KR101024599B1 - 단락 보호 회로 및 이를 이용한 비절연형 부스트 업 방식 컨버터 - Google Patents

단락 보호 회로 및 이를 이용한 비절연형 부스트 업 방식 컨버터 Download PDF

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Abstract

출력단에 스위칭 소자를 구성해서 단락 시 또는 단락 시험 시 자동으로 스위칭 소자가 오프되어서 부하의 부품 발화 및 휴즈 등의 부품이 파괴되는 것을 방지할 수 있는 단락 보호 회로 및 이를 이용한 비절연형 부스트 업 방식 컨버터가 제공된다. 제2 스위칭 소자는 비절연형 부스트 업 방식 컨버터의 충전부로부터 출력단으로의 상기 부스트 업 전압의 공급을 스위칭한다. 구동 전압 발생부는 상기 트랜스포머의 제1 권선에 공급된 상기 교류 전류를 기초로 하여 상기 제2 스위칭 소자를 구동하는 구동 전압을 발생한다. 제1 전압 강하부는 상기 출력단 또는 상기 부하가 단락되면 상기 구동 전압 발생부의 구동 전압을 로우 레벨로 강하하여 상기 제2 스위칭 소자를 턴-오프한다. 일 단자가 상기 충전부에 연결되는 제1 저항기, 제2 저항기, 및 일 단자가 접지되는 제3 저항기가 상호 직렬 연결되며, 제1 전압 분배부는 상기 충전부에 충전된 상기 부스트 업 전압을 전압 분배하여 제1 구동 전류를 발생한다. 제2 전압 강하부는 상기 출력단 또는 상기 부하가 단락하면 도통하여 상기 제1 전압 분배부의 제1 저항기와 상기 제2 저항기 사이 접점부의 분압 전압을 강하한다.

Description

단락 보호 회로 및 이를 이용한 비절연형 부스트 업 방식 컨버터{Short protection circuit and non-isolating type boost up converter using the same}
본 발명은 단락 보호 회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 단락 보호 회로를 이용한 비절연형 부스트 업 방식 컨버터에 관한 것이다.
LED 조명용 컨버터를 구성하는 방법으로 비절연형 부스트 업 벅(BUCK)컨버터를 구성해서 주로 사용하고 있다. 다른 방식으로는 절연 방식의 SMPS POWER SUPPLY를 구성해서 주로 사용하고 있다. 비절연형의 부스트 업 벅(BUCK) 컨버터는 효율이 높아 LED 조명의 광 효율을 향상시키는 이점이 있다. 반면에 비절연 방식이기 때문에 출력단이 단락된 경우 보호가 되지않아 부하 단의 부품 발화 및 휴즈 등의 보호소자가 파괴되는 문제가 있었다.
최근의 LED용 컨버터에 요구되는 사양에 출력단 단락보호 기능을 요구하는 추세이다. 이와 같은 비절연식 LED 컨버터 출력단 단락시험 보호장치를 구현하기 위하여, 출력단에 스위치부를 구성해서 단락시험시 자동으로 스위치가 오프되어 휴즈 등의 부품이 파괴되는 것을 방지할 수 있는 기술이 요구된다.
본 발명은 이상과 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 출력단에 스위칭 소자를 구성해서 단락 시 또는 단락 시험 시 자동으로 스위칭 소자가 오프되어서 부하의 부품 발화 및 휴즈 등의 부품이 파괴되는 것을 방지할 수 있는 단락 보호 회로 및 이를 이용한 비절연형 부스트 업 방식 컨버터를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 단락 보호 회로는 제1 권선 및 제2 권선으로 구성되어 상기 제1 권선을 통하여 흐르는 입력 교류 전류에 의해 상기 제1 권선과 상기 제2 권선의 권선비에 따라 상기 제2 권선에 제1 교류 유기 전압이 유기되는 트랜스포머; 턴 온/오프 동작의 반복에 의해 턴-온 구간마다 상기 트랜스포머의 제1 권선에 상기 교류 전류를 공급하여 에너지를 축적하는 제1 스위칭 소자; 상기 제1 스위칭 소자의 턴-오프 구간마다 상기 제1 권선에 축적된 에너지가 환류 동작을 하여 부스트 업 전압을 충전하여 입력부에 전기적으로 연결된 출력단을 통하여 부하로 공급하는 충전부를 구비한 비절연형 부스트 업 방식 컨버터에 있어서, 상기 충전부로부터 상기 출력단으로의 상기 부스트 업 전압의 공급을 스위칭하는 제2 스위칭 소자; 상기 트랜스포머의 제1 권선에 공급된 상기 교류 전류를 기초로 하여 상기 제2 스위칭 소자를 구동하는 구동 전압을 발생하는 구동 전압 발생부; 상기 출력단 또는 상기 부하가 단락되면 상기 구동 전압 발생부의 구동 전압을 로우 레벨로 강하하여 상기 제2 스위칭 소자를 턴-오프하는 제1 전압 강하부; 일 단자가 상기 충전부에 연결되는 제1 저항기, 제2 저항기, 및 일 단자가 접지되는 제3 저항기가 상호 직렬 연결되며, 상기 충전부에 충전된 상기 부스트 업 전압을 전압 분배하여 제1 구동 전류를 발생하는 제1 전압 분배부; 및 상기 출력단 또는 상기 부하가 단락하면 도통하여 상기 제1 전압 분배부의 제1 저항기와 상기 제2 저항기 사이 접점부의 분압 전압을 강하하는 제2 전압 강하부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 양상에 따른 비절연형 부스트 업 방식 컨버터는 교류 전류를 입력받는 입력부: 제1 권선 및 제2 권선으로 구성되어 상기 제1 권선을 통하여 흐르는 교류 전류에 의해 상기 제1 권선과 상기 제2 권선의 권선비에 따라 상기 제2 권선에 제1 교류 유기 전압이 유기되는 트랜스포머; 턴 온/오프 동작의 반복에 의해 턴-온 구간마다 상기 트랜스포머의 제1 권선에 상기 교류 전류를 공급하여 에너지를 축적하는 제1 스위칭 소자; 상기 제1 스위칭 소자의 턴-오프 구간마다 상기 제1 권선에 축적된 에너지가 환류 동작을 하여 부스트 업 전압을 충전하여 부하로 공급하는 충전부; 및 상기 입력부에 전기적으로 연결된 출력단 또는 부하가 단락되면 상기 충전부로부터 상기 부하로의 상기 부스트 업 전압의 공급을 차단하는 차단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
비절연식 부스트 업 방식 컨버터의 출력단에 스위칭 소자를 구성해서 단락 또는 단락 시 또는 단락 시험시 자동으로 스위치가 오프되어서 부하단의 부품 발화 및 휴즈 등의 부품이 파괴되는 것을 방지할 수 있다. 다시 말해, LED 조명용 컨버터에 사용하는 비절연형 부스트 업 컨버터에서 출력단의 B+와 GND를 단락하는 시험에서 기존의 휴즈 등의 부품이 파괴되는 문제점을 개선하기 위해 출력단에 스위칭 소자를 구성해서 단락 시 또는 단락 시험시 자동으로 스위칭 소자가 오프되어서 단락 (시험) 시에 부스트 업 전압 충전부로부터 서지 전류에 의한 발화 방지 및 휴즈 등의 부품이 파괴되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 비절연형 부스트 업 방식 컨버터를 나타낸 회로도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 단락 보호 회로를 이용한 비절연형 부스트 업 방식 컨버터를 나타낸 회로도이다.
도 3은 도 2에 도시된 비절연형 부스트 업 방식 컨버터의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 단락 보호 회로를 이용한 비절연형 부스트 업 방식 컨버터이다. 도 3은 도 2에 도시된 비절연형 부스트 업 방식 컨버터의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
본 발명의 실시예에 따른 단락 보호 회로를 이용한 비절연형 부스트 업 방식 컨버터는 입력부(100), 트랜스포머(200), 제1 스위칭 소자(Q1), 충전부(D1 및 C1), 및 차단부(300)를 포함한다.
입력부(100)는 교류 전류를 입력받는다. 트랜스포머(200) T는 제1 권선(P1) 및 제2 권선(P2)으로 구성되어 상기 제1 권선(P1)을 통하여 흐르는 교류 전류 Ip1에 의해 상기 제1 권선(P1)과 상기 제2 권선(P2)의 권선비에 따라 상기 제2 권선(P2)에 제1 교류 유기 전압 Vp2이 유기된다. 제1 스위칭 소자(Q1)는 턴 온/오프 동작의 반복에 의해 턴-온 구간(t1~t2 또는 t3~t4)마다 상기 트랜스포머(200)의 제1 권선(P1)에 상기 교류 전류 Ip1를 공급하여 에너지를 축적한다.
충전부(D1 및 C1)는 상기 제1 스위칭 소자(Q1)의 턴-오프 구간(t0~t1, t2~t3, t4~t5)마다 상기 트랜스포머(200)의 제1 권선(P1)에 축적된 에너지가 환류 동작을 하여 360~ 385V의 부스트 업 전압 Vc1을 충전하여 부하(500)로 공급한다. 상기 충전부(D1 및 C1)는 제1 다이오드(D1) 및 제1 커패시터(C1)를 포함한다. 정류부는 상기 트랜스포머(200)의 제2 권선(P2)에 유기된 상기 제1 교류 유기 전압 Vp2를 직류 전압으로 정류하는 제1 다이오드(D1) 및 상기 직류 전압으로 충전되는 제1 커패시터(C1)을 포함한다. 집적 회로(IC1)은 상기 제1 커패시터(C1)에 충전된 상기 직류 전압에 의해 구동하여 상기 제1 스위칭 소자(Q1)를 구동하기 위한 제어 신호를 출력한다.
차단부(300)는 상기 입력부(100)에 전기적으로 연결된 출력단(450) 또는 상기 부하(500)가 단락되면 상기 충전부(D1 및 C1)로부터 상기 부하(500)로의 상기 부스트 업 전압 Vc1의 공급을 차단한다. 상기 차단부(300)는 제2 스위칭 소자(Q2), 구동 전압 발생부(310), 제1 전압 강하부(320), 제1 전압 분배부(330), 및 제2 전압 강하부(D5)를 포함한다. 제2 스위칭 소자(Q2)는 상기 충전부(D1 및 C1)로부터 상기 출력단(450)으로의 상기 부스트 업 전압 Vc1의 공급을 스위칭한다.
구동 전압 발생부(310)는 상기 트랜스포머(200)의 제1 권선(P1)에 공급된 상기 교류 전류 Ip1를 기초로 하여 상기 제2 스위칭 소자(Q2)를 구동하는 10V의 구동 전압 Vgs을 발생한다. 상기 구동 전압 발생부(310)는 제3 권선(P3), 제3 다이오드(D3), 제3 커패시터(C3), 및 제2 전압 분배부(R2 및 R6)를 포함한다.
제3 권선(P3)은 상기 트랜스포머(200)에 포함되고 상기 트랜스포머(200)의 제1 권선(P1)에 공급된 상기 교류 전류 Ip1에 의해 상기 제1 권선(P1)과의 권선비에 따라 제2 교류 유기 전압 Vp3이 유기된다. 제3 다이오드(D3)는 상기 트랜스포머(200)의 제3 권선(P3)에 유기된 상기 제2 교류 유기 전압 Vp3을 제1 직류 전압(13V)으로 정류한다. 제3 커패시터(C3)는 상기 제3 다이오드(D3)로부터의 상기 제1 직류 전압 Vc4으로 충전된다. 제2 전압 분배부(R2 및 R6)는 상기 제3 커패시터(C3)에 충전된 상기 제1 직류 전압(13V)을 전압 분배하여 상기 구동 전압 Vgs을 발생한다.
제1 전압 강하부(320)는 상기 출력단(450) 또는 상기 부하(500)가 단락되면 상기 구동 전압 발생부(310)의 구동 전압 Vgs을 로우 레벨(0V)로 강하하여 상기 제2 스위칭 소자(Q2)를 턴-오프한다. 상기 제1 전압 강하부(320)는 제4 다이오드(D4), 제4 커패시터(C4), 제1 논리 소자(Q3), 제2 논리 소자(Q4), 저항기(R21), 및 포토 커플러(PC1)를 포함한다.
제4 다이오드(D4)는 상기 트랜스포머(200)의 제2 권선(P2)에 유기된 상기 제1 교류 유기 전압 Vp2을 제2 직류 전압 Vc4으로 정류한다. 제4 커패시터(C4)는 상기 제4 다이오드(D4)에 의해 정류된 상기 제2 직류 전압 Vc4으로 충전된다. 제1 논리 소자(Q3)는 상기 제1 전압 분배부(330)로부터의 상기 제1 구동 전류에 의해 예를 들면, 시간 구간(t0~t5) 동안 턴-온을 유지하다가 상기 제2 전압 강하부(D5)의 전압 강하 동작 시, 예를 들면 시점 t5에 턴-오프한다. 제2 논리 소자(Q4)는 상기 제1 논리 소자(Q3)의 턴-오프 시, 즉 시점 t5에 턴-온한다.
저항기(R21)는 상기 제4 커패시터(C4)로부터의 제2 구동 전류를 상기 제2 논리 소자(Q4)로 공급한다. 포토 커플러(PC1)는 상기 제2 논리 소자(Q4)가 턴-온하여 상기 제4 커패시터(C4)로부터 직류 전류를 포토 다이오드(PD)를 통하여 흐르게 하여 상기 포토 다이오드(PD)가 발광되면서 포토 트랜지스터(Q5)를 턴-온하여 상기 제2 스위칭 소자(Q2)의 구동 전압 Vgs을 로우 레벨(0V)로 강하함으로써 시점 t5에 상기 제2 스위칭 소자(Q2)를 턴-오프시킨다.
제1 전압 분배부(330)는 일 단자가 상기 충전부(D1 및 C1)에 연결되는 제1 저항기(R17), 제2 저항기(R23), 및 일 단자가 접지되는 제3 저항기(R20)가 상호 직렬 연결되며, 상기 충전부(D1 및 C1)에 충전된 상기 부스트 업 전압 Vc1을 전압 분배하여 제1 구동 전류를 발생한다. 상기 제1 구동 전류는 후술하는 제1 논리 소자(Q3)의 베이스를 0.7V의 VBE로 유지하기 위한 전류이다.
제2 전압 강하부(D5)는 상기 출력단(450) 또는 상기 부하(500)가 단락하면 시점 t5에 도통하여 상기 제1 전압 분배부(330)의 제1 저항기(R17)와 상기 제2 저항기(R23) 사이 접점부의 분압 전압 V1을 강하한다. 상기 분압 전압 은 150V인 것이 바람직하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 상기 제2 전압 강하부(D5)는 애노드가 상기 제1 전압 분배부(330)의 제1 저항기(R17)의 출력에 연결되고 캐소드가 상기 출력단(450)에 연결되는 다이오드(D5)인 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 제1 스위칭 소자(Q1)의 턴-온/오프 동작을 정지시켜 상기 교류 전류 Ip1의 공급을 차단하는 동작 정지부(D6)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 동작 정지부(D6)는 애노드가 상기 제1 스위칭 소자(Q1)에 연결되고 캐소드가 상기 출력단(450)에 연결되는 다이오드(D6)를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 차단부(300)와 상기 출력단(450) 사이에 직렬 연결된 인덕터(L3) 및 저항기(RS4)로 구성되어 상기 출력단(450) 또는 상기 부하(500)의 단락시에 상기 충전부(D1 및 C1)에 충전된 부스트 업 전압 Vc1으로 인한 서지 전류를 제한하는 서지 전류 제한부(400)를 더 포함한다. 상기 차단부(300), 상기 서지 전류 제한부(400), 및 상기 동작 정지부(D6)는 본 발명의 실시예에 따른 단락 보호 회로를 구성한다.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 단락 보호 회로 및 이를 구비한 비절연형 부스트 업 방식 컨버터는 단락 보호 기능을 갖는 것으로, 단락이란 출력단(450)의 B+ 또는 부하(500)와 GND가 쇼트되는 것을 말한다.
본 발명의 구현 방법으로 단락 상태가 아닌 정상 동작 상태에서는 구동 전압 발생부(310)의 제3 다이오드(D3) 및 제3 커패시터(C3)는 트랜스포머(200)의 P3 권선 유기 전압 Vp3을 정류한 후 저항기(R2)를 거쳐 제2 스위칭 소자(Q2)의 게이트에 공급하고 제2 스위칭 소자(Q2)는 스위치 온 되어서 충전부(D1 및 C1)에 충전된 부스트 업 전압 Vc1이 제2 스위칭 소자(Q2)의 드레인에서 소스를 거쳐서 서지 전류 제한부(400)의 인덕터(L3)과 저항기(RS4)를 거쳐 부하(500)인 적어도 하나의 LED로 출력된다.
한편 제1 전압 강하부(320)의 정류부인 제4 다이오드(D4) 및 제4 커패시터(C4)는 트랜스포머(200)의 P2 권선 유기 전압 Vp2을 정류한 후 저항기(R21)를 통해 제1 논리 소자(Q3)의 베이스에 공급한다. 제2 논리 소자(Q4)의 베이스는 제1 논리 소자(Q3)인 트랜지스터의 컬렉터와 연결되어 있다.
제1 전압 분배부(330)의 제1 저항기(R17) 및 제2 저항기(R23), 및 베이스 저항(R24)을 통해 제1 논리 소자(Q3)의 베이스에 전압이 공급됨에 따라 제1 논리 소자(Q3)는 스위치 온 되어 제2 논리 소자(Q4)의 베이스 전압 VBE을 접지로 도통시켜서 제2 논리 소자(Q4)를 스위치 오프시킨다. 따라서 포토 커플러(PC1)의 내부는 차단된다. 그리고 제2 스위칭 소자(Q2)의 게이트-소스 간 전압은 계속 온 상태로 유지되어서 제2 스위칭 소자(Q2)는 온 상태가 유지된다. 즉, 시간 구간 (t0~t5)의 정상 동작 상태에서는 Q3 온, Q4 및 D5 오프, PC1 오프, Q2 온의 순으로 동작한다.
출력단(450) 또는 부하(500)가 단락 (시험) 상태인 경우에는 제2 전압 강하부인 다이오드(D5)가 도통되어서 제1 논리 소자(Q3)의 베이스 전압 VBE을 다운시키고 제1 논리 소자(Q3)는 스위치 오프되어 상기 저항기(R21)을 통과한 전압은 제2 논리 소자(Q4)의 베이스에 공급된다. 제2 논리 소자(Q4)는 스위치 온되고 포토 커플러(PC1)의 내부 다이오드(PD)와 저항기(R22), 제2 논리 소자인 트랜지스터(Q4)의 컬렉터와 이미터로 루프가 생성되어 전류가 흐른다. 포토 커플러(PC1)의 내부 트랜지스터인 포토 트랜지스터(Q5)가 온 되어 제2 스위칭 소자(Q2)의 게이트-소스 간 전압을 다운시킨다. 그에 따라 제2 스위칭 소자(Q2)는 스위치 오프되어서 단락 상태에서 보호된다.
한편 단락 상태가 되면 동작 정지부인 다이오드(D6)가 도통되어서 상기 제1 스위칭 소자(Q1)의 턴-온/오프 동작을 정지시켜 상기 교류 전류의 공급을 차단하여Q1의 동작이 정지되고 트랜스포머(200) T1의 각 권선에 유기 전압이 발생하지 않는다. 구동 전압 발생부(310)의 정류단은 제3 다이오드(D3) 및 제3 커패시터(C3)에 전압이 발생하지 않아서 제2 스위칭 소자(Q2)의 게이트 전압이 공급되지 않아 Q2는 오프 상태가 되어서 단락 시에 또는 단락 시험에서 보호된다. 즉, t5 시점의 단락 발생 시에는 D5 온, Q3 오프, Q4 온, PC1 온, Q2 오프의 순으로 동작한다. 또한, 동일 시점 t5에 D6 온, Q1 오프 유지의 순으로 동작한다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예로서 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.
100: 입력부 200: 트랜스포머
300: 차단부 310: 구동 전압 발생부
320: 제1 전압 강하부 330: 제1 전압 분배부
400: 서지 전류 제한부 450: 출력단
500: 부하 C3: 제3 커패시터
C4: 제4 커패시터 D1, C1: 충전부
D3: 제3 다이오드 D4: 제4 다이오드
D5: 제2 전압 강하부(다이오드) D6: 동작 정지부(다이오드)
L3: 인덕터 P1: 제1 권선
P2: 제2 권선 P3: 제3 권선
PC1: 포토 커플러 PD: 포토 다이오드
Q1: 제1 스위칭 소자 Q2: 제2 스위칭 소자
Q3: 제1 논리 소자 Q4: 제2 논리 소자
Q5: 포토 트랜지스터 R17, R20, R21, R22, R23, R24, RS4: 저항기

Claims (11)

  1. 제1 권선 및 제2 권선으로 구성되어 상기 제1 권선을 통하여 흐르는 입력 교류 전류에 의해 상기 제1 권선과 상기 제2 권선의 권선비에 따라 상기 제2 권선에 제1 교류 유기 전압이 유기되는 트랜스포머; 턴 온/오프 동작의 반복에 의해 턴-온 구간마다 상기 트랜스포머의 제1 권선에 상기 교류 전류를 공급하여 에너지를 축적하는 제1 스위칭 소자; 상기 제1 스위칭 소자의 턴-오프 구간마다 상기 제1 권선에 축적된 에너지가 환류 동작을 하여 부스트 업 전압을 충전하여 입력부에 전기적으로 연결된 출력단을 통하여 부하로 공급하는 충전부를 구비한 비절연형 부스트 업 방식 컨버터에 있어서,
    상기 충전부로부터 상기 출력단으로의 상기 부스트 업 전압의 공급을 스위칭하는 제2 스위칭 소자;
    상기 트랜스포머의 제1 권선에 공급된 상기 교류 전류를 기초로 하여 상기 제2 스위칭 소자를 구동하는 구동 전압을 발생하는 구동 전압 발생부;
    상기 출력단 또는 상기 부하가 단락되면 상기 구동 전압 발생부의 구동 전압을 로우 레벨로 강하하여 상기 제2 스위칭 소자를 턴-오프하는 제1 전압 강하부;
    일 단자가 상기 충전부에 연결되는 제1 저항기, 제2 저항기, 및 일 단자가 접지되는 제3 저항기가 상호 직렬 연결되며, 상기 충전부에 충전된 상기 부스트 업 전압을 전압 분배하여 제1 구동 전류를 발생하는 제1 전압 분배부; 및
    상기 출력단 또는 상기 부하가 단락하면 도통하여 상기 제1 전압 분배부의 제1 저항기와 상기 제2 저항기 사이 접점부의 분압 전압을 강하하는 제2 전압 강하부를 포함하는 단락 보호 회로.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 구동 전압 발생부는
    상기 트랜스포머에 포함되고 상기 트랜스포머의 제1 권선에 공급된 상기 교류 전류에 의해 상기 제1 권선과의 권선비에 따라 제2 교류 유기 전압이 유기되는 제3 권선;
    상기 트랜스포머의 제3 권선에 유기된 상기 제2 교류 유기 전압을 제1 직류 전압으로 정류하는 제3 다이오드;
    상기 제3 다이오드로부터의 상기 제1 직류 전압으로 충전되는 제3 커패시터; 및
    상기 제3 커패시터에 충전된 상기 제1 직류 전압을 전압 분배하여 상기 구동 전압을 발생하는 제2 전압 분배부를 포함하는 단락 보호 회로.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 전압 강하부는
    상기 트랜스포머의 제2 권선에 유기된 상기 제1 교류 유기 전압을 제2 직류 전압으로 정류하는 제4 다이오드;
    상기 제4 다이오드에 의해 정류된 상기 제2 직류 전압으로 충전되는 제4 커패시터;
    상기 제1 전압 분배부로부터의 상기 제1 구동 전류에 의해 턴 온을 유지하다가 상기 제2 전압 강하부의 전압 강하 동작 시에 턴-오프하는 제1 논리 소자;
    상기 제1 논리 소자의 턴-오프 시에 턴-온하는 제2 논리 소자;
    상기 제4 커패시터로부터의 제2 구동 전류를 상기 제2 논리 소자로 공급하는 저항기; 및
    상기 제2 논리 소자가 턴-온하여 상기 제4 커패시터로부터 직류 전류를 포토 다이오드를 통하여 흐르게 하여 상기 포토 다이오드가 발광되면서 포토 트랜지스터를 턴-온하여 상기 제2 스위칭 소자의 구동 전압을 로우 레벨로 강하함으로써 상기 제2 스위칭 소자를 턴-오프시키는 포토 커플러를 포함하는 단락 보호 회로.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 제2 전압 강하부는 애노드가 상기 전압 분배부의 제1 저항기의 출력에 연결되고 캐소드가 상기 출력단에 연결되는 다이오드를 포함하는 단락 보호 회로.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 스위칭 소자의 턴-온/오프 동작을 정지시켜 상기 교류 전류의 공급을 차단하는 동작 정지부를 더 포함하는 단락 보호 회로.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 동작 정지부는 애노드가 상기 제1 스위칭 소자에 연결되고 캐소드가 상기 출력단에 연결되는 다이오드를 포함하는 단락 보호 회로.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 스위칭 소자와 상기 출력단 사이에 직렬 연결된 인덕터 및 저항기로 구성되어 상기 출력단 또는 상기 부하의 단락시에 상기 충전부에 충전된 상기 부스트 업 전압으로 인한 서지 전류를 제한하는 서지 전류 제한부를 더 포함하는 단락 보호 회로.
  8. 교류 전류를 입력받는 입력부:
    제1 권선 및 제2 권선으로 구성되어 상기 제1 권선을 통하여 흐르는 교류 전류에 의해 상기 제1 권선과 상기 제2 권선의 권선비에 따라 상기 제2 권선에 제1 교류 유기 전압이 유기되는 트랜스포머;
    턴 온/오프 동작의 반복에 의해 턴-온 구간마다 상기 트랜스포머의 제1 권선에 상기 교류 전류를 공급하여 에너지를 축적하는 제1 스위칭 소자;
    상기 제1 스위칭 소자의 턴-오프 구간마다 상기 제1 권선에 축적된 에너지가 환류 동작을 하여 부스트 업 전압을 충전하여 부하로 공급하는 충전부; 및
    상기 입력부에 전기적으로 연결된 출력단 또는 부하가 단락되면 상기 충전부로부터 상기 부하로의 상기 부스트 업 전압의 공급을 차단하는 차단부를 포함하며,
    상기 차단부는
    상기 충전부로부터 상기 출력단으로의 상기 부스트 업 전압의 공급을 스위칭하는 제2 스위칭 소자;
    상기 트랜스포머의 제1 권선에 공급된 상기 교류 전류를 기초로 하여 상기 제2 스위칭 소자를 구동하는 구동 전압을 발생하는 구동 전압 발생부;
    상기 출력단 또는 상기 부하가 단락되면 상기 구동 전압 발생부의 구동 전압을 로우 레벨로 강하하여 상기 제2 스위칭 소자를 턴-오프하는 제1 전압 강하부;
    일 단자가 상기 충전부에 연결되는 제1 저항기, 제2 저항기, 및 접지되는 제3 저항기가 상호 직렬 연결되며, 상기 충전부에 충전된 상기 부스트 업 전압을 전압 분배하여 제1 구동 전류를 발생하는 제1 전압 분배부; 및
    상기 출력단 또는 상기 부하가 단락하면 도통하여 상기 제1 전압 분배부의 제1 저항기와 상기 제2 저항기 사이 접점부의 분압 전압을 강하하는 제2 전압 강하부를 포함하는 비절연형 부스트 업 방식 컨버터.
  9. 삭제
  10. 청구항 8에 있어서, 상기 구동 전압 발생부는
    상기 트랜스포머에 포함되고 상기 트랜스포머의 제1 권선에 공급된 상기 교류 전류에 의해 상기 제1 권선과의 권선비에 따라 제2 교류 유기 전압이 유기되는 제3 권선;
    상기 트랜스포머의 제3 권선에 유기된 상기 제2 교류 유기 전압을 제1 직류 전압으로 정류하는 제3 다이오드;
    상기 제3 다이오드로부터의 상기 제1 직류 전압으로 충전되는 제3 커패시터; 및
    상기 제3 커패시터에 충전된 상기 제1 직류 전압을 전압 분배하여 상기 구동 전압을 발생하는 제2 전압 분배부를 포함하며,
    상기 제1 전압 강하부는
    상기 트랜스포머의 제2 권선에 유기된 상기 제1 교류 유기 전압을 제2 직류 전압으로 정류하는 제4 다이오드;
    상기 제4 다이오드에 의해 정류된 상기 제2 직류 전압으로 충전되는 제4 커패시터;
    상기 제1 전압 분배부로부터의 상기 제1 구동 전류에 의해 턴 온을 유지하다가 상기 제2 전압 강하부의 전압 강하 동작 시에 턴-오프하는 제1 논리 소자;
    상기 제1 논리 소자의 턴-오프 시에 턴-온하는 제2 논리 소자;
    상기 제4 커패시터로부터의 제2 구동 전류를 상기 제2 논리 소자로 공급하는 저항기; 및
    상기 제2 논리 소자가 턴-온하여 상기 제4 커패시터로부터 직류 전류를 포토 다이오드를 통하여 흐르게 하여 상기 포토 다이오드가 발광되면서 포토 트랜지스터를 턴-온하여 상기 제2 스위칭 소자의 구동 전압을 로우 레벨로 강하함으로써 상기 제2 스위칭 소자를 턴-오프시키는 포토 커플러를 포함하는 비절연형 부스트 업 방식 컨버터.
  11. 청구항 8 또는 10에 있어서, 상기 제1 스위칭 소자의 턴-온/오프 동작을 정지시켜 상기 교류 전류의 공급을 차단하는 동작 정지부; 및
    상기 차단부와 상기 출력단 사이에 직렬 연결된 인덕터 및 저항기로 구성되어 상기 출력단 또는 상기 부하의 단락시에 상기 충전부에 충전된 상기 부스트 업 전압으로 인한 서지 전류를 제한하는 서지 전류 제한부를 더 포함하는 비절연형 부스트 업 방식 컨버터.
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