KR100992457B1 - 역률 보상 회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 역률 보상 회로에 관한 것이다.
본 발명의 실시예는 양의 입력 전압이 인가되는 동안 입력 전압을 승압하는 제 1 부스터, 음의 입력 전압이 인가되는 동안에 입력 전압을 승압하는 제 2 부스터, 상기 제 1 부스터의 충전과 방전을 조절하는 제 1 스위칭 소자, 상기 제 2 부스터의 충전과 방전을 조절하는 제 2 스위칭 소자 및 상기 제 1 스위칭 소자를 통해서 흐르는 전류를 검출하고 검출된 전류값을 음의 전압으로 변환하며, 상기 제 2 스위칭 소자를 통해서 흐르는 전류를 검출하고 검출된 전류값을 음의 전압으로 변환하는 검출 전압 제공부를 포함하여 된 것이다.
본 발명의 실시예는 구성이 매우 간단하면서, 순방향 전압 강하로 인한 발열을 효과적으로 억제할 수 있다.
역률 보상, 브리지 정류 회로, 부스터

Description

역률 보상 회로{CIRCUIT FOR POWER FACTOR CORRECTION}
본 발명은 역률 보상(Power Factor Correction; PFC) 회로에 관한 것이다.
일반적으로, 역률 보상 회로는 전원 전압에 의해서 제공되는 전류의 파형이 전압 파형에 최대한 일치하여 역률을 가능한 1에 가깝게 되도록 조절하는 회로이다.
상술한 역률 보상 회로는 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; PDP), 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD) 등의 평판 디스플레이 장치의 전원 공급에 매우 유용한 회로이며, 평판 디스플레이 장치의 소형화 및 경량화됨에 따라, 역률 보상 회로도 소형화 및 경량화하기 위한 노력에 박차가 가해지고 있다.
종래의 역률 보상 회로는 4 개의 다이오드로 구성되는 브리지 정류 회로와 부스터 회로로 구성될 수 있고, 4 개의 다이오드로 구성되는 브리지 정류 회로는 2 개의 다이오드가 턴온되어, 순방향 전압 강하가 2 V 정도 발생된다. 이러한 2 V 정도의 순방향 전압 강하로 인하여 매우 많은 열이 발생되므로, 종래의 역률 보상 회로에는 매우 큰 방열판이 필요하다.
따라서, 종래의 역률 보상 회로는 소형화 및 경량화하는데 매우 큰 어려움이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 역률 보상 회로는 순방향 전압 강하를 감소시켜, 이로 인한 발열을 효과적으로 억제할 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하 당업자)에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 역률 보상 회로는 양의 입력 전압이 인가되는 동안 입력 전압을 승압하는 제 1 부스터, 음의 입력 전압이 인가되는 동안에 입력 전압을 승압하는 제 2 부스터, 상기 제 1 부스터의 충전과 방전을 조절하는 제 1 스위칭 소자, 상기 제 2 부스터의 충전과 방전을 조절하는 제 2 스위칭 소자 및 상기 제 1 스위칭 소자를 통해서 흐르는 전류를 검출하고 검출된 전류값을 음의 전압으로 변환하며, 상기 제 2 스위칭 소자를 통해서 흐르는 전류를 검출하고 검출된 전류값을 음의 전압으로 변환하는 검출 전압 제공부를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 역률 보상 회로는 양의 입력 전압이 인가되는 동안 입력 전압을 승압하는 제 1 부스터, 음의 입력 전압이 인가되는 동안에 입력 전압을 승압하는 제 2 부스터, 상기 제 1 부스터의 충전과 방전을 조절하는 제 1 스위칭 소자, 상기 제 2 부스터의 충전과 방전을 조절하는 제 2 스위칭 소자, 상기 제 1 스위칭 소자를 통해서 흐르는 전류를 검출하기 위한 제 1 전류 검출부, 상기 제 2 스위칭 소자를 통해서 흐르는 전류를 검출하기 위한 제 2 전류 검출부, 상기 제 1 전류 검출부에 의해서 검출된 전류값을 음의 전압으로 변환하여 제공하는 제 1 전압 제공부 및 상기 제 2 전류 검출부에 의해서 검출된 전류값을 음의 전압으로 변환하여 제공하는 제 2 전압 제공부를 포함한다.
본 발명의 역률 보상 회로는 4 개의 다이오드로 구성되는 브리지 정류 회로를 구비하지 않으면서도, 저항만을 이용하여 스위칭 소자를 통해서 흐르는 전류를 검출하므로, 구성이 매우 간단하면서, 순방향 전압 강하로 인한 발열을 효과적으로 억제할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 역률 보상 회로의 회로도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전원 공급 장치는 첨부 도면 도 1에 도시된 것처럼, 제 1 부스터(100), 제 2 부스터(200), 제 1 스위칭 소자(Q1), 제 2 스위칭 소자(Q2) 및 검출 전압 제공부(300)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기에서, 제 1 부스터(100)는 제 1 인덕터(L1)와 제 1 다이오드(D1)로 구성되며, 양의 입력 전압(Vin)이 인가되는 동안에 입력 전압(Vin)을 승압하고, 제 1 스위칭 소자(Q1)는 제 1 부스터(100)의 충전과 방전을 조절한다.
한편, 제 2 부스터(200)는 제 2 인덕터(L2)와 제 2 다이오드(D2)로 구성되며, 음의 입력 전압(Vin)이 인가되는 동안에 입력 전압(Vin)을 승압하고, 제 2 스위칭 소자(Q2)는 제 2 부스터(200)의 충전과 방전을 조절한다.
구체적으로, 제 1 스위칭 소자(Q1)가 턴온되면, 제 1 인덕터(L1)와 제 2 인덕터가 충전되고, 제 1 스위칭 소자(Q1)가 턴오프되면, 전류는 제 1 인덕터(L1), 제 2 인덕터(L2), 제 1 다이오드(D1)를 통하여 부하로 흐르며, 제 1 인덕터(L1)와 제 2 인덕터(L2)는 방전된다. 따라서 제 1 스위칭 소자(Q1)에 인가되는 신호의 듀티비(duty ratio)에 의해서 제 1 인덕터(L1)와 제 2 인덕터(L2)의 충전 시간과 방전 시간이 조절되며, 이에 따라 부하에 공급되는 전압의 크기를 조절한다. 이러한 제 1 스위칭 소자(Q1)에 인가되는 신호의 듀티비는 제 1 스위칭 소자(Q1)를 통해서 흐르는 전류를 검출하여 조절될 수 있다.
한편, 제 2 스위칭 소자(Q2)가 턴온되면, 제 1 인덕터(L1)와 제 2 인덕터(L2)는 충전되고, 제 2 스위칭 소자(Q2)가 턴오프되면, 전류는 제 1 인덕터(L1), 제 2 인덕터(L2), 제 2 다이오드(D2)를 통하여 부하로 흐르며, 제 1 인덕터(L1)와 제 2 인덕터(L2)는 방전된다. 따라서 제 2 스위칭 소자(Q2)에 인가되는 신호의 듀티비(duty ratio)에 의해서 제 1 인덕터(L1)와 제 2 인덕터(L2)의 충전 시간과 방 전 시간이 조절되며, 이에 따라 부하에 공급되는 전압의 크기를 조절한다. 이러한 제 2 스위칭 소자(Q2)에 인가되는 신호의 듀티비는 제 2 스위칭 소자(Q2)를 통해서 흐르는 전류를 검출하여 조절될 수 있다.
여기에서, 제 1 인덕터(L1)와 제 2 인덕터(L2)는 반드시 별개의 소자를 구성할 필요는 없으며, 하나의 소자로 구성하는 것도 가능하다.
또한, 검출 전압 제공부(300)는 제 1 스위칭 소자(Q1)를 통해서 흐르는 전류를 검출하고 검출된 전류값을 음의 전압(C/S)으로 변환하며, 제 2 스위칭 소자(Q2)를 통해서 흐르는 전류를 검출하고 검출된 전류값을 음의 전압(C/S)으로 변환한다.
구체적으로, 검출 전압 제공부(300)는 제 1 스위칭 소자(Q1)를 통해서 흐르는 전류를 검출하기 위한 제 1 전류 검출부(311), 제 2 스위칭 소자(Q2)를 통해서 흐르는 전류를 검출하기 위한 제 2 전류 검출부(312), 제 1 전류 검출부(311)에 의해서 검출된 전류값을 음의 전압(C/S)으로 변환하여 제공하는 제 1 전압 제공부(321) 및 제 2 전류 검출부(312)에 의해서 검출된 전류값을 음의 전압(C/S)으로 변환하여 제공하는 제 2 전압 제공부(322)를 포함한다.
여기에서, 제 1 전류 검출부(311)는 제 1 검출 저항(RS1)으로 구성되고, 제 2 전류 검출부(312)는 제 2 검출 저항(RS2)으로 구성되며, 제 1 검출 저항(RS1)의 일단과 제 2 검출 저항(RS2)의 일단은 접지와 연결된다.
한편, 제 1 전압 제공부(321)는 제 1 전압 저항(RN1)으로 구성되고, 제 1 전압 저항(RN1)은 제 1 검출 저항(RS1)의 타단에 연결된다. 그러므로, 제 1 검출 저항(RS1)은 제 1 스위칭 소자(Q1)를 통해서 흐르는 전류값을 양의 전압의 형태로 검 출하며, 제 1 전압 저항(RN1)은 제 1 검출 저항(RS1)에 의해서 검출된 양의 전압을 음의 전압(C/S)으로 제공하게 된다.
또한, 제 2 전압 제공부(322)는 제 2 전압 저항(RN2)으로 구성되고, 제 2 전압 저항(RN2)은 제 2 검출 저항(RS2)의 타단에 연결된다. 그러므로, 제 2 검출 저항(RS2)은 제 2 스위칭 소자(Q2)를 통해서 흐르는 전류값을 양의 전압의 형태로 검출하며, 제 2 전압 저항(RN2)은 제 2 검출 저항(RS2)에 의해서 검출된 양의 전압을 음의 전압(C/S)으로 제공하게 된다.
여기에서, 커패시터(Co)는 부하에 제공되는 전압을 평활화하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예들에 따른 역률 보상 회로는 4 개의 다이오드로 구성되는 브리지 정류 회로를 구비하지 않으면서도, 저항만을 이용하여 스위칭 소자를 통해서 흐르는 전류를 검출하므로, 구성이 매우 간단하면서, 순방향 전압 강하로 인한 발열을 효과적으로 억제할 수 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다.
오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 역률 보상 회로의 회로도.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>
100: 제 1 부스터 200: 제 2 부스터
300: 검출 전압 제공부

Claims (7)

  1. 양의 입력 전압이 인가되는 동안 입력 전압을 승압하는 제 1 부스터;
    음의 입력 전압이 인가되는 동안에 입력 전압을 승압하는 제 2 부스터;
    상기 제 1 부스터의 충전과 방전을 조절하는 제 1 스위칭 소자;
    상기 제 2 부스터의 충전과 방전을 조절하는 제 2 스위칭 소자; 및
    상기 제 1 스위칭 소자를 통해서 흐르는 전류를 검출하고 검출된 전류값을 음의 전압으로 변환하며, 상기 제 2 스위칭 소자를 통해서 흐르는 전류를 검출하고 검출된 전류값을 음의 전압으로 변환하는 검출 전압 제공부를 포함하며,
    상기 검출 전압 제공부는 상기 제 1 스위칭 소자를 통해서 흐르는 전류를 검출하기 위한 제 1 전류 검출부와, 상기 제 2 스위칭 소자를 통해서 흐르는 전류를 검출하기 위한 제 2 전류 검출부와, 상기 제 1 전류 검출부에 의해서 검출된 전류값을 음의 전압으로 변환하여 제공하는 제 1 전압 제공부와, 상기 제 2 전류 검출부에 의해서 검출된 전류값을 음의 전압으로 변환하여 제공하는 제 2 전압 제공부를 포함하는 역률 보상 회로.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전류 검출부는 제 1 검출 저항으로 구성되고, 상기 제 2 전류 검출부는 제 2 검출 저항으로 구성되며, 상기 제 1 검출 저항의 일단과 상기 제 2 검출 저항의 일단은 접지와 연결되는 것을 특징으로 하는 역률 보상 회로.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 전압 제공부는 제 1 전압 저항으로 구성되고, 상기 제 2 전압 제공부는 제 2 전압 저항으로 구성되며, 상기 제 1 전압 저항은 상기 제 1 검출 저항의 타단에 연결되고, 상기 제 2 전압 저항은 상기 제 2 검출 저항의 타단에 연결되는 것을 특징으로 하는 역률 보상 회로.
  5. 양의 입력 전압이 인가되는 동안 입력 전압을 승압하는 제 1 부스터;
    음의 입력 전압이 인가되는 동안에 입력 전압을 승압하는 제 2 부스터;
    상기 제 1 부스터의 충전과 방전을 조절하는 제 1 스위칭 소자;
    상기 제 2 부스터의 충전과 방전을 조절하는 제 2 스위칭 소자;
    상기 제 1 스위칭 소자를 통해서 흐르는 전류를 검출하기 위한 제 1 전류 검출부;
    상기 제 2 스위칭 소자를 통해서 흐르는 전류를 검출하기 위한 제 2 전류 검출부;
    상기 제 1 전류 검출부에 의해서 검출된 전류값을 음의 전압으로 변환하여 제공하는 제 1 전압 제공부; 및
    상기 제 2 전류 검출부에 의해서 검출된 전류값을 음의 전압으로 변환하여 제공하는 제 2 전압 제공부를 포함하는 역률 보상 회로.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 전류 검출부는 제 1 검출 저항으로 구성되고, 상기 제 2 전류 검출부는 제 2 검출 저항으로 구성되며, 상기 제 1 검출 저항의 일단과 상기 제 2 검출 저항의 일단은 접지와 연결되는 것을 특징으로 하는 역률 보상 회로.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 전압 제공부는 제 1 전압 저항으로 구성되고, 상기 제 2 전압 제공부는 제 2 전압 저항으로 구성되며, 상기 제 1 전압 저항은 상기 제 1 검출 저항의 타단에 연결되고, 상기 제 2 전압 저항은 상기 제 2 검출 저항의 타단에 연결되는 것을 특징으로 하는 역률 보상 회로.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2006105247A2 (en) 2005-03-31 2006-10-05 International Rectifier Corporation Bridgeless boost converter with pfc circuit
US7164591B2 (en) 2003-10-01 2007-01-16 International Rectifier Corporation Bridge-less boost (BLB) power factor correction topology controlled with one cycle control
US7250742B2 (en) 2004-11-08 2007-07-31 International Rectifier Corporation Digital control of bridgeless power factor correction circuit

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7164591B2 (en) 2003-10-01 2007-01-16 International Rectifier Corporation Bridge-less boost (BLB) power factor correction topology controlled with one cycle control
US7250742B2 (en) 2004-11-08 2007-07-31 International Rectifier Corporation Digital control of bridgeless power factor correction circuit
WO2006105247A2 (en) 2005-03-31 2006-10-05 International Rectifier Corporation Bridgeless boost converter with pfc circuit

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