파수에 동기되어 전원 변환 스위칭을 제어하는 다중출력 직류/직류 컨버터에 관한 것이다.
전원 장치 특히 직류/직류 컨버터는 종래로부터 퍼스널 컴퓨터 등의 정보 기기, 에어컨, 오디오 및 비주얼 기기 등의 가정 전자제품 등에 많이 사용되고 있다.
이러한 직류/직류 컨버터는 적용되는 전자제품에 따라 복수의 출력 전원을 제공할 수도 있다.
일반적인 다중출력 직류/직류 컨버터는 입력 직류 전원을 단일 트랜스포머를 통해 각각 교류 전원으로 변환하고, 이를 다시 정류하여 복수의 직류 전원을 출력한다. 그러나, 일반적인 다중출력 직류/직류 컨버터는 단일 트랜스포머에 의해 복수의 직류 전원 중 하나의 직류 전원의 전압 레벨이 변동하는 경우 다른 직류 전원에 영향을 미쳐 크로스-레귤레이션(Cross-Regulation)이 유지되지 않는 문제점이 있다. 이를 위해 출력단에 강압 쵸퍼 회로가 채용된 다중 출력 직류/직류 컨버터가 사용된다.
도 1은 종래의 다중출력 직류/직류 컨버터의 구성도이다.
도 1을 참조하면 종래의 다중출력 직류/직류 컨버터는 스위칭부(11)에서 입력 직류 전원(Vin)을 교번 스위칭하여 교류 전원으로 변환하고, 변환된 교류 전원은 단일 트랜스포머(12)의 일차 권선(L1)에 전달한다.
일차 권선(L1)과의 사전에 설정된 권선비에 따라 제1 및 제2 이차 권선(L2,L3)은 제1 및 제2 정류부(13,14)에 교류 전원을 전달하고, 제1 및 제2 정류부(13,14)는 교류 전원을 정류하여 직류 전원을 출력한다.
이때, 제1 정류부(13)는 제1 직류 전원(Vs)를 출력하고, 제2 정류부(14)는 강압 쵸퍼 회로(15)에 직류 전원을 전달한다. 강압 쵸퍼 회로(15)는 제어기(15a)의 제어에 따라 제2 정류부(14)로부터의 직류 전원을 스위칭하여 상기 직류 전원의 전압 레벨보다 낮은 전압 레벨을 갖는 제2 직류 전원(Va)를 출력한다.
상술한 강압 쵸퍼 회로(15)는 스위치(S), 프리 휠링용 다이오드(D) 및 필터(L)로 구성된다.
이에 따라, 종래의 다중출력 직류/직류 컨버터는 1차적인 전원 변환이후에 상술한 강압 쵸퍼 회로(15)에 의해 다시 전원을 재변환하여 전력 변환 효율이 떨어지는 문제점이 있으며, 상술한 바와 같이 구성된 강압 쵸퍼 회로(15)에 의해 부품 개수가 증가하여 제조 비용이 상승하는 문제점이 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 목적은 LLC 공진형 직류/직류 컨버터에 있어서 출력단에 구성되는 강압 쵸퍼 회로의 채용하지 않고, 다중출력 전원 중 하나의 출력 전원의 주파수에 동기되어 전원 변환 스위칭을 제어하는 다중출력 직류/직류 컨버터를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 하나의 기술적인 측면은 입력 직류 전원을 교번 스위칭하여 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 제1 직류 전원 및 제2 직류 전원을 포함한 복수의 직류 전원을 출력하는 전원 변환 회로와, 사전에 설정된 공진 주파수에 동기되어 상기 전원 변환 회로의 교번 스위칭을 제어하는 제어 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중출력 직류/직류 컨버터를 제공한다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 제어회로는 상기 제1 직류 전원의 전압 레벨과 사전에 설정된 제1 기준 전압의 전압 레벨 간의 비교 결과에 따라 상기 주파수를 제어하는 주파수 제어부와, 상기 주파수 제어부로부터의 주파수에 따라 삼각파를 발생하는 삼각파 발생부와, 상기 제2 직류 전원의 전압 레벨 및 사전에 설정된 제2 기준 전압의 전압 레벨 간의 오차와 상기 삼각파 발생부로부터의 삼각파를 비교하여 상기 전원 변환 회로의 스위칭 듀티를 제어하는 듀티 제어부와, 상기 듀티 제어부의 스위칭 듀티 제어에 따라 상기 전원 변환 회로의 교번 스위칭을 제어하는 제1 및 제2 스위칭 신호를 제공하는 스위칭 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 주파수 제어부는 상기 제1 직류 전원의 전압 레벨과 사전에 설정된 제1 기준 전압의 전압 레벨을 비교하여 사전에 설정된 증폭율에 따라 비교 결과를 증폭하는 제1 오차 증폭기와, 사전에 설정된 저항값에 따라 상기 제1 오차 증폭기의 증폭율을 설정하는 제1 저항기와, 상기 제1 오차 증폭기로부터의 비교 결과에 따라 주파수를 설정하는 주파수 설정기를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 듀티 제어부는 상기 제2 직류 전원의 전압 레벨과 사전에 설정된 제2 기준 전압의 전압 레벨을 비교하여 사전에 설정된 증폭율에 따라 비교 결과를 증폭하는 제2 오차 증폭기와, 사전에 설정된 저항값에 따라 상기 제2 오차 증폭기의 증폭율을 설정하는 제2 저항기와, 상기 제2 오차 증폭기로부터의 비교 결과와 상기 삼각파 발생부로부터의 삼각파를 비교하는 비교기와, 상기 비교기로부터의 비교 결과에 따라 상기 전원 변환 회로의 스위칭 듀티를 설정하는 듀티 설정기를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 전원 변환 회로는 상기 제어부의 제어에 따라 교번 스위칭하는 제1 및 제2 스위치를 갖는 스위칭부와, 상기 스위칭부로부터 스위칭된 전원을 각각 사전에 설정된 권선비에 따라 결정되는 전압 레벨을 갖는 교류 전원으로 변환하는 제1 및 제2 변환부와, 상기 제1 및 제2 변환부로부터의 교류 전원을 각각 정류하여 상기 제1 직류 전원 및 제2 직류 전원을 출력하는 제1 및 제2 정류부를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 제1 및 제2 변환부는 각각 상기 제1 스위치 및 제2 스위치의 전원 입력단에 직렬 연결된 공진용 캐패시터 및 공진용 인덕터와 상기 제1 스위치 및 제2 스위치에 병렬 연결된 자화 인덕터를 갖는 LLC 공진형 변환부일 수 있다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 다중출력 직류/직류 컨버터는 다중 출력 전원 간의 크로스 레귤레이션을 유지하기 위해 강압 쵸퍼 회로를 채용하지 않고, 다중 출력 전원 중 제1 직류 전원의 주파수에 동기되어 전원 변환의 교번 스위칭을 제어함으로써 전력 변환 효율을 증가시킬 수 있고, 강압 쵸퍼 회로의 삭제에 의한 부품 개수 저감으로 인해 제조 비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 다중출력 직류/직류 컨버터의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다중 출력 직류/직류 컨버터는 입력 직류 전원을 교번 스위칭하여 제1 및 제2 직류 전원을 포함한 복수의 직류 전원을 출력하는 전원 변환 회로(100)와, 전원 변환 회로(100)의 스위칭을 제어하는 제어회로(200)를 포함한다.
전원 변환 회로(100)는 스위칭부(110), 제1 및 제2 변환부(120,130), 제1 및 제2 정류부(140,150)로 구성될 수 있다.
스위칭부(110)는 서로 전기적으로 직렬 연결되고 입력 직류 전원단에 병렬 연결되어 제어회로(200)로부터의 스위칭 신호(sw1,sw2)에 따라 교번 스위칭하는 제1 및 제2 스위치(M1,M2)를 포함할 수 있다. 스위칭부(110)로부터 스위칭된 교류 전원은 각각 제1 및 제2 변환부(120,130)에 전달된다.
제1 및 제2 변환부(120,130)는 각각 서로 직렬 연결된 공진형 캐패시터(Cr1, Cr2) 및 공진형 인덕터(Lr1, Lr2)와 제1 및 제2 스위치(M1,M2)에 각각 병렬 연결된 자화 인덕터(Lm1,Lm2)를 포함한 LLC 공진형 변환부일 수 있다. 더하여, 제1 및 제2 변환부는 사전에 설정된 권선비를 갖는 일차 권선(L1,L3) 및 이차 권선(L2,L4)를 갖는 둘의 트랜스포머를 포함할 수 있다. 상술한 자화 인덕터(Lm1,Lm2)는 상술한 트랜스포머의 누설 인덕턴스만으로 구성될 수 있다.
스위칭부(110)로부터의 스위칭된 교류 전원은 각각 제1 및 제2 변환 부(120,130)의 사전에 설정된 권선비에 따른 전압 레벨을 갖는 교류 전원으로 변환되어 제1 및 제2 정류부(140,150)에 전달된다.
제1 및 제2 정류부(140,150)는 각각 제1 및 제2 변환부(120,130)로부터의 교류 전원을 정류하여 제1 및 제2 직류 전원(Vo1, Vo2)를 출력한다. 이때 제1 및 제2 정류부(140,150)의 정류 소자는 적어도 하나의 다이오드(d5)로 구성되어 상기 교류 전원을 반파정류할 수 있고, 복수의 다이오드(d1~d4)로 이루어진 브릿지 다이오드로 구성되어 상기 교류 전원을 전파정류할 수도 있다. 제1 및 제2 정류부(140,150)로부터의 제1 및 제2 직류 전원(Vo1,Vo2)는 제어 회로(200)에 전달된다.
한편, 본 발명의 다중 출력 직류/직류 컨버터에 채용된 전력 변환 회로는 상술한 바와 같이 둘의 트랜스포머로 구성된 제1 및 제2 변환부(120,130)를 포함할 수 있으며, 또한 하나의 트랜스포머로 구성된 변환부(120`)를 채용하여 회로 면적을 저감할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다중 출력 직류/직류 컨버터의 다른 일 실시예를 나타내는 구성도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다중 출력 직류/직류 컨버터에 채용된 전력 변환 회로(100`)는 스위칭부(110`), 변환부(120`), 제1 및 제2 정류부(130`,140`)를 포함할 수 있다. 도 5에 도시된 스위칭부(110`)와 제1 및 제2 정류부(130`,140`)는 도 2에 도시된 스위칭부(110)와 제1 및 제2 정류부(140,150)과 그 전기적인 기능이 동일하므로 생략하도록 한다.
도 5에 도시된 본 발명의 다중 출력 직류/직류 컨버터의 변환부(120`)는 하나의 트랜스포머로 구성되며, 이에 따라 하나의 일차 권선(L1)과 일차 권선(L1)과의 권선비에 따라 변환된 교류 전원을 제1 및 제2 정류부(130`,140`)에 각각 전달하는 제1 및 제2 이차 권선(L2,L3)를 구비한다. 더하여, 변환부(120`)는 직렬 연결된 공진형 캐패시터(Cr) 및 공진형 인덕터(Lr)와 제1 스위치(M1)에 병렬 연결된 자화 인덕터(Lm)를 포함한 LLC 공진형 변환부일 수 있다. 자화 인덕터(Lm)은 상술한 트랜스포머의 누설 인덕턴스만으로 구성될 수 있다.
제어회로(200)는 제1 직류 전원(Vo1)을 입력받는 주파수 제어부(210), 삼각파 발생부(220), 제2 직류 전원(Vo2)을 입력받는 듀티 제어부(230) 및 스위칭 제어부(240)를 포함한다. 상술한 제어회로(200)의 세부 구성은 도 3을 참조하여 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 다중 출력 직류/직류 컨버터에 채용된 제어회로의 상세 구성도이다.
도 3을 참조하면 본 발명의 다중 출력 직류/직류 컨버터에 채용된 제어회로의 상세 구성을 볼 수 있다.
제어회로(200)의 주파수 제어부(210)는 제1 직류 전원(Vo1)의 전압 레벨과 사전에 설정된 제1 기준 전압(Vref1)의 전압 레벨 간의 오차를 증폭하는 제1 오차 증폭기(211)와, 사전에 설정된 저항값에 따라 제1 오차 증폭기(211)의 오차 증폭율을 설정하는 제1 저항기(212)와, 제1 오차 증폭기(211)의 비교 결과에 따라 주파수를 설정하는 주파수 설정기(213)를 포함한다. 주파수 설정기(213)로부터의 주파수 신호는 삼각파 발생부(220)에 전달된다.
삼각파 발생부(220)는 주파수 설정기(213)로부터의 주파수 신호에 동기된 삼각파를 발생한다. 상기 삼각파는 듀티 제어부(230)에 전달된다.
듀티 제어부(230)는 제2 직류 전원(Vo2)의 전압 레벨과 사전에 설정된 제2 기준 전압(Vref2)의 전압 레벨 간의 오차를 증폭하는 제2 오차 증폭기(231)와, 사전에 설정된 저항값에 따라 제2 오차 증폭기(231)의 오차 증폭율을 설정하는 제2 저항기(232)와, 제2 오차 증폭기(231)의 비교 결과의 전압 레벨과 삼각파 발생부(220)로부터의 삼각파의 전압 레벨을 비교하는 비교기(233)와, 비교기(223)의 비교 결과에 따라 스위칭 듀티를 설정하는 듀티 설정기(234)를 포함한다. 듀티 설정기(234)로부터의 듀티 신호는 스위칭 제어부(240)에 전달된다.
스위칭 제어부(240)는 듀티 설정기(234)로부터의 듀티 신호에 따라 제1 및 제2 스위치(M1,M2)의 스위칭을 제어하는 제1 및 제2 스위칭 신호(sw1,sw2)를 스위칭부(110)에 전달한다.
도 4는 본 발명의 다중출력 직류/직류 컨버터의 동작 파형도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 다중출력 직류/직류 컨버터의 상세 동작을 설명하도록 한다.
먼저, 제1 및 제2 스위치(M1,M2)는 제어회로(200)의 스위칭에 따라 교번 스위칭하여 이에 따라 각각 D, 1-D의 듀티로 동작한다. 이에 따라, 제1 및 제2 스위치(M1,M2)에는 스위칭 오프시에 각각 전압(Vds1,Vds2)이 인가된다.
상술한 제1 및 제2 스위치(M1, M2)의 교번 온/오프 스위칭을 통해 제1 공진용 캐패시터(Cr1)의 충전 전압을 조정하여, 제1 변환부(120)의 1차 권선(L1)에 인가되는 전압을 제어함으로써, 제1 변환부(120)의 2차 권선(L2) 및 제1 정류부(140)의 다이오드(d1, d4 또는 d2, d3)를 통하여 제1 직류 전원(Vo1)이 형성된다.
이때, 제1 직류 전원(Vo1)은 스위칭 주파수를 변조하는 주파수 제어부(210)를 통해 정밀하게 형성된다.
또한, 제1 및 제2 스위치(M1, M2)의 교번 온/오프 스위칭을 통해 제2 공진용 캐패시터(Cr2)의 충전 전압을 조정하여, 제2 변환부(130)의 1차 권선(L3)에 인가되는 전압을 제어함으로써, 제2 변환부(130)의 2차 권선(L4) 및 제2 정류부(150)의 다이오드(d5)를 통하여 제2 직류 전원(Vo2)이 형성된다.
본 발명의 다중출력 직류/직류 컨버터는 제1 직류 전원(Vo1)에 기초하여 출력 전압을 제어하게 되는 주파수 제어부(210)를 가지며, 제2 직류 전원(Vo2)에 기초하여 출력 전압을 제어하게 되는 듀티 제어부(230)을 갖는다.
여기서 펄스폭 변조를 하게 되는 듀티 제어부(230)은 제1 직류 전원(Vo1)에 기초하여 변화되는 주파수 제어부(210)의 스위칭 주파수에 동기 되어 최종적으로 스위칭 주파수와 펄스폭 변조가 동시에 일어나게 된다.
다음으로, 제어 회로(200)의 주파수 제어부(210)는 제1 오차 증폭기(211)을 통해 사전에 설정된 저항에 의해 분압된 제1 직류 전원(Vo1)의 전압 레벨과 사전에 설정된 제1 기준 전압(Vref1)의 전압 레벨을 비교하고, 주파수 설정기(213)를 통해 그 비교 결과에 따라 가변되는 주파수를 갖는 주파수 신호를 삼각파 발생부(220)에 전달한다.
삼각파 발생부(220)는 상기 주파수 신호의 가변되는 주파수에 동기된 삼각파(saw-tooth wave)를 형성하게 된다. 듀티 제어부(230)는 제2 오차 증폭기(231)를 통해 제2 직류 전원(Vo2)의 전압 레벨과 사전에 설정된 제2 기준 전압(Vref2)의 전압 레벨을 비교하고, 비교기(233)를 통해 제2 오차 증폭기(231)로부터의 오차 결과와 삼각파 발생부(220)로부터의 삼각파를 비교하여, 듀티 설정기(234)를 통해 듀티 신호를 형성한 후 스위칭 제어부(240)에 전달한다. 스위칭 제어부(240)는 상기 듀티 신호에 따라 제1 및 제2 스위칭 신호(sw1,sw2)를 스위칭부(110)에 전달하여 제1 및 제2 스위치(M1,M2)의 스위칭을 제어한다.
보다 상세하게는, 스위칭부(110)의 제1 및 제2 스위치(M1, M2)의 교번 온/오프 스위칭에 의해 제1 공진형 캐패시터(Cr1)의 충전전압을 조정하여 제1 변환 부(120)의 1차 권선(L1)에 인가되는 전압을 제어함으로써, 제1 변환부(120)의 2차 권선(L2)의 권선 및 제1 정류부(140)의 다이오드(d1,d4 또는 d2,d3)를 통하여 제 직류 전원(Vo1)이 형성된다.
이때, 제1 직류 전원(Vo1)의 전압 레벨이 상승하게 되는 경우 스위칭 주파수를 변조하는 주파수 제어부(210)를 통해 스위칭 주파수를 상승시킴으로써 제1 공진형 캐패시터(Cr)의 충전 전압을 감소시키고 이에 따라 제1 변환부(120)의 1차 권선(L1)에 인가되는 전압이 줄어들어 결과적으로 2차 권선(L2) 양 끝단에 형성되는 전압이 줄어들게 된다. 이에 따라 상승 되었던 제1 직류 전원(Vo1)의 전압 레벨은 줄어들어 정상 상태를 유지한다.
여기서, 제1 정류부(140)의 직류 차단(DC blocking) 캐패시터(Cb)는 제2 직류 전원(Vo2)에 기초하여 발생하는 듀티의 비대칭이 발생하는 경우 제1 변환부(120)에서 발생한 공진 전류가 제1 정류부의 다이오드(d1, d4 또는 d2, d3)만의 경로로 통과하게 되는 현상을 없애기 위해 삽입된다.
한편, 제2 직류 전원(Vo2)의 부하가 변동하여 제2 직류 전원(Vo2)의 전압 레벨에 변동이 발생할 경우, 제2 직류 전원(Vo2)과 직접적인 연관을 갖는 스위치의 듀티 온 기간을 제어하게 된다. 여기서 제2 직류 전원(Vo2)과 직접적인 연관을 갖는 동작 듀티 D는 제1 스위치(M1)에 적용시킨다. 제2 직류 전원(Vo2)의 전압 레벨이 상승한 경우 펄스폭 변조 제어로 인하여 동작 듀티(D)가 줄어들게 되며, 이로 인해 제1 직류 전원(Vo1)도 영향을 받아 이득 곡선이 변화되어 제1 직류 전원(Vo1)의 전압 레벨이 상승하게 된다.
즉, 제1 직류 전원(Vo1)의 전압 레벨이 상승하게 됨에 따라, 주파수 제어부(210)의 제어로 인해 스위칭 주파수의 상승이 발생한다. 여기서 스위칭 주파수의 상승은 제2 직류 전원(Vo2)의 전압 하강을 유도하게 되어 원하는 전압 레벨을 갖는 제1 및 제2 직류 전원(Vo1, Vo2)을 동시에 얻게 된다.
도 5에 도시된 본 발명의 다중출력 직류/직류 컨버터의 다른 일 실시예의 동작은 도 2에서의 제2 변환부(130)의 일차 권선(L3)에 유입되는 전류(Ipri2)를 제외하면 도 4와 동일하므로 생략하도록 한다.
상술한 바와 같이, 주파수 제어와 이와 동기된 듀티로 전원 변환을 동시에 제어하게 됨에 따라 종래의 다중출력 직류/직류 컨버터에서 사용되었던 강압 쵸퍼 회로가 불필요하게 되므로 강압 쵸퍼 회로의 스위칭 손실 및, 도통 손실로 인한 전력손실을 저감할 수 있으며, 강압 쵸퍼 회로의 부품 소요 수에 해당하는 제조 비용 저감의 효과가 있다.
한편, 본 발명의 다중출력 직류/직류 컨버터는 종래의 다중출력 직류/직류 컨버터와 동일하게 단일 트랜스포머를 이용하여 회로 면적 및 소요되는 부품의 수 가 동일할 수도 있으며, 2개의 트랜스포머를 사용하여 단일 트랜스포머가 담당하던 전체 전력을 2개의 트랜스포머가 각각 나눠서 담당하므로 각 트랜스포머의 소형화가 가능할 수도 있다. 마찬가지로 제어회로(200)의 경우에도 상술한 기능을 하나의 IC에 집적화할 수 있으므로 소요 부품 증가 및 제조 비용 상승의 문제점은 발생하 지 않는다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
도 1은 종래의 다중출력 직류/직류 컨버터의 구성도.
도 2는 본 발명의 다중출력 직류/직류 컨버터의 일 실시예를 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명의 다중 출력 직류/직류 컨버터에 채용된 제어회로의 상세 구성도.
도 4는 본 발명의 다중출력 직류/직류 컨버터의 동작 파형도.
도 5는 본 발명의 다중 출력 직류/직류 컨버터의 다른 일 실시예를 나타내는 구성도.
<도면의 주요 부호에 대한 상세한 설명>
100,100`...전원 변환 회로 110,110`...스위칭부
120...제1 변환부 130...제2 변환부
140,130`...제1 정류부 150,140`...제2 정류부
120`...변환부
200...제어회로 210...주파수 제어부
211...제1 오차 증폭기 212...제1 저항기
213...주파수 설정기 220...삼각파 발생부
230...듀티 제어부 231...제2 오차 증폭기
232...제2 저항기 233...비교기
234...듀티 설정기 240...스위칭 제어부

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 입력 직류 전원을 교번 스위칭하여 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 제1 직류 전원 및 제2 직류 전원을 포함한 복수의 직류 전원을 출력하는 전원 변환 회로; 및
    사전에 설정된 공진 주파수에 동기되어 상기 전원 변환 회로의 교번 스위칭을 제어하는 제어 회로를 포함하고,
    상기 제어회로는
    상기 제1 직류 전원의 전압 레벨과 사전에 설정된 제1 기준 전압의 전압 레벨 간의 비교 결과에 따라 상기 공진 주파수를 제어하는 주파수 제어부;
    상기 주파수 제어부로부터의 상기 공진 주파수에 따라 삼각파를 발생하는 삼각파 발생부;
    상기 제2 직류 전원의 전압 레벨 및 사전에 설정된 제2 기준 전압의 전압 레벨 간의 오차와 상기 삼각파 발생부로부터의 삼각파를 비교하여 상기 전원 변환 회로의 스위칭 듀티를 제어하는 듀티 제어부; 및
    상기 듀티 제어부의 스위칭 듀티 제어에 따라 상기 전원 변환 회로의 교번 스위칭을 제어하는 제1 및 제2 스위칭 신호를 제공하는 스위칭 제어부를 포함하며,
    상기 주파수 제어부는
    상기 제1 직류 전원의 전압 레벨과 사전에 설정된 제1 기준 전압의 전압 레벨을 비교하여 사전에 설정된 증폭율에 따라 비교 결과를 증폭하는 제1 오차 증폭기;
    사전에 설정된 저항값에 따라 상기 제1 오차 증폭기의 증폭율을 설정하는 제1 저항기; 및
    상기 제1 오차 증폭기에 의해 증폭된 비교 결과에 따라 상기 공진 주파수를 설정하는 주파수 설정기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중출력 직류/직류 컨버터.
  4. 입력 직류 전원을 교번 스위칭하여 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 제1 직류 전원 및 제2 직류 전원을 포함한 복수의 직류 전원을 출력하는 전원 변환 회로; 및
    사전에 설정된 공진 주파수에 동기되어 상기 전원 변환 회로의 교번 스위칭을 제어하는 제어 회로를 포함하고,
    상기 제어회로는
    상기 제1 직류 전원의 전압 레벨과 사전에 설정된 제1 기준 전압의 전압 레벨 간의 비교 결과에 따라 상기 공진 주파수를 제어하는 주파수 제어부;
    상기 주파수 제어부로부터의 상기 공진 주파수에 따라 삼각파를 발생하는 삼각파 발생부;
    상기 제2 직류 전원의 전압 레벨 및 사전에 설정된 제2 기준 전압의 전압 레벨 간의 오차와 상기 삼각파 발생부로부터의 삼각파를 비교하여 상기 전원 변환 회로의 스위칭 듀티를 제어하는 듀티 제어부; 및
    상기 듀티 제어부의 스위칭 듀티 제어에 따라 상기 전원 변환 회로의 교번 스위칭을 제어하는 제1 및 제2 스위칭 신호를 제공하는 스위칭 제어부를 포함하며,
    상기 듀티 제어부는
    상기 제2 직류 전원의 전압 레벨과 사전에 설정된 제2 기준 전압의 전압 레벨을 비교하여 사전에 설정된 증폭율에 따라 비교 결과를 증폭하는 제2 오차 증폭기;
    사전에 설정된 저항값에 따라 상기 제2 오차 증폭기의 증폭율을 설정하는 제2 저항기;
    상기 제2 오차 증폭기에 의해 증폭된 비교 결과와 상기 삼각파 발생부로부터의 삼각파를 비교하는 비교기; 및
    상기 비교기로부터의 비교 결과에 따라 상기 전원 변환 회로의 스위칭 듀티를 설정하는 듀티 설정기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중출력 직류/직류 컨버터.
  5. 입력 직류 전원을 교번 스위칭하여 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 제1 직류 전원 및 제2 직류 전원을 포함한 복수의 직류 전원을 출력하는 전원 변환 회로; 및
    사전에 설정된 공진 주파수에 동기되어 상기 전원 변환 회로의 교번 스위칭을 제어하는 제어 회로를 포함하고,
    상기 제어회로는
    상기 제1 직류 전원의 전압 레벨과 사전에 설정된 제1 기준 전압의 전압 레벨 간의 비교 결과에 따라 상기 공진 주파수를 제어하는 주파수 제어부;
    상기 주파수 제어부로부터의 상기 공진 주파수에 따라 삼각파를 발생하는 삼각파 발생부;
    상기 제2 직류 전원의 전압 레벨 및 사전에 설정된 제2 기준 전압의 전압 레벨 간의 오차와 상기 삼각파 발생부로부터의 삼각파를 비교하여 상기 전원 변환 회로의 스위칭 듀티를 제어하는 듀티 제어부; 및
    상기 듀티 제어부의 스위칭 듀티 제어에 따라 상기 전원 변환 회로의 교번 스위칭을 제어하는 제1 및 제2 스위칭 신호를 제공하는 스위칭 제어부를 포함하며,
    상기 전원 변환 회로는
    상기 제어부의 제어에 따라 교번 스위칭하는 제1 및 제2 스위치를 갖는 스위칭부;
    상기 스위칭부로부터 스위칭된 전원을 각각 사전에 설정된 권선비에 따라 결정되는 전압 레벨을 갖는 교류 전원으로 변환하는 제1 및 제2 변환부; 및
    상기 제1 및 제2 변환부로부터의 교류 전원을 각각 정류하여 상기 제1 직류 전원 및 제2 직류 전원을 출력하는 제1 및 제2 정류부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중출력 직류/직류 컨버터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 변환부는 각각 상기 제1 스위치 및 제2 스위치의 전원 입력단에 직렬 연결된 공진용 캐패시터 및 공진용 인덕터와 상기 제1 스위치 및 제2 스위치에 병렬 연결된 자화 인덕터를 갖는 LLC 공진형 변환부인 것을 특징으로 하는 다중출력 직류/직류 컨버터.
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