KR100967048B1 - 부하 전류의 변화에 따라 출력 전압을 가변하는 직류 전원장치 - Google Patents

부하 전류의 변화에 따라 출력 전압을 가변하는 직류 전원장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 출력 전압을 검출하여 부하 전류의 변화에 따라 출력 전압을 가변하는 직류 전원 장치에 관한 것이다.
본 발명은 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 교류/직류 변환부와, 상기 직류 전원의 전압 레벨을 변환하여 출력 전원을 출력하는 직류/직류 변환부와, 상기 직류/직류 변환부로부터의 상기 출력 전원의 부하 전류의 변화에 따라 피드백받은 상기 직류 전원의 전압 레벨 변환을 제어하여 상기 직류 전원의 전압 레벨을 가변하는 제어부를 포함한다.
출력 전압 가변, LLC, 공진 주파수, 효율

Description

부하 전류의 변화에 따라 출력 전압을 가변하는 직류 전원 장치{DC POWER SUPPLY HAVING VARIABLE OUTPUT VOLTAGE ACCORDING TO LOAD CURRENT VARIATION}
본 발명은 직류 전원 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 출력 전압을 검출하여 부하 전류의 변화에 따라 출력 전압을 가변하는 직류 전원 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 교류-직류 전원 장치는 휴대폰, 노트북, 디스플레이 모니터 등의 전자 제품에 광범위하게 사용되고 있다.
이러한 교류-직류 전원 장치는 통상적으로 정전류, 정전압을 출력한다.
그러나, 다양한 전자 제품에 적용되기 때문에 각 전자 제품의 부하 특성 또한 다양하므로, 교류-직류 전원 장치 또한 다양한 출력 특성을 가져야 한다.
특히, 출력 전류가 높아지면 출력 전압이 떨어지는 일반적인 출력 특성과 달리 부하 전류가 높아지면 높은 출력 전압을 요구하는 부하 특성에 부합하는 출력 특성도 요구되어 지며, 상술한 일반적인 출력 특성으로는 상술한 요구에 부합할 수 없는 문제점이 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 목적은 출력 전압을 검출하여 부하 전류의 변화에 따라 출력 전압을 가변하는 직류 전원 장치를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 전원 장치는 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 교류/직류 변환부와, 상기 직류 전원의 전압 레벨을 변환하여 출력 전원을 출력하는 직류/직류 변환부와, 상기 직류/직류 변환부로부터의 상기 출력 전원의 부하 전류의 변화에 따라 피드백받은 상기 직류 전원의 전압 레벨 변환을 제어하여 상기 직류 전원의 전압 레벨을 가변하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 교류/직류 변환부는 상기 상용 교류 전원의 전자기 간섭을 제거하는 필터와, 상기 필터로부터의 교류 전원을 정류 및 평활하는 정류기와, 상기 정류기로부터의 정류된 전원을 역률 보정하여 상기 직류 전원을 출력하는 역률 보정기를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 제어부는 상기 출력 전원의 부하 전류의 변화에 따라 상기 직류/직류 변환부의 전원 변환을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 제어부는 상기 출력 전원의 부하 전류의 변화를 검출하는 전류 검출기와, 상기 전류 검출기로부터의 부하 전류가 사전에 설정된 전류 레벨 이상이면 제1 및 제2 제어신호를 출력하는 가변 제어기와, 상기 가변 제어기로부터의 상기 제1 제어신호에 따라 상기 직류/직류 변환부의 스위칭을 제어하는 제1 제어기와, 상기 가변 제어기로부터의 상기 제2 제어신호에 따라 상기 교류/직류 변환부의 스위칭을 제어하는 제2 제어기를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 가변 제어기는 상기 전류 검출기로부터의 상기 부하 전류가 사전에 설정된 전류 레벨 이상이면 제어 동작을 결정하는 동작 결정 블록과, 상기 동작 결정 블록으로부터의 동작 결정에 따라 상기 출력 전원의 전압 레벨의 변화율을 결정하는 제1 변화율 결정 블록과, 상기 제1 변화율 결정 블록으로부터의 변화율 결정에 따라 상기 출력 전원의 전압 레벨을 설정하는 제1 전압 설정 블록과, 상기 제1 전압 설정 블록으로부터의 전압 레벨과 상기 출력 전원의 전압 레벨을 결합하여 상기 직류/직류 변환부에 상기 제1 제어신호를 전송하는 제1 결합기와, 상기 동작 결정 블록으로부터의 동작 결정에 따라 상기 직류 전원의 전압 레벨의 변화율을 결정하는 제2 변화율 결정 블록과, 상기 제2 변화율 결정 블록으로부터의 변화율 결정에 따라 상기 직류 전원의 전압 레벨을 설정하는 제2 전압 설정 블록과, 상기 제2 전압 설정 블록으로부터의 전압 레벨과 상기 직류 전원의 전압 레벨을 결합하여 상기 교류/직류 변환부에 상기 제2 제어신호를 전송하는 제2 결합기를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 직류/직류 변환부는 사전에 설정된 최적 공진점에서 공진하는 LLC 공진 방식으로 상기 직류 전원을 상기 출력 전원으로 변환할 수 있으며, 상기 제어부는 상기 직류/직류 변환부의 최적 공진점을 유지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 출력 전압을 검출하여 부하 전류의 변화에 따라 출력 전압을 가변하여 특히 부하 전류가 증가하여도 출력 전압을 증가하는 출력 특성을 만족시킬 수 있는 효과가 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 전원 장치의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 전원 장치는 교류/직류 변환부(110), 직류/직류 변환부(120) 및 제어부(130)를 포함한다.
교류/직류 변환부(110)는 상용 교류 전원을 스위칭하여 직류 전원으로 변환하고, 직류/직류 변환부(120)는 상기 직류 전원을 스위칭하여 상기 직류 전원의 전압 레벨은 출력 전원으로 변환하여 출력한다. 제어부(130)는 직류/직류 변환부(110)로부터의 상기 출력 전원의 부하 전류의 변화에 따라 피드백받은 상기 직류 전원의 스위칭을 제어하여 상기 직류 전원의 전압 레벨을 가변한다.
상술한 본 발명의 전원 장치의 상세 구성을 첨부된 도면과 함께 상세히 설명 하도록 한다.
도 2a는 본 발명의 전원 장치의 구체적인 회로도이고, 도 2b는 본 발명의 전원 장치에 채용된 가변 제어기의 상세 구성도이다.
도 1과 함께 도 2a를 참조하면, 본 발명의 전원 장치에 채용된 교류/직류 변환부(110)는 상기 상용 교류 전원의 전자기 간섭(Electro-Magnetic Interference; EMI)을 제거하는 필터(111)와, 필터(111)로부터의 전자기 간섭이 제거된 교류 전원을 정류 및 평활하는 정류기(112)와, 정류기(112)로부터의 정류된 전원을 역률 보정(Power Factor Correct)하여 상기 직류 전원을 출력하는 역률 보정기(113)를 포함할 수 있다.
직류/직류 변환부(120)는 사전에 설정된 최적 공진점에서 공진하는 LLC 공진 방식으로 상기 직류 전원을 상기 출력 전원으로 변환할 수 있다
제어부(130)는 상기 출력 전원의 부하 전류의 변화를 검출하는 전류 검출기(131)와, 전류 검출기(131)로부터의 부하 전류가 사전에 설정된 전류 레벨 이상이면 동작하여 제1 및 제2 제어신호를 제공하는 가변 제어기(132)와, 가변 제어기(132)로터의 상기 제1 제어신호에 따라 직류/직류 변환부(120)의 스위칭을 제어하는 제1 제어기(133)와, 가변 제어기(132)로터의 상기 제2 제어신호에 따라 역률 보정기(113)의 스위칭을 제어하는 제2 제어기(134)를 포함할 수 있다.
첨부된 도면을 참조하여, 상술한 제어부(130)의 상세 구성에 관하여 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 2b를 참조하여 본 발명의 전원 장치에 채용된 가변 제어기(132)의 상세 구성을 설명하도록 한다.
가변 제어기(132)는 전류 검출기(131)로부터의 상기 부하 전류가 사전에 설정된 전류 레벨 이상이면 제어 동작을 결정하는 동작 결정 블록(132a)과, 동작 결정 블록(132a)으로부터의 동작 결정에 따라 상기 출력 전원의 전압 레벨의 변화율을 결정하는 제1 변화율 결정 블록(132b)과, 제1 변화율 결정 블록(132b)으로부터의 변화율 결정에 따라 상기 출력 전원의 전압 레벨을 설정하는 제1 전압 설정 블록(132c)과, 제1 전압 설정 블록(132c)으로부터의 전압 레벨과 상기 출력 전원의 전압 레벨을 결합하여 직류/직류 변환부(120)의 스위칭을 제어하기 위한 상기 제1 제어신호를 제1 제어기(133)에 전송하는 제1 결합기(132d)를 포함할 수 있다.
더하여, 가변 제어기(132)는 동작 결정 블록(132a)으로부터의 동작 결정에 따라 상기 직류 전원의 전압 레벨의 변화율을 결정하는 제2 변화율 결정 블록(132e)과, 제2 변화율 결정 블록(132e)으로부터의 변화율 결정에 따라 상기 직류 전원의 전압 레벨을 설정하는 제2 전압 설정 블록(132f)과, 제2 전압 설정 블록(132f)으로부터의 전압 레벨과 상기 직류 전원의 전압 레벨을 결합하여 교류/직류 변환부(110)에 포함된 역률 보정기(113)의 스위칭을 제어하기 위한 상기 제2 제어신호를 제2 제어기(134)에 전송하는 제2 결합기(132g)를 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 전원 장치(100)의 교류/직류 변환부(110)에 채용된 역률 보정기(113)에 대하여 첨부된 도면과 함께 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 3의 (a)는 본 발명의 전원 장치에 채용된 역률 보정기의 회로도이고, 도 3의 (b)는 역률 보정기의 주요 동작 파형 그래프이며, 도 3의 (c)는 모드별 등가 회로이다.
도 3의 (a) 및 (b)를 참조하면, 제2 스위칭 제어 신호(Gate)에 따라 스위치(Mb)가 스위칭하며, 이에 따라 인덕터(Lb)를 통해 전달되는 전류(iLb)는 스위치(Mb)에 전달되는 전류(iMb)와 다이오드(db)에 전달되는 전류(idb)의 합이 된다.
이에 따라 인덕터(Lb)에 인가되는 전압(VLb), 다이오드(db)에 인가되는 전압(Vdb) 및 스위치(Mb)에 인가되는 전압(VMb)는 출력되는 직류 전원의 전압(Vlink)의 전압 레벨 및 입력 전압(Vin)의 전압 레벨에 따라 도 3의 (b)에 도시된 그래프와 같은 관계를 갖는다.
상술한 각 부분의 전류 및 전압 관계를 도 3의 (b) 및 (c)와 함께 상세히 설명하도록 한다.
도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 승압 구간(t0~t1)에서는 스위치(Mb)가 도통하면 인덕터(Lb)에는 입력전압(Vin)이 모두 인가되어 인덕터(Lb)에는 다음의 수학식1과 같이 에너지가 축적된다.
(수학식1)
Figure 112007088214509-pat00001
전력 전달 구간(t1~t2)에서는 스위치(Mb)가 차단되면 인덕터(Lb)에 축적된 에너지는 도 3의 (c)의 우측 회로도의 실선과 같은 경로를 통해 출력측으로 전달된다. 이때 인덕터(Lb)에 인가되는 전압(VLb)은 Vlink-Vin이므로 인덕터(Lb)에 흐르는 전류(iLb)는 다음과 같은 수학식2로 표현된다.
(수학식2)
Figure 112007088214509-pat00002
승압 구간의 지속 시간이 DT이며 전력 전달 구간의 지속시간이 (1-D)T이므로 입출력 전압 변환비는 인덕터에 전압시간 평형조건을 적용하면 다음과 같은 수학식3을 구할 수 있다.
(수학식3)
Figure 112007088214509-pat00003
상술한 바와 같이, 역률보정기(113)으로부터의 직류 전원의 전압(Vlink)는 직류/직류 변환부(120)에 전달된다.
도 4는 본 발명의 전원 장치에 채용된 직류/직류 변환부의 주요 동작 파형 그래프이다.
직류/직류 변환부(120)는 그 내부에 포함된 인덕터(LKP,LM)와 캐패시터(CH)에 의해 공진하는 LLC 공진 방식을 채택할 수 있으며, 1차측의 MOSEFT(QA, QM)의 스위칭 상태 및 2차측 다이오드(D1 내지 D4)의 스위칭 상태에 따라서 6단계의 동작 상태로 나눌 수 있다.
S0 시점 이전에는 스위치(QM)은 턴-오프 되어 있고, 스위치(QA)는 턴-온 되어 있으며, 이에 따라 2차측에서는 전류가 흐르지 않으므로, 변압기의 음의 값을 갖는 자화 전류가 스위치(QA)를 통해서 흐르고 있다.
도 5는 본 발명의 전원 장치에 채용된 직류/직류 변환부의 동작을 나타내기 위한 회로도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 우선 제1 동작 단계(S0 ~ S1)에서는 스위치(QA)가 S0 시점에서 턴-오프 됨으로써 제1 동작 단계가 시작되며, 제1 동작 단계의 전류 도통 경로를 도 5의 (i)의 실선으로 나타내었다. 변압기의 자화 전류는 음의 값을 가지고 있으므로, 스위치(QM)의 역방향 병렬 다이오드를 통해서 흐르게 된다. 변압기의 1차측에는 (VS-VCH)의 전압이 걸리게 되고 이 전압은 (NP/NS)VO보다 크므로, 2차측 다이오드(D1 및 D2 )가 도통 된다. 동시에 1차측 캐패시터(CH)와 1차측 인덕터(LK)는 공진을 시작하며 변압기의 자화 인덕터(LM)에는 (NP/NS)VO의 전압이 걸려 자화 전류 는 선형적으로 증가한다.
이후, 제2 동작 단계(S1 ~ S2)에서는 스위치(QM)가 S1 시점에서 턴-온 되고, 1차측 인덕터(LK)의 전류가 0보다 커짐으로써 제2 동작 단계가 시작되며, 제2 동작 단계의 전류 도통 경로를 도 5의 (ii)의 실선으로 나타내었다. 1차측 인덕터(LK)의 전류는 스위치(QM)을 통해서 흐르며, 주요 동작은 제1 동작 단계와 유사하다.
다음으로, 제3 동작 단계(S2 ~ S3)에서는 1차측 캐패시터(CH)와 1차측 인덕터(LK)공진하여 S2 시점에서 1차측 인덕터 전류(iLK)와 자화 인덕터 전류(iLM)가 같아지고 제3 동작 단계가 시작되며, 제3 동작 단계의 전류 도통 경로를 도 5의 (iii)의 실선으로 나타내었다. 1차측 인덕터 전류(iLK)와 자화 인덕터 전류(iLM)가 같아지면, 변압기 2차측으로는 전류가 흐르지 않으므로, 2차측 다이오드(D1 및 D2)는 턴-오프 된다. 이에 따라, (VS-VCH)의 전압은 대부분 자화 인덕터(LM)에 걸리게 되고 1차측 인덕터 전류(iLK)와 자화 인덕터 전류(iLM)가 같은 상태로 1차측 캐패시터(CH)와 공진하면서 증가한다.
이후, 제4 동작 단계(S3 ~ S4)에서 스위치(QM)이 S3 시점에서 턴-오프 됨으로 써 제4 동작 단계가 시작되며, 제4 동작 단계의 전류 도통 경로를 도 5의 (iv)에 실선으로 나타내었다. 변압기의 자화 전류는 양의 값을 가지고 있으므로, 스위치(QA)의 역방향 병렬 다이오드를 통해서 흐르게 된다. 변압기의 1차측에는 (-VCH)의 전압이 걸리게 되고 이 전압은 -(NP/NS)VO보다 작으므로, 2차측 다이오드(D3 및 D4)가 도통된다. 동시에 1차측 커패시터(CH)와 1차측 인덕터(LK)는 공진을 시작하며 변압기의 자화 인덕터(LM)에는 -(NP/NS)VO의 전압이 걸려 자화 전류는 선형적으로 감소하게 된다.
다음으로, 제5 동작 단계(S4 ~ S5)에서는 스위치(QA)가 S4 시점에서 턴-온 되고, 1차측 인덕터(LK)의 전류가 0보다 작아짐으로써 제5 동작 단계가 시작되며, 제5 동작 단계의 전류 도통 경로를 도 5의 (v)에 실선으로 나타내었다. 1차측 인덕터(LK)의 전류는 스위치(QA)를 통해서 흐르며, 주요 동작은 제4 동작 단계와 유사하다.
마지막으로, 제6 동작 단계(S5 ~ S6)에서는 1차측 커패시터(CH)와 1차측 인덕터(LK)가 공진하여 S5 시점에서 1차측 인덕터 전류(iLK)와 자화 인덕터 전류(iLM)가 같아짐으로써 제6 동작 단계가 시작되며, 제6 동작 단계의 전류 도통 경로를 도 (5)의 (vi)에 실선으로 나타내었다. 1차측 인덕터 전류(iLK)와 자화 인덕터 전류(iLM)가 같아지면, 변압기 2차측으로는 전류가 흐르지 않으므로, 2차측 다이오드(D3 및 D4 )는 턴-오프 된다. 이에 따라, (-VCH)의 전압은 대부분 자화 인덕터(LM)에 걸리게 되고 1차측 인덕터 전류(iLK)와 자화 인덕터 전류(iLM)가 같은 상태로 1차측 커패시터(CH)와 공진하면서 감소한다.
본 발명에 채용된 직류/직류 변환부(120)는 도 5의 (vii)와 같이 근사화된 등가회로로 나타낼 수 있다. 즉, 입력측 및 출력측이 스위칭 하므로, 각각을 AC 전압으로 환산할 수 있으며 이는 다음의 수학식 4 및 5와 같다.
(수학식 4)
Figure 112007088214509-pat00004
(수학식 5)
Figure 112007088214509-pat00005
또한, 출력 부하 저항도 출력 전압의 변환식을 이용하여 다음과 같이 수학식 6으로 나타낼 수 있다.
(수학식 6)
Figure 112007088214509-pat00006
상술한 바와 같은 도 5의 (vii)의 등가 회로의 입출력 관계식은 푸리에 변환 (Fourier Transform)된 임피던스 값을 사용하여 다음과 같이 수학식 7을 구할 수 있다.
(수학식 7)
Figure 112007088214509-pat00007
상술한 바와 같이 AC로 환산된 입출력 관계식의 크기를 구하기 위하여 수학식 7에 절대값을 취하면 다음의 수학식 8과 같이 정리할 수 있으며, 각 파라미터들 은 다음의 수학식 9 내지 11과 같이 표현된다.
(수학식 8)
Figure 112007088214509-pat00008
(수학식 9)
Figure 112007088214509-pat00009
(수학식 10)
Figure 112007088214509-pat00010
(수학식 11)
Figure 112007088214509-pat00011
최종적으로 본 발명에 채용된 직류/직류 변환부의 입출력 전압 변환비는 앞의 수학 식 4와, 수학식 5 및 8에 의하여 다음과 같은 수학식 12로 유도된다.
(수학식 12)
Figure 112007088214509-pat00012
일반적으로, 공진 변환 방식을 채용한 전력 변환 회로에서는 출력 전압을 가변적으로 구현하기 위해서 사용하는 부하에 따라 출력전압이 변화함에 따라 공진 주파수도 변화게 되는데 기존에 사용하는 제어 방법으로는 주파수 변화폭이 넓기 때문에 레귤레이션(Regulation)에 어려움이 생기고 효율도 낮다는 문제점이 있다.
이런 문제점을 보완하기 위해서 역률 보정기(113)의 출력전압을 부하에 맞게 가변시켜서 주파수 변화폭을 줄여서 상술한 바와 같이 문제되었던 레귤레이션(Regulation)을 해결하고 최적 공진점을 유지하므로써 효율도 증가시켰다.
도 6은 본 발명의 전원 장치에 채용된 직류/직류 변환부의 공진 주파수 그래프이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 전원 장치에 채용된 직류/직류 변환부는 부하에 따라 출력 전압을 가변하여도 최적 공진점을 유지하는 것을 볼 수 있다.
도 7은 본 발명의 전원 장치의 직류 전원 및 출력 전원 그래프이다.
사용자의 다양한 요구에 있어서, 부하전류의 변화에 따라 출력전압이 변화하게 하는 요구조건이 있다. 즉, 0A에서 3.5A까지는 출력전압이 16.5V를 유지하고 3.5A에서 4.6A까지는 출력전압이 16.5V에서 18.5V로 선형적으로 변화하여야 하는 요구 조건이 있을 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 전원 장치는 부하 전류를 검출하여 3.5A이상이면 역률 보정기(113)의 직률 전원의 전압을 345V에서 395V로 상승시키고, 마찬가지로, 직류/직류 변환부의 출력 전원의 전압을 16.5V에서 18.5V로 상승시켜, 사용자의 요구를 만족시키며 최적 공진점을 유지하여 최적 효율을 유지할 수 있다.
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 본 발명의 전원 장치의 개략적인 구성도.
도 2a는 본 발명의 전원 장치의 구체적인 회로도이고, 도 2b는 본 발명의 전원 장치에 채용된 가변 제어기의 상세 구성도.
도 3의 (a)는 본 발명의 전원 장치에 채용된 역률 보정기의 회로도이고, 도 3의 (b)는 역률 보정기의 주요 동작 파형 그래프이며, 도 3의 (c)는 모드별 등가 회로.
도 4는 본 발명의 전원 장치에 채용된 직류/직류 변환부의 주요 동작 파형 그래프.
도 5는 본 발명의 전원 장치에 채용된 직류/직류 변환부의 동작을 나타내기 위한 회로도.
도 6은 본 발명의 전원 장치에 채용된 직류/직류 변환부의 공진 주파수 그래프.
도 7은 본 발명의 전원 장치의 직류 전원 및 출력 전원 그래프.
<도면의 주요 부호에 대한 상세한 설명>
110...교류/직류 변환부 111...필터
112...정류기 113...역률 보정기
120...직류/직류 변환부 130...제어부
131...전류 검출기 132...가변 제어기
132a...동작결정블록 132b...제1 변화율 결정 블록
132c...제1 전압 결정 블록 132d...제1 결합기
132e...제2 변화율 결정 블록 132f...제2 전압 결정 블록
132g...제2 결합기 133...제1 제어기
134...제2 제어기

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 교류/직류 변환부;
    상기 직류 전원의 전압 레벨을 변환하여 출력 전원을 출력하는 직류/직류 변환부; 및
    상기 직류/직류 변환부로부터의 상기 출력 전원의 부하 전류의 변화에 따라 피드백받은 상기 직류 전원의 전압 레벨 변환을 제어하여 상기 직류 전원의 전압 레벨을 가변하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 출력 전원의 부하 전류의 변화에 따라 상기 직류/직류 변환부의 전원 변환을 제어하며,
    상기 제어부는
    상기 출력 전원의 부하 전류의 변화를 검출하는 전류 검출기;
    상기 전류 검출기로부터의 부하 전류가 사전에 설정된 전류 레벨 이상이면 제1 및 제2 제어신호를 출력하는 가변 제어기;
    상기 가변 제어기로부터의 상기 제1 제어신호에 따라 상기 직류/직류 변환부의 스위칭을 제어하는 제1 제어기; 및
    상기 가변 제어기로부터의 상기 제2 제어신호에 따라 상기 교류/직류 변환부의 스위칭을 제어하는 제2 제어기를 포함하고,
    상기 가변 제어기는
    상기 전류 검출기로부터의 상기 부하 전류가 사전에 설정된 전류 레벨 이상이면 제어 동작을 결정하는 동작 결정 블록;
    상기 동작 결정 블록으로부터의 동작 결정에 따라 상기 출력 전원의 전압 레벨의 변화율을 결정하는 제1 변화율 결정 블록;
    상기 제1 변화율 결정 블록으로부터의 변화율 결정에 따라 상기 출력 전원의 전압 레벨을 설정하는 제1 전압 설정 블록;
    상기 제1 전압 설정 블록으로부터의 전압 레벨과 상기 출력 전원의 전압 레벨을 결합하여 상기 직류/직류 변환부에 상기 제1 제어신호를 전송하는 제1 결합기;
    상기 동작 결정 블록으로부터의 동작 결정에 따라 상기 직류 전원의 전압 레벨의 변화율을 결정하는 제2 변화율 결정 블록;
    상기 제2 변화율 결정 블록으로부터의 변화율 결정에 따라 상기 직류 전원의 전압 레벨을 설정하는 제2 전압 설정 블록; 및
    상기 제2 전압 설정 블록으로부터의 전압 레벨과 상기 직류 전원의 전압 레벨을 결합하여 상기 교류/직류 변환부에 상기 제2 제어신호를 전송하는 제2 결합기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 부하 전류의 변화에 따라 출력 전압을 가변하는 직류 전원 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 직류/직류 변환부는 사전에 설정된 최적 공진점에서 공진하는 LLC 공진 방식으로 상기 직류 전원을 상기 출력 전원으로 변환하며,
    상기 제어부는 상기 직류/직류 변환부의 최적 공진점을 유지하는 것을 특징으로 하는 부하 전류의 변화에 따라 출력 전압을 가변하는 직류 전원 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 교류/직류 변환부는
    상기 상용 교류 전원의 전자기 간섭을 제거하는 필터;
    상기 필터로부터의 교류 전원을 정류 및 평활하는 정류기; 및
    상기 정류기로부터의 정류된 전원을 역률 보정하여 상기 직류 전원을 출력하는 역률 보정기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 부하 전류의 변화에 따라 출력 전압을 가변하는 직류 전원 장치.
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