KR100980406B1

KR100980406B1 - AC-DC converter comprising a multi-feedback control circuit

Info

Publication number: KR100980406B1
Application number: KR1020080065999A
Authority: KR
Inventors: 유병우; 한정만; 송귀석
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2008-07-08
Filing date: 2008-07-08
Publication date: 2010-09-07
Also published as: KR20100005898A

Abstract

본 발명은 멀티 피드백 제어회로를 포함하는 교류-직류 컨버터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수 개의 출력을 갖는 교류-직류 컨버터에 있어 피드백(feedback) 제어회로를 멀티 피드백(Multi-feedback)으로 구성함으로써 복수 개의 출력 모두 높은 효율 및 레귤레이션을 유지하기 위한 것이다.The present invention relates to an AC-DC converter including a multi-feedback control circuit, and more particularly, by configuring a feedback control circuit as a multi-feedback in an AC-DC converter having a plurality of outputs. All of the multiple outputs are intended to maintain high efficiency and regulation.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 복수 개의 출력부를 갖는 교류-직류 컨버터는, 교류 전압을 입력받아 상기 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 정류 회로부; 상기 정류 회로부에서 변환된 상기 직류 전압을 복수 개의 출력 전압으로 변환하는 직류-직류 변환부; 상기 직류-직류 변환부에서 변환된 복수 개의 출력 전압을 외부로 출력하는 복수 개의 출력부; 및 상기 복수 개의 출력부로부터 상기 복수 개의 출력 전압을 센싱하고, 상기 출력 전압에 대한 피드백 신호를 생성하여 상기 직류-직류 변환부로 전송하는 멀티피드백 제어회로;를 를 포함하여 구성된다.AC-DC converter having a plurality of outputs according to the present invention for achieving the above object, the rectifier circuit unit for receiving an AC voltage and converting the AC voltage to a DC voltage; A DC-DC converter converting the DC voltage converted by the rectifier circuit into a plurality of output voltages; A plurality of output units configured to output a plurality of output voltages converted by the DC-DC converter to the outside; And a multi-feedback control circuit configured to sense the plurality of output voltages from the plurality of output units, generate a feedback signal for the output voltage, and transmit the generated feedback signal to the DC-DC converter.

피드백, 컨버터, 효율, 직류-직류 변환부, 제어회로 Feedback, converter, efficiency, DC-DC converter, control circuit

Description

AC-DC converter comprising a multi-feedback control circuit

교류-직류 컨버터(AC/DC Converter)는 교류전압을 직류전압으로 바꾸어 다양한 기기에 공급하기 위한 전원회로로서, Mobile Phones, Note PC, LCD 모니터, 소규모 휴대용 전자제품 등에 광범위하게 사용되고 있다. 상기 교류-직류 컨버터는 작은 Power를 다루고 있으므로 PFC를 사용하지 않고 DC/DC Conversion도 회로 방식이 가장 간단한 플라이백(Flyback)회로를 채용하고 있다. AC / DC converter is a power circuit for converting AC voltage into DC voltage and supplying it to various devices. It is widely used in mobile phones, note PCs, LCD monitors and small portable electronic products. Since the AC-DC converter handles a small power, it uses a flyback circuit that uses the simplest DC / DC conversion circuit method without using PFC.

최근에는 여러 제품을 동시에 사용할 수 있는 기능을 가진 교류-직류 컨버터가 요구되고 있으며, 특히 교류-직류 컨버터의 출력이 하나가 아닌 두 개 이상이 되는 경우가 많이 요구된다. 이를 위해 종래에는 일반적인 토폴로지를 갖는 교류-직류 컨버터의 출력단에 별도의 직류-직류 컨버터를 연결하는 방식 등이 사용되었 다. 그러나, 기존 방식들은 컨버터의 효율이 많이 떨어지거나, 레귤레이션(Regulation) 특성이 나빠지는 등의 문제점이 있었다.Recently, there is a demand for an AC-DC converter having a function of using several products at the same time, and in particular, there are many cases where the output of the AC-DC converter is not one but more than two. To this end, conventionally, a method of connecting a separate DC-DC converter to an output terminal of an AC-DC converter having a general topology has been used. However, the conventional methods have a problem that the efficiency of the converter is much lowered, or the regulation characteristics become worse.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 복수 개의 출력을 갖는 교류-직류 컨버터에 있어 피드백 제어회로를 멀티 피드백(Multi-feedback)으로 구성함으로써 복수 개의 출력 모두 높은 효율 및 레귤레이션을 유지하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to configure a feedback control circuit as a multi-feedback in an AC-DC converter having a plurality of outputs, thereby providing high efficiency and To maintain regulation.

이때, 상기 정류 회로부는, 상기 교류 전압이 인가되는 입력부; 상기 입력부 양단과 연결되어 상기 입력된 교류 전압을 전파 정류하는 브리지 다이오드; 상기 브리지 다이오드의 양단과 병렬 연결되는 출력커패시터;를 포함하여 구성될 수 있다.In this case, the rectifier circuit unit, the input unit to which the AC voltage is applied; A bridge diode connected to both ends of the input unit for full-wave rectifying the input AC voltage; And an output capacitor connected in parallel with both ends of the bridge diode.

또한, 상기 정류 회로부는, 상기 입력부와 상기 브리지 다이오드의 사이에 구비되며, 불필요한 전자파를 차단 및 흡수하는 EMI 필터;를 더 포함하는 것이 바람직하다.The rectifier circuit unit may further include an EMI filter provided between the input unit and the bridge diode to block and absorb unnecessary electromagnetic waves.

한편, 상기 직류-직류 변환부는, 상기 정류 회로부와 연결되는 1차 코일 및 복수 개의 2차 코일로 구성되는 트랜스포머; 상기 트랜스포머의 1차 코일과 연결되어 상기 1차 코일의 흐르는 전류를 온(On) 또는 오프(Off)하는 스위칭부; 를 포함하여 구성될 수 있다.On the other hand, the DC-DC converter, Transformer comprising a primary coil and a plurality of secondary coils connected to the rectifier circuit; A switching unit connected to the primary coil of the transformer to turn on or off current flowing in the primary coil; As shown in FIG.

그리고, 상기 멀티피드백 제어회로는, 상기 복수 개의 출력부와 연결되어 상기 각 출력부에 흐르는 전류를 검출하는 복수 개의 출력전류 검출부; 상기 복수 개의 출력부와 연결되어 상기 각 출력부에 인가되는 전압을 검출하는 복수 개의 출력전압 검출부; 상기 출력전류 검출부의 출력전류 검출 결과에 따라 상기 복수 개의 출력전압 검출부에서 검출한 출력전압들 중 어느 하나를 피드백 신호 생성부로 전달하는 피드백 스위칭부; 상기 피드백 스위칭부에서 전달된 출력전압을 기준값과 비교하여 상기 출력전압에 대한 피드백 제어 신호를 생성하는 피드백 신호 생성부; 상기 피드백 신호 생성부의 피드백 제어 신호에 따라 따라 상기 스위칭부를 온(On) 또는 오프(Off) 제어하기 위한 스위칭 신호를 생성하는 스위칭 신호 생성부; 를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.The multifeedback control circuit may include: a plurality of output current detectors connected to the plurality of output units to detect currents flowing through the output units; A plurality of output voltage detectors connected to the plurality of output units to detect voltages applied to the output units; A feedback switching unit transferring one of the output voltages detected by the plurality of output voltage detection units to a feedback signal generation unit according to an output current detection result of the output current detection unit; A feedback signal generator configured to generate a feedback control signal for the output voltage by comparing the output voltage transferred from the feedback switching unit with a reference value; A switching signal generator configured to generate a switching signal for controlling the switching unit on or off according to a feedback control signal of the feedback signal generator; It is preferably configured to include.

이때, 상기 피드백 신호 생성부는, 비례 적분 방식(PI, Proportional-Integral)으로 상기 출력전압에 대한 피드백 제어 신호를 생성하는 것이 바람직하다. In this case, the feedback signal generation unit may generate a feedback control signal for the output voltage in a proportional integration scheme (PI).

또한, 상기 스위칭 신호 생성부는 PWM(Pulse Width Modulation) 방식으로 상 기 스위칭 신호를 생성하는 것이 바람직하다.In addition, the switching signal generation unit preferably generates the switching signal in the PWM (Pulse Width Modulation) method.

상기와 같은 본 발명은 교류-직류 컨버터에 있어 피드백 제어회로를 멀티 피드백(Multi-feedback)으로 구성함으로써 2개 이상의 출력을 요구하는 시스템에서 복수 개의 출력 모두 레귤레이션과 높은 효율을 가질 수 있는 장점이 있다.The present invention as described above has the advantage that a plurality of outputs can be regulated and have high efficiency in a system requiring two or more outputs by configuring a feedback control circuit as a multi-feedback in an AC-DC converter. .

본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하의 상세한 설명에 의하여 보다 명확하게 이해될 것이다.Details of the above object and technical configuration of the present invention and the effects thereof according to the present invention will be more clearly understood by the following detailed description based on the accompanying drawings.

본 발명의 설명에 앞서 본 발명과 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 기술은 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.Prior to the description of the present invention, a detailed description of known functions or configurations related to the present invention will be omitted if it is determined that the gist of the present invention may be unnecessarily obscured.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자 및 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 그러한 정의는 본 명세서 전반에 걸쳐 기재된 내용을 바탕으로 판단되어야 할 것이다.In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intention or custom of users and operators. Therefore, such a definition should be determined based on the contents described throughout the specification.

도 1은 플라이백(Flyback) 방식의 교류-직류 컨버터의 구성을 나타낸 회로도이다.1 is a circuit diagram illustrating a configuration of a flyback type AC-DC converter.

플라이백 컨버터는 그 구조가 매우 간단하며, 출력 전압에 의해 변압기의 리셋(Reset)이 자동적으로 이루어지므로 부가적인 리셋 회로가 필요 없어 중소용량의 저가형 전원에 적합하게 사용되고 있다.The flyback converter is very simple in structure, and the reset of the transformer is automatically performed by the output voltage. Therefore, the flyback converter does not need an additional reset circuit and is suitable for small and medium-sized, low-cost power supplies.

도시된 바와 같이, 상기 플라이백 방식의 교류-직류 컨버터는, 브리지 다이오드(10), 커패시터(20), 트랜스포머(30), 정류 다이오드(40), 피드백 제어부(50) 및 스위치(60)를 포함하여 구성된다.As shown, the flyback AC-DC converter includes a bridge diode 10, a capacitor 20, a transformer 30, a rectifier diode 40, a feedback control unit 50, and a switch 60. It is configured by.

상기 브리지 다이오드(10)는, 상기 교류-직류 컨버터로 입력된 교류 전압을 전파 정류하며, 상기 전파 정류된 교류 전압은 상기 커패시터(20)에 축적되면서 직류 신호로 변환된다.The bridge diode 10 is full-wave rectified AC voltage input to the AC-DC converter, and the full-wave rectified AC voltage is converted into a DC signal while being accumulated in the capacitor 20.

상기 트랜스포머(30)는 상기 정류된 직류 신호를 2차단으로 전달한다. 상기 교류-직류 컨버터의 출력전압은 상기 트랜스포머(30)의 권선비에 따라 정해진다.The transformer 30 transmits the rectified DC signal to the second block. The output voltage of the AC-DC converter is determined according to the turns ratio of the transformer 30.

상기 정류 다이오드(40)는 상기 2차단에서 출력된 직류 신호를 다시 한 번 정류하는 기능을 수행한다.The rectifier diode 40 rectifies the DC signal output from the second stage once again.

상기 피드백 제어부(50)는 상기 2차단에서 출력 및 정류된 직류 신호를 입력받아 상기 스위치(60)로 입력되는 피드백 신호를 생성한다. 상기 스위치(60)는 MOSFET 등으로 구현되며, 상기 피드백 신호에 따라 상기 트랜스포머(30)의 1차단에 흐르는 전류를 온(On) 또는 오프(Off) 제어한다. 예를 들어, 상기 트랜스포머(30)는 스위치(60)가 온(On) 되어 있는 기간동안 에너지를 축적하고 있다가 오프(Off) 되는 순간에 2차 측으로 에너지를 전달하는 방식으로 2차 측에 출력 전압을 인가한다. 이러한 방식은 소형화에 여러 가지로 유리한데, 첫 번째로 변압기의 누설 인덕턴스를 이용하므로 출력에 필터 인덕턴스가 없어도 되는 장점이 있으며, 또한 회로의 구성이 여타 방식에 비하여 간단하므로 저렴하게 제작이 가능하다.The feedback controller 50 receives a DC signal output and rectified in the second stage and generates a feedback signal input to the switch 60. The switch 60 is implemented with a MOSFET or the like, and controls the current flowing in the first stage of the transformer 30 on or off according to the feedback signal. For example, the transformer 30 accumulates energy during the period in which the switch 60 is on, and outputs the energy to the secondary side by transferring energy to the secondary side at the moment of turning off. Apply voltage. This method is advantageous for miniaturization in various ways. First, the use of the leakage inductance of the transformer has the advantage that there is no filter inductance at the output, and the circuit configuration is simpler than other methods, so it can be manufactured at low cost.

도 2는 본 발명에 따른 멀티 피드백 제어회로를 포함하는 교류-직류 컨버터의 블록 구성도이다.2 is a block diagram of an AC-DC converter including a multi-feedback control circuit according to the present invention.

도시된 바와 같이, 상기 본 발명에 따른 멀티 피드백 제어회로를 포함하는 교류-직류 컨버터는, 정류 회로부(100), 직류-직류 변환부(200) 및 멀티 피드백 제어회로(300)를 포함하여 구성된다.As shown, the AC-DC converter including the multi-feedback control circuit according to the present invention includes a rectifier circuit unit 100, a DC-DC converter 200 and a multi-feedback control circuit 300. .

상기 정류 회로부(100)는, 교류 전압을 입력받아 상기 교류 전압을 직류 전압으로 변환한다. 이와 같은 정류 회로부(100)는, 교류 전압이 인가되는 입력부의 양단과 연결되어 상기 입력된 교류 전압을 전파 정류하는 브리지 다이오드 및 상기 브리지 다이오드의 양단과 병렬 연결되는 출력커패시터를 포함하여 구성되나, 반드시 이와 동일한 구성을 가질 필요는 없으며, 일반적인 교류-직류 변환회로 중 어떤 것이라도 사용될 수 있다. The rectifier circuit unit 100 receives an AC voltage and converts the AC voltage into a DC voltage. The rectifier circuit unit 100 includes a bridge diode connected to both ends of an input unit to which an AC voltage is applied and full-wave rectified of the input AC voltage, and an output capacitor connected in parallel to both ends of the bridge diode. It is not necessary to have the same configuration, and any of the general AC-DC converter circuits can be used.

한편, 상기 정류 회로부(100)의 입력단에는 EMI 필터(미도시)가 더 포함될 수 있다. EMI 필터는 기기의 전원 입력단에 설치되며 기기에서 방출되어 전원선을 통해 빠져나가는 불필요한 전자파를 차단, 흡수, 대지로 바이패스 시키는 필터이다.Meanwhile, an EMI filter (not shown) may be further included at the input terminal of the rectifier circuit unit 100. The EMI filter is installed at the power input terminal of the device and blocks, absorbs and bypasses unnecessary electromagnetic waves emitted from the device through the power line to the ground.

다음으로, 상기 직류-직류 변환부(200)는, 상기 정류 회로부(100)에서 변환된 상기 직류 전압을 복수 개의 출력 전압으로 변환하여 출력부(미도시)를 통해 외부로 출력한다. 본 실시예에서는 2개의 출력 전압(12Vdc/1.25A, 5Vdc/1A)을 출력하는 구성을 예로서 나타내었다.Next, the DC-DC converter 200 converts the DC voltage converted by the rectifier circuit unit 100 into a plurality of output voltages and outputs them to the outside through an output unit (not shown). In this embodiment, a configuration of outputting two output voltages (12Vdc / 1.25A, 5Vdc / 1A) is shown as an example.

이와 같은 상기 직류-직류 변환부(200)는, 상기 정류 회로부와 연결되는 1차 코일 및 복수 개의 2차 코일로 구성되는 트랜스포머 및 상기 트랜스포머의 1차 코일과 연결되어 상기 1차 코일의 흐르는 전류를 온(On) 또는 오프(Off)하는 스위칭부를 포함하여 구성된다. 이와 같은 직류-직류 변환부(200)의 구성은 도 1에 도시된 플라이백 컨버터의 트랜스포머(30) 및 스위치(60)과 거의 동일한 구성이나, 트랜스포머의 2차 측에 두 개의 권선을 감아서 2개의 출력을 갖도록 한 점이 상이하다. The DC-DC converter 200 is connected to the transformer consisting of a primary coil and a plurality of secondary coils connected to the rectifier circuit unit and a primary coil of the transformer to flow a current flowing in the primary coil. It is configured to include a switching unit on (On) or off (Off). The configuration of the DC-DC converter 200 is substantially the same as that of the transformer 30 and the switch 60 of the flyback converter illustrated in FIG. 1, but two windings are wound on the secondary side of the transformer. One point is different so that it has two outputs.

상기와 같이 트랜스포머의 2차 측에 두 개의 권선을 감아 2개의 출력부를 구성할 경우, 종래방식, 즉 직류-직류 컨버터의 출력에 별도의 벅 컨버터 등을 추가하여 2개의 출력부를 구성하는 방식과 비교하여 효율 면에서 매우 유리하다. 예를 들어, 원하는 출력전압이 12V와 5V라고 하면, 종래 기술의 경우 12V를 메인으로 출력하고 5V 출력은 12V 출력에서 다시 DC/DC인 벅 컨버터(Buck Converter)를 통하여 강압되어 5V로 출력하게 된다. 그러나 이러한 방식을 사용하게 되면 레귤레이션 특성은 매우 훌륭하나, 5V 단의 효율이 매우 낮아지게 되는 문제점이 발생한다. 다시 말해 12V단은 입력에서 출력까지가 1단 구조로 되어 있어서 효율이 다른 Topology와 동등하나, 5V단은 12V단의 효율과 5V단의 효율의 곱으로 나타나는 2단 구조이기 때문에 효율이 좋지 않다는 단점이 있다.When the two windings are configured by winding two windings on the secondary side of the transformer as described above, the conventional method, that is, compared to the scheme of configuring two output units by adding a separate buck converter to the output of the DC-DC converter. This is very advantageous in terms of efficiency. For example, if the desired output voltage is 12V and 5V, in the prior art, 12V is output as the main, and the 5V output is stepped down through a buck converter, which is DC / DC, again at 5V and output at 5V. . However, using this method, the regulation characteristics are very good, but the efficiency of the 5V stage becomes very low. In other words, the 12V stage has a single stage structure from the input to the output, so the efficiency is equivalent to other topologies. There is this.

다음으로, 상기 멀티 피드백 제어회로(300)는, 상기 직류-직류 변환부(200)에서 생성된 복수 개의 출력전압을 센싱하고, 상기 출력 전압에 대한 피드백 신호를 생성하여 상기 직류-직류 변환부로 전송한다. 상기 멀티 피드백 제어회로(300) 의 상세 구성에 대해서는 다음의 도 3에서 자세히 설명하기로 한다.Next, the multi-feedback control circuit 300 senses a plurality of output voltages generated by the DC-DC converter 200, generates a feedback signal for the output voltage, and transmits the feedback signal to the DC-DC converter. do. Detailed configuration of the multi-feedback control circuit 300 will be described in detail with reference to FIG. 3.

도 3은 본 발명에 따른 멀티 피드백 제어회로를 포함하는 교류-직류 컨버터에 있어 멀티 피드백 제어회로의 상세 구성을 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating a detailed configuration of a multi-feedback control circuit in an AC-DC converter including the multi-feedback control circuit according to the present invention.

도시된 바와 같이, 상기 멀티 피드백 제어회로(300)는, 출력전류 검출부(310, 310'), 출력전압 검출부(320, 320'), 피드백 스위칭부(330), 피드백 신호 생성부(340), 및 스위칭 신호 생성부(350)를 포함하여 구성된다.As illustrated, the multi-feedback control circuit 300 includes an output current detector 310 and 310 ', an output voltage detector 320 and 320', a feedback switch 330, a feedback signal generator 340, And a switching signal generator 350.

상기 출력전류 검출부(310, 310')는, 상기 직류-직류 변환부의 출력단의 갯수만큼 구비되며, 상기 출력단으로 출력되는 출력 전류를 검출한다.The output current detectors 310 and 310 'are provided with the number of output terminals of the DC-DC converter, and detects the output current output to the output terminal.

상기 출력전압 검출부(320, 320')는, 상기 직류-직류 변환부의 출력단의 갯수만큼 구비되며, 상기 출력단으로 출력되는 출력 전압을 검출한다.The output voltage detectors 320 and 320 'are provided with the number of output terminals of the DC-DC converter and detect an output voltage output to the output terminal.

상기 피드백 스위칭부(330)는, 상기 출력전류 검출부(310, 310')의 출력전류 검출 결과에 따라 상기 복수 개의 출력전압 검출부(320, 320')에서 검출한 출력전압들 중 어느 하나를 상기 피드백 신호 생성부(340)로 전달한다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 출력단이 12V, 5V의 두 개로 구성될 경우, 상기 피드백 스위칭부(330)는 12V 단에 부하전류가 흐르면 12V 단의 출력전압을 상기 피드백 신호 생성부(340)로 전달하고, 5V단에 부하전류가 흐르면 5V 단의 출력전압을 상기 피드백 신호 생성부(340)로 전달한다.The feedback switching unit 330 feedbacks any one of the output voltages detected by the plurality of output voltage detectors 320 and 320 'according to the output current detection result of the output current detectors 310 and 310'. The signal generator 340 transmits the signal. For example, as shown, when the output terminal is composed of two 12V, 5V, the feedback switching unit 330 receives the output voltage of the 12V stage when the load current flows in the 12V stage the feedback signal generator 340 When the load current flows through the 5V stage, the output voltage of the 5V stage is transferred to the feedback signal generator 340.

상기 피드백 신호 생성부(340)는, 상기 피드백 스위칭부(330)에서 전달된 출력전압을 기준값과 비교하여 상기 출력전압에 대한 피드백 제어 신호를 생성한다. 이와 같은 피드백 신호 생성부(340)는, 비례 적분 방식(PI, Proportional Integral)으로 상기 출력 전압의 이상 여부를 판단한다. 상기 비례 적분 방식은 제어 변수와 기준 입력 사이의 오차에 근거하여 출력이 기준 전압을 유지하도록 하는 피드백 제어의 일종으로서, 적분 제어를 비례 제어에 병렬로 연결하여 오차를 검출하는 방식이다.The feedback signal generator 340 generates a feedback control signal for the output voltage by comparing the output voltage transmitted from the feedback switch 330 with a reference value. The feedback signal generator 340 determines whether the output voltage is abnormal using a proportional integration scheme (PI). The proportional integration method is a type of feedback control that maintains a reference voltage based on an error between a control variable and a reference input. The proportional integration method detects an error by connecting the integration control in parallel to the proportional control.

상기 스위칭 신호 생성부(350)는, 상기 피드백 신호 생성부의 판단 결과에 따라 상기 스위칭부를 온(On) 또는 오프(Off) 제어하기 위한 스위칭 신호를 생성한다. 이 때, 상기 스위칭 신호 생성부(350)는, PWM(Pulse Width Modulation) 방식으로 상기 스위칭 신호를 생성한다. 즉, 스위치로 전달되는 신호의 High 값과 Low 값의 폭을 가변적으로 변경함으로써 상기 스위치의 온 또는 오프 시간을 제어하게 된다.The switching signal generator 350 generates a switching signal for controlling the switching unit On or Off according to a determination result of the feedback signal generator. In this case, the switching signal generator 350 generates the switching signal by a pulse width modulation (PWM) method. In other words, by varying the width of the high value and the low value of the signal transmitted to the switch to control the on or off time of the switch.

이상과 같이 Feedback을 복수 개의 출력 모두에서 센싱하여 부하전류에 따라 Feedback 제어를 행함으로써, 본 발명은 복수 개의 출력의 효율과 레귤레이션면에서 다른 시스템에 비하여 좋은 특성을 가진다.As described above, feedback is sensed at all of the plurality of outputs, and feedback control is performed according to the load current, so that the present invention has better characteristics than other systems in terms of efficiency and regulation of the plurality of outputs.

도 4에서 도 7까지는 위의 3가지 방식에 대하여 효율과 레귤레이션면에서 비교를 한 결과를 나타내었다. 실험은 AC 입력을 230Vac, 50Hz를 기준으로 하여 테스트를 한 결과이다. 각각 12V 출력단에 벅 컨버터를 이용하여 5V 출력을 구현한 경우(종래 1), 트랜스포머의 2차 측에 두 개의 권선을 감고 12V 출력단에서만 피드백 회로를 연결한 경우(종래 2) 및 본 발명에 따른 방식(제안회로)에 대한 실험 결과 를 나타내었다.4 to 7 show the results of comparing the above three methods in terms of efficiency and regulation. The experiment was based on testing AC input with 230Vac and 50Hz. In the case of implementing a 5V output using a buck converter at each 12V output stage (priority 1), winding two windings on the secondary side of the transformer and connecting a feedback circuit only at the 12V output stage (priority 2) and the method according to the present invention. The experimental results for (suggestion circuit) are shown.

먼저, 도 4는 본 발명에 따른 멀티 피드백 제어회로를 포함하는 교류-직류 컨버터의 12V 출력단에서의 효율을 종래기술과 대비한 그래프로서, 12V단의 효율은 3가지 모두 비슷한 효율을 나타내고 있다. First, FIG. 4 is a graph comparing the efficiency at the 12V output stage of the AC-DC converter including the multi-feedback control circuit according to the present invention, and the efficiency at the 12V stage is similar to all three.

다음으로, 도 5는 본 발명에 따른 멀티 피드백 제어회로를 포함하는 교류-직류 컨버터의 5V 출력단에서의 효율을 종래기술과 대비한 그래프이다. 5V단의 효율을 비교하여 보면 종래 1의 방식은 2단 구성을 가지고 있기 때문에 효율이 종래 2의 방식이나 제안한 방식에 비하여 떨어짐을 알 수 있다. Next, Figure 5 is a graph comparing the efficiency at the 5V output stage of the AC-DC converter including the multi-feedback control circuit according to the present invention. Comparing the efficiency of the 5V stage, since the conventional method 1 has a two-stage configuration, the efficiency is lower than that of the conventional method 2 or the proposed method.

도 6과 도 7은 12V단과 5V단의 레귤레이션을 비교하였다. 도 6의 12V단의 레귤레이션은 별 차이가 없이 모두 레귤레이션 특성이 우수하다. 그러나 도 7의 5V단의 레귤레이션에서는 종래 1과 제안회로는 우수한 특성을 가지지만, 종래 2는 레귤레이션특성이 좋지 않음을 알 수 있다.6 and 7 compared the regulation of the 12V stage and the 5V stage. The regulation of the 12V stage of FIG. 6 is excellent in regulation characteristics without any difference. However, in the regulation of the 5V stage of FIG. 7, the conventional 1 and the proposed circuit have excellent characteristics, but the conventional 2 has a poor regulation characteristic.

이상과 같은 결과를 놓고 볼 때, 본 발명에 따른 멀티 피드백 제어회로를 포함하는 교류-직류 컨버터는 레귤레이션과 효율면에서 우수한 특성을 가짐을 알 수 있다.In view of the above results, it can be seen that the AC-DC converter including the multi-feedback control circuit according to the present invention has excellent characteristics in terms of regulation and efficiency.

이상, 본 발명의 구체적인 실시 형태에 대하여 상세하게 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서도 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 본 발명은 본 상세한 설 명에 기재된 것에 한정되는 것은 아닌 것으로 이해되어야만 한다. 본 발명의 권리범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 실시형태는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Although specific embodiments of the present invention have been described in detail above, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. It should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and that the present invention is not limited to those described in this detailed description. The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are included within the scope of the present invention. Should be interpreted.

도 4는 본 발명에 따른 멀티 피드백 제어회로를 포함하는 교류-직류 컨버터의 12V 출력단에서의 효율을 종래기술과 대비한 그래프이다.4 is a graph comparing the efficiency at the 12V output stage of the AC-DC converter including the multi-feedback control circuit according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 멀티 피드백 제어회로를 포함하는 교류-직류 컨버터의 5V 출력단에서의 효율을 종래기술과 대비한 그래프이다.5 is a graph comparing the efficiency at the 5V output stage of the AC-DC converter including the multi-feedback control circuit according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 멀티 피드백 제어회로를 포함하는 교류-직류 컨버터의 12V 출력단에서의 레귤레이션을 종래기술과 대비한 그래프이다.6 is a graph comparing the regulation at the 12V output stage of the AC-DC converter including the multi-feedback control circuit according to the present invention with the prior art.

도 7은본 발명에 따른 멀티 피드백 제어회로를 포함하는 교류-직류 컨버터의 5V 출력단에서의 레귤레이션을 종래기술과 대비한 그래프이다.7 is a graph comparing the regulation at the 5V output stage of the AC-DC converter including the multi-feedback control circuit according to the present invention with the prior art.

* 도면상의 주요 부호에 대한 설명 *Explanation of the Major Codes on the Drawing

100 : 정류 회로부 200 : 직류-직류 변환부100: rectifier circuit 200: DC-DC converter

300 : 멀티 피드백 제어부 310, 310' : 출력전류 검출부300: multi-feedback control unit 310, 310 ': output current detection unit

320, 320 : 출력전압 검출부 330 : 피드백 스위칭부320, 320: output voltage detector 330: feedback switching unit

340 : 피드백 신호 생성부 350 : 피드백 신호 생성부340: feedback signal generator 350: feedback signal generator

Claims

In an AC-DC converter having a plurality of outputs,

A rectifier circuit unit for receiving an AC voltage and converting the AC voltage into a DC voltage;

A transformer comprising a primary coil and a plurality of secondary coils connected to the rectifier circuit unit and a switching unit connected to the primary coil of the transformer to turn on or off the current flowing in the primary coil. A DC-DC converter configured to convert the DC voltage converted by the rectifier circuit into a plurality of output voltages;

A plurality of output units configured to output a plurality of output voltages converted by the DC-DC converter to the outside;

A multifeedback control circuit configured to sense the plurality of output voltages from the plurality of output units, generate a feedback signal for the output voltage, and transmit the generated feedback signal to the DC-DC converter; Including;

The multi-feedback control circuit,

A plurality of output current detectors connected to the plurality of output units to detect currents flowing through the output units;

A plurality of output voltage detectors connected to the plurality of output units to detect voltages applied to the output units;

A feedback switching unit transferring one of the output voltages detected by the plurality of output voltage detection units to a feedback signal generation unit according to an output current detection result of the output current detection unit;

A feedback signal generator configured to generate a feedback control signal for the output voltage by comparing the output voltage transferred from the feedback switching unit with a reference value;

And a switching signal generator configured to generate a switching signal for controlling the switching unit on or off according to a feedback control signal of the feedback signal generator.

The method of claim 1,

The rectifier circuit unit,

An input unit to which the AC voltage is applied;

A bridge diode connected to both ends of the input unit for full-wave rectifying the input AC voltage;

An output capacitor connected in parallel with both ends of the bridge diode;

AC-DC converter comprising a.

The method of claim 2,

An EMI filter disposed between the input unit and the bridge diode and blocking and absorbing unnecessary electromagnetic waves;

AC-DC converter further comprising.

delete

The method of claim 1,

The feedback signal generator,

AC-DC converter, characterized in that for generating a feedback control signal for the output voltage in a proportional integral scheme (PI, Proportional-Integral).

The method of claim 1,

The switching signal generator

AC-DC converter, characterized in that for generating the switching signal by PWM (Pulse Width Modulation).