KR101071888B1 - 스위칭 전류 제한회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은 입력전원을 균일화시켜 클램프전압이 유동되지 않도록 하는 스위칭 전류 제한 회로를 제공하기 위한 것이다. 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성의 특징은 전원선과 접지 간에 순차적으로 직렬로 연결되는 전류를 제한하는 제 1 저항, 전원전압에 비례하는 분압저항을 발생시키는 제 2 저항, 제 3 저항; 상기 제 1 저항과 상기 제 2 저항의 접속점과 접지 간에 설치되며, 상기 접속점의 전위에 비례하여 비례전류를 도통시키는 션트 레귤레이터(shunt regulator); 상기 제 2 저항과 상기 제 3 저항의 접속점과 상기 PWM IC의 스위칭 전류를 제한하기 위한 클램핑 전압이 인가되는 루프 보상핀(Vc) 사이에 연결되는 제너 다이오드를 포함하는 것이다.
전류제한, 클램프, 제너다이오드

Description

스위칭 전류 제한회로{ regulation circuit for switching current limit level}
도 1은 종래의 스위칭 전류 제한회로를 설명하기 위한 회로도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예를 설명하기 위한 회로도이다.
본 발명은 DC 입력전압의 라인 레귤레이션( Line Regulation) 특성을 향상시켜 스위칭 전류 제한레벨을 안정화시키는 회로이다.
전원회로를 구성하기 위해서는 펄스폭을 변조하기 위한 PWM IC가 통상적으로 사용되고, PWM IC 내에는 파워트랜지스터가 설치되나, 이러한 파워 트랜지스터는 내부 또는 외부에서 발생되는 스위칭시 발생되는 과도전류에 의하여 소손되는 경우가 발생하기 때문에 스위칭 전류를 제한하는 보호회로를 구성하여 파워 트랜지스터를 보호한다.
도 1은 종래의 스위칭 전류 제한회로를 설명하기 위한 회로도이다.
통상적인 PWM IC에는 전원(Vin)이 인가되는 전원핀(Vcc)과 배부의 파워트랜지스터에 과도전류를 제한하기 위하여 클램프 전압이 인가되는 루프 보상핀(Vc)를 구비한다. 또한, 루프 보상핀(Vc)에는 전원(Vin)이 저항(R2), 저항(R3)에 의하여 분압되는 분압저항V(R3)와 제너다이오드(D1)에 인가되는 전압V(D1)의 합 전압이 클램프 전압으로 인가되게 된다.
이와 같은 구성의 제한전류 시스템에서 클램프 전압을 이루고 있는 분압저항V(R3)는 입력 전원(Vin)에 의하여 유동되기 때문에 정확히 스위칭 시에 발생되는 과도전류를 제어할 수 없는 문제점이 존재한다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 입력전원을 균일화시켜 클램프전압이 유동되지 않도록 하는 스위칭 전류 제한 회로를 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 입력전원을 인가받아 소정의 펄스신호를 출력하는 PWM IC의 스위칭 전류를 제한하기 위한 스위칭 전류 제한 회로에 있어서: 전원선과 접지 간에 순차적으로 직렬로 연결되는 전류를 제한하는 제 1 저항, 전원전압에 비례하는 분압저항을 발생시키는 제 2 저항, 제 3 저항; 상기 제 1 저항과 상기 제 2 저항의 접속점과 접지 간에 설치되며, 상기 접속점의 전위에 비례하여 비례전류를 도통시키는 션트 레귤레이터(shunt regulator); 상기 제 2 저항과 상기 제 3 저항의 접속점과 상기 PWM IC의 스위칭 전류를 제한하기 위해 클램핑 전압이 인가되는 루프 보상핀(Vc) 사이에 연결되는 제너 다이오드를 포함하는 것이다.
이하, 첨부된 도면에 따라서 본 발명의 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예를 설명하기 위한 회로도이다.
입력전원(Vin)은 PWM IC의 전원핀(Vcc)에 입력되어 PWM IC로부터 소정의 펄스신호가 출력되게 된다. PWM IC에는 스위칭 과도전류를 제한하기 위하여 클램프 전압이 설정되는 루프 보상핀(Vc)을 구비한다. 루프 보상핀(Vc)에 클램프 전압을 설정하기 위하여 입력전원단과 접지사이에는 저항(R14), (R12), (R13)이 순차적으로 직렬 연결되며, 저항(R14)과 저항(R12)의 접속점과 접지 간에는 션트-레귤레이터(shunt-regulator)가 설치되며, 저항(R14)과 저항(R12)의 접속점의 전위가 션트-레귤레이터의 구동전원으로 공급된다. 또한, 저항(R12)과 저항(R13)의 접속점과 PWM IC의 루프 보상핀(Vc)간에는 제너다이오드(D10)가 설치되며, 루프 보상핀(Vc)과 접지 간에는 저항(R10)이 설치된다.
상기에서 션트 - 레귤레이터는 우수한 레귤레이션의 특성을 갖는 TL431을 사용하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 일실시예의 동작과정에 대하여 설명하기로 한다.
션트-레귤레이터는 캐소드(Cathode), 핀(Pin), 레퍼런스(Reference) 핀이 연결되어 있으므로, 입력전압(Vin)의 변동 및 과도상태시 저항(R14), 저항(R12)의 접속점의 전위가 일정하게 유지되므로 저항(R12), 저항(R13)에 의한 전압강하도 안정화된다. 또한, 루프 보상핀에 공급되는 클램핑 전압은 저항(R13)과 제너다이오드(D10)의 전압강하이나, 저항(R13)에 의한 전압강하는 저항(R12), 저항(R13)의 전압강하의 분압 값으로써 션트-레귤레이터의 동작에 의하여 안정화되게 된다. 결국, 저항(R13)에 인가되는 전압이 안정화됨으로써 클램핑 전압이 안정화되게 되어 스위칭 전류의 과도상태에서 PWM IC를 보호할 수 있게 된다.
상기의 목적과 구성을 갖는 본 발명에 따르면, PWM IC의 루프보상핀의 크램핑 전압을 안정화시켜 스위칭 전류 제한 레벨을 일정하게 유지시킬 수 있기 때문에 IC 내부의 회로소자를 보호할 수 있다.

Claims (1)

  1. 입력전원을 인가받아 소정의 펄스신호를 출력하는 PWM IC의 스위칭 전류를 제한하기 위한 스위칭 전류 제한 회로에 있어서:
    전원선과 접지 간에 순차적으로 직렬로 연결되는 전류를 제한하는 제 1 저항, 전원전압에 비례하는 분압저항을 발생시키는 제 2 저항, 제 3 저항;
    상기 제 1 저항과 상기 제 2 저항의 접속점과 접지 간에 설치되며, 상기 접속점의 전위에 비례하여 비례전류를 도통시키는 션트 레귤레이터(shunt regulator);
    상기 제 2 저항과 상기 제 3 저항의 접속점과 상기 PWM IC의 스위칭 전류를 제한하기 위해 클램핑 전압이 인가되는 루프 보상핀(Vc) 사이에 연결되는 제너 다이오드를 포함하는 스위칭 전류 제한 회로.
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