KR101060843B1 - 전원 입력회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전원 입력 회로에 관한 것으로, 제1 입력단(L)과 제2 입력단(N) 사이에 병렬로 연결되어, 상기 제1,제2 입력단(L,N)을 통해 입력되는 EMI(Electromagnetic Interference) 잡음신호를 차단하는 메인 EMI 필터부(100); 상기 메인 EMI 필터부(100)에 병렬로 연결되어, 전원오프시 상기 메인 EMI 필터부(100)에 충전된 전압을 방전시키는 경로를 형성하는 방전 저항(RD); 및 상기 제1 입력단(L)에 연결된 대기전력 공급노드(NST)와 상기 방전 저항(RD) 사이에 형성되어, 정상모드시 온되고, 대기모드시 오프되는 제1 스위치(SW1)를 포함한다.

전원, EMI 필터, 대기전력, 대기 소비전력, 방전 저항, 공통 쵸크(CM 쵸크)

Description

전원 입력회로{POWER INPUT CIRCUIT}

본 발명은 전원 장치에 적용될 수 있는 전원 입력회로에 관한 것으로, 특히 전원의 대기모드에서, 방전 저항에 의한 전력소모를 줄이도록 함으로서, 대기 소비전력을 개선할 수 있는 전원 입력회로에 관한 것이다.

현재 파워 산업은 전력소모 및 수명, 친환경성 등에 관련된 측면에서 개발 및 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중에서도 대기 소비전력을 낮추는 기술에 높은 관심과 연구가 계속되고 있다.

최근, 파워 IC 업계에서는 대기 소비전력을 저감시키기 위해 버스트 모드(Burst Mode)로 동작하는 대기전력(ST-BY) IC를 개발하여 IC 자체의 소비전력을 감소시키고 경부하시 스위칭(Switching) 손실을 최소화하는 등 많은 연구와 개발이 이루어지고 있다.

종래 대기(ST-BY) 전력 IC는, 자체 소비전력을 최소화하고 또한 대기(ST-BY) 전압(5Vsb)과 멀티전압(Vmulti) 블록의 이원화, 교류 필터단의 방전저항 증가 및 대기(ST-BY) 전력 IC의 버스트 모드(Burst Mode) 동작으로 대기 소비전력을 낮추기 위한 노력이 진행중이다.

그러나, 점차적으로 대기 소비전력 규정은 급격하게 낮아지고 있으며, 회로 시퀀스(Sequence)의 복잡화, 가격 저감에 따른 회로 병합(Merge) 등으로 인하여, 대기 소지전력을 더욱 낮추어야 하지만, 종래 전원 장치에서는, 대기 소비전력을 더 떨어뜨리는 데에는 한계가 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로써, 그 목적은 전원의 대기모드에서, 방전 저항에 의한 전력소모를 줄이도록 함으로서, 대기 소비전력을 개선할 수 있는 전원 입력회로를 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 기술적인 측면은, 제1 입력단과 제2 입력단 사이에 병렬로 연결되어, 상기 제1,제2 입력단을 통해 입력되는 EMI(Electromagnetic Interference) 잡음신호를 차단하는 메인 EMI 필터부;
상기 메인 EMI 필터부에 병렬로 연결되어, 전원오프시 상기 메인 EMI 필터부에 충전된 전압을 방전시키는 경로를 형성하는 방전 저항;
상기 제1 입력단에 연결된 대기전력 공급노드와 상기 방전 저항 사이에 형성되어, 정상모드시 온되고, 대기모드시 오프되는 제1 스위치;
상기 제1 입력단과 상기 대기전력 공급노드 사이에, 상기 제1 입력단과 제2 입력단 사이에 병렬로 연결되어, 상기 제1,제2 입력단을 통해 입력되는 EMI 잡음신호를 차단하는 입력 EMI 필터부;
상기 입력 EMI 필터부와 상기 대기전력 공급노드 사이에 연결되어, 정상모드시 온되고, 대기모드시 오프되는 제2 스위치; 및
상기 제2 스위치에 병렬로, 상기 입력 EMI 필터부와 제2 스위치 사이의 입력노드와 상기 대기전력 공급노드 사이에 연결된 부온도특성 써미스터를 제안한다.

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상기 메인 EMI 필터부는, 상기 방전저항에 병렬로 연결된 제1 커패시터; 및 상기 제1 커패시터에 병렬로 형성된 공통 쵸크를 갖는 제1 CM 쵸크부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 입력 EMI 필터부는, 상기 제1 입력단과 제2 입력단 사이에 연결된 제2 커패시터; 및 상기 제2 커패시터에 병렬로 형성된 공통 쵸크를 갖는 제2 CM 쵸크부를 포함하고, 상기 제2 커패시터는 100nF 보나 낮은 값을 설정된 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 전원의 대기모드에서, 방전 저항에 의한 전력소모를 줄이도록 함으로서, 대기 소비전력을 개선할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은 설명되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상에 대한 이해를 돕기 위해서 사용된다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이 다.

도 1은 본 발명에 따른 전원 입력회로의 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전원 입력회로는, 제1 입력단(L)과 제2 입력단(N) 사이에 병렬로 연결되어, 상기 제1,제2 입력단(L,N)을 통해 입력되는 EMI 잡음신호를 차단하는 메인 EMI 필터부(100)와, 상기 메인 EMI 필터부(100)에 병렬로 연결되어, 전원오프시 상기 메인 EMI 필터부(100)에 충전된 전압을 방전시키는 경로를 형성하는 방전 저항(RD)과, 상기 제1 입력단(L)에 연결된 대기전력 공급노드(NST)와 상기 방전 저항(RD) 사이에 형성되어, 정상모드시 온되고, 대기모드시 오프되는 제1 스위치(SW1)를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 전원 입력회로는, 상기 제1 입력단(L)과 상기 대기전력 공급노드(NST) 사이에, 상기 제1 입력단(L)과 제2 입력단(N) 사이에 병렬로 연결되어, 상기 제1,제2 입력단(L,N)을 통해 입력되는 EMI 잡음신호를 차단하는 입력 EMI 필터부(200)를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 전원 입력회로는, 상기 입력 EMI 필터부(200)와 상기 대기전력 공급노드(NST) 사이에 연결되어, 정상모드시 온되고, 대기모드시 오프되는 제2 스위치(SW2)와, 상기 제2 스위치(SW2)에 병렬로, 상기 입력 EMI 필터부(200)와 제2 스위치(SW2) 사이의 입력노드(LI)와 상기 대기전력 공급노드(NST) 사이에 연결된 부온도특성(NTC) 써미스터(300)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 부온도특성(NTC) 써미스터(300)는 온도가 높아짐에 따라 저항이 낮아지는 특성을 갖는 소자이다.

상기 메인 EMI 필터부(100)는, 상기 방전저항(RD)에 병렬로 연결된 제1 커패시터(C1)와, 상기 제1 커패시터(C1)에 병렬로 형성된 공통 쵸크(CM 쵸크부)를 갖는 제1 CM 쵸크부(LCH1)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 입력 EMI 필터부(200)는, 상기 제1 입력단(L)과 제2 입력단(N) 사이에 연결된 제2 커패시터(C2)와, 상기 제2 커패시터(C2)에 병렬로 형성된 공통 쵸크(CM 쵸크부)를 갖는 제2 CM 쵸크부(LCH2)를 포함하고, 상기 제2 커패시터(C2)는 1nF 이상 100nF 이하의 값으로 설정될 수 있다.

이와 같이, 제2 커패시터의 값이 설정되는 경우, 방전 저항이 필요하지 않다고 알려져 있다.

이하, 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전원 입력회로에서, 정상적으로 전력을 공급하는 정상모드에서는, 전원 공급을 위해 제1 스위치(SW1) 및 제2 스위치(SW2)가 온상태로 되고, 이와 달리 대기전력을 공급하는 대기모드에서는, 전력소모를 줄이기 위해, 상기 제1 스위치(SW1) 및 제2 스위치(SW2)가 오프상태로 된다.

먼저, 정상모드에서는, 상기 제1 및 제2 스위치(SW1,SW2)가 온상태이므로, 제1 및 제2 입력단(L,N)을 통한 전원은 입력 EMI 필터부(200)를 통한 후, 제1 및 제2 스위치(SW1,SW2)를 통하고, 이후 메인 EMI 필터부(100)를 통해 정류부에 전달된다.

여기서, 상기 입력 EMI 필터부(200)를 통한 전원은, 온상태인 제2 스위치(SW2)와 일정한 저항을 갖는 부온도특성(NTC) 써미스터(300)중에서 상대적으로 저항이 낮은 제2 스위치(SW2)를 통해서 전달된다.

이때, 상기 입력 EMI 필터부(200) 및 메인 EMI 필터부(100)는 제1,제2 입력단(L,N)을 통한 전자기 간섭 잡음신호를 차단한다. 구체적으로는, 상기 입력 EMI 필터부(200)의 제2 커패시터(C2) 및 제2 CM 쵸크부(LCH2)가 잡음신호의 주파수와 동일한 주파수로 병렬공진하고, 이에 따라 잡음신호의 주파수에서 가장 임피던스가 높아져서 상기 잡음신호가 차단된다.

이와 같은 원리로, 상기 메인 EMI 필터부(100)의 제1 커패시터(C1) 및 제1 CM 쵸크부(LCH1)가 잡음신호의 주파수와 동일한 주파수로 병렬공진하고, 이에 따라 잡음신호의 주파수에서 가장 임피던스가 높아져서 상기 잡음신호가 차단된다.

이에 따라, 본 발명의 전원 입력회로를 통하면 간섭 잡음이 없는 전원이 정류부에 전달되므로, 내부 회로 및 내부 소자가 보호될 수 있다. 즉, 입력 EMI 필터부(200) 및 메인 EMI 필터부(100)가 이중으로 간섭 잡음 신호를 차단할 수 있으므 로, 내부 회로 및 소자 보호 기능이 향상될 수 있다.

다음, 대기모드에서는, 상기 제1 및 제2 스위치(SW1,SW2)가 오프상태이므로, 제1 및 제2 입력단(L,N)을 통한 전원은 입력 EMI 필터부(200)를 거친 후, 제1 및 제2 스위치(SW1,SW2)가 오프된 상태이므로, 부온도특성 써미스터(300)를 통하여 그 다음 대기전력 공급노드(NST)를 거쳐 대기전력으로 제공된다.

이때, 상기 부온도특성 써미스터(300)는 초기 온도가 낮은 상태에서는 높은 저항을 가지므로, 초기 돌입전류(inrush current)를 방지할 수 있고, 상기 부온도특성 써미스터(300)는 점차적으로 전류가 흐르면서 온도가 높아지면서 저항이 낮아지게 된다.

이때, 대기모드에서는, 제1 스위치(SW1)가 오프되어 전원이 방전저항(RD)을 거치지 않으므로, 방전저항에 의한 전력소모가 방지될 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 전원 입력회로의 회로 블럭도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 메인 EMI 필터부 200 : 입력 EMI 필터부

300 : 부온도특성(NTC) 써미스터 L : 제1 입력단

N : 제2 입력단 RD : 방전 저항

NST : 대기전력 공급노드 SW1 : 제1 스위치

SW2 : 제2 스위치

Claims (5)

1. 제1 입력단과 제2 입력단 사이에 병렬로 연결되어, 상기 제1,제2 입력단을 통해 입력되는 EMI(Electromagnetic Interference) 잡음신호를 차단하는 메인 EMI 필터부;

   상기 메인 EMI 필터부에 병렬로 연결되어, 전원오프시 상기 메인 EMI 필터부에 충전된 전압을 방전시키는 경로를 형성하는 방전 저항;

   상기 제1 입력단에 연결된 대기전력 공급노드와 상기 방전 저항 사이에 형성되어, 정상모드시 온되고, 대기모드시 오프되는 제1 스위치;

   상기 제1 입력단과 상기 대기전력 공급노드 사이에, 상기 제1 입력단과 제2 입력단 사이에 병렬로 연결되어, 상기 제1,제2 입력단을 통해 입력되는 EMI 잡음신호를 차단하는 입력 EMI 필터부;

   상기 입력 EMI 필터부와 상기 대기전력 공급노드 사이에 연결되어, 정상모드시 온되고, 대기모드시 오프되는 제2 스위치; 및

   상기 제2 스위치에 병렬로, 상기 입력 EMI 필터부와 제2 스위치 사이의 입력노드와 상기 대기전력 공급노드 사이에 연결된 부온도특성 써미스터를 포함하는 전원 입력회로.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 메인 EMI 필터부는,

   상기 방전저항에 병렬로 연결된 제1 커패시터; 및

   상기 제1 커패시터에 병렬로 형성된 공통 쵸크를 갖는 제1 CM 쵸크부

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 입력회로.
5. 제4항에 있어서, 상기 입력 EMI 필터부는,

   상기 제1 입력단과 제2 입력단 사이에 연결된 제2 커패시터; 및

   상기 제2 커패시터에 병렬로 형성된 공통 쵸크를 갖는 제2 CM 쵸크부를 포함하고,

   상기 제2 커패시터는

   100nF 보다 낮은 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 전원 입력회로.

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