KR101127373B1 - Power conversion system with zero-voltage start-up mechanism, and zero-voltage start-up device - Google Patents

Power conversion system with zero-voltage start-up mechanism, and zero-voltage start-up device Download PDF

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Abstract

제로-전압 시동 메카니즘과 제로-전압 시동 장치를 갖는 전력 변환 시스템이 개시된다. 시스템은 전력 변환 회로, 역률 보정부, 저장 커패시터, 저장 스위칭부, 및 제로-전압 검출 모듈을 포함한다. 저장 스위칭부는 저장 커패시터에 직렬로 연결되고, 제로-전압 검출 모듈에 의해 제어된다. 제로-전압 검출 모듈은 입력 전압이 저레벨인 타이밍을 검출하여, 저장 스위칭부를 턴온하기 위해 제어 신호를 출력한다. 그러므로, 본 발명은 시스템을 서지 전류로부터 보호하기 위해 입력 전압이 저레벨일 때 전력 변환 시스템이 온으로 되는 것을 확실하게 한다.A power conversion system is disclosed having a zero-voltage starting mechanism and a zero-voltage starting device. The system includes a power conversion circuit, a power factor corrector, a storage capacitor, a storage switching unit, and a zero-voltage detection module. The storage switch is connected in series with the storage capacitor and is controlled by the zero-voltage detection module. The zero-voltage detection module detects a timing at which the input voltage is at a low level, and outputs a control signal to turn on the storage switching unit. Therefore, the present invention ensures that the power conversion system is turned on when the input voltage is low level to protect the system from surge current.

Description

제로-전압 시동 메카니즘을 갖는 전력 변환 시스템 및 제로-전압 시동 장치{POWER CONVERSION SYSTEM WITH ZERO-VOLTAGE START-UP MECHANISM, AND ZERO-VOLTAGE START-UP DEVICE}POWER CONVERSION SYSTEM WITH ZERO-VOLTAGE START-UP MECHANISM, AND ZERO-VOLTAGE START-UP DEVICE}

본 발명은 전력 변환 시스템, 특히 시스템의 서지 전류를 억제하기 위해 제로-전압 시동 메카니즘을 도입한 전력 변환 시스템 및 제로-전압 시동 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power conversion system, in particular a power conversion system and a zero-voltage start-up device incorporating a zero-voltage starting mechanism to suppress surge currents in the system.

전력 변환 시스템을 시동할 때 서지 전류를 억제하고, 시동할 때 전력 공급 회로의 안정성을 향상시키기 위해, 종래의 전력 변환 시스템이 제공된다. 도 1에 나타낸 시스템과 같이, 시스템은 전자기 간섭 억제부(101), 스탠바이 회로(105), 전력 변환 회로(107), 및 브리지 정류기(119)를 포함한다. 전체 회로에서 입력 전원(Vin)에 의해 생긴 EM 간섭을 억제하기 위해 전자기 간섭 억제부(101)가 사용된다. 역률을 보정하기 위해 역률 보정부(103) 및 작은 커패시터(109)가 포함되고, 큰 부하를 갖는 회로에 적용될 수 있다.In order to suppress the surge current when starting up the power conversion system and to improve the stability of the power supply circuit upon starting up, a conventional power conversion system is provided. Like the system shown in FIG. 1, the system includes an electromagnetic interference suppression unit 101, a standby circuit 105, a power conversion circuit 107, and a bridge rectifier 119. The electromagnetic interference suppression unit 101 is used to suppress the EM interference caused by the input power source Vin in the entire circuit. A power factor corrector 103 and a small capacitor 109 are included to correct the power factor, and may be applied to a circuit having a large load.

전력 변환 시스템이 입력 전원(Vin)에 연결될 때 스위칭부(115)가 아직 온으로 되지 않는다. 이것은 후방 말단 부하에서 전자 기기가 동작하지 않는 것을 의미한다. 한편, 입력 전력은 다이오드(D)를 통해서 저장 커패시터(111)를 충전하고, 장치는 스탠바이 상태로 유지되며, 스탠바이 전력을 후방 말단 부하에 제공한다. 그러므로, 부하는 스탠바이 상태로서 동작할 수 있다.The switching unit 115 is not turned on yet when the power conversion system is connected to the input power source Vin. This means that the electronics are not operating at the rear end load. On the other hand, the input power charges the storage capacitor 111 through the diode D, the device remains in a standby state, providing standby power to the rear end load. Therefore, the load can operate as a standby state.

사용자가 후방 말단 부하를 시동시킬 때, 스위칭부(115)가 우선 온으로 된다. 한편, 입력 전원(Vin)은 스위칭부(115), 서지 억제부(117), 브리지 정류기(119), 및 작은 커패시터(109)를 통해서 역률 보정부(103), 저장 커패시터(111), 및 전력 변환 회로(107)에 공급된다. 이 종래의 방식은 전체 전력 변환 시스템이 입력 전원(Vin)으로부터의 대전류에 의해 손상되는 것을 방지하기 위해 서지 억제부(117)를 사용한다. When the user starts the rear end load, the switching section 115 is first turned on. On the other hand, the input power source Vin is connected to the power factor correcting unit 103, the storage capacitor 111, and the power through the switching unit 115, the surge suppressing unit 117, the bridge rectifier 119, and the small capacitor 109. It is supplied to the conversion circuit 107. This conventional scheme uses a surge suppressor 117 to prevent the entire power conversion system from being damaged by large currents from the input power source Vin.

다음에, 전류가 안정적으로 될 때, 서지 억제부(117)에 연결된 스위칭부(115)가 온으로 될 때, 전력 변환 시스템의 회로들에 전력을 공급하도록 입력 전원(Vin)이 스위칭부(115)의 경로를 통해서 라우팅된다. 입력 전원 전류가 안정적으로 된 후, 회로를 쇼트시켜서 서지 억제부(117)는 전력을 연속적으로 소비하지 않는다. 그러므로, 이 방식은 전력 소비를 절약할 수 있다.Next, when the current becomes stable, when the switching unit 115 connected to the surge suppression unit 117 is turned on, the input power supply Vin switches the switching unit 115 to supply power to the circuits of the power conversion system. Routed through). After the input power supply current is stabilized, the circuit is shorted so that the surge suppressor 117 does not consume power continuously. Therefore, this method can save power consumption.

그러나, 종래 방식은 서지 전류를 억제하기 위해 회로를 온 또는 오프시키기 위한 스위칭부(115)를 필요로 한다. 그래서 추가의 장치가 스위칭부(115)를 구동시키기 위해 필요로 하며, 드라이버(비도시)는 비용을 증가시킨다.However, the conventional method requires the switching section 115 to turn on or off the circuit to suppress the surge current. So an additional device is needed to drive the switching section 115, and a driver (not shown) increases the cost.

종래의 단점을 고려할 때, 본 발명은 제로-전압 시동 메카니즘을 갖는 전력 변환 시스템을 제공하는 해결책을 제시한다. 입력 AC 전력의 제로-전압을 검출하고, 전력 변환 시스템이 제로-전압에 도달할 때 동작을 시작하는 것이 목적이다. 그래서, 이 시스템은 서지 전류로부터 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 회로 구조를 간단화시키면서 비용을 절감한다.In view of the conventional drawbacks, the present invention provides a solution for providing a power conversion system having a zero-voltage starting mechanism. The purpose is to detect the zero-voltage of the input AC power and to start operation when the power conversion system reaches zero voltage. Thus, this system can prevent damage from surge current. In addition, the cost is simplified while simplifying the circuit structure.

특히, 제로-전압 시동 메카니즘을 갖는 전력 변환 시스템이 개시된다. 일 실시예에서, 전력 변환 시스템은 전력 변환 회로, 브리지 정류기, 저장 커패시터, 저장 스위칭부, 및 제로-전압 검출 모듈을 포함한다. 또한, 많은 부하를 갖는 애플리케이션에서 전력 변환 시스템은, 상기 전력 변환 회로, 브리지 정류기 및 작은 커패시터 가운데 연결되어 역률을 보정하기 위해 사용될 수 있는 역률 보정부를 또한 포함할 수 있다. 전력 변환 회로는 전원으로부터 수신된 입력 전압을 변환하여, 후방 말단의 부하에 출력 전압을 제공하기 위해 사용된다. 전력 변환 회로에 연결된 저장 커패시터는, 부하에 공급하기 위한 전력을 저장하기 위해 사용된다.In particular, a power conversion system with a zero-voltage starting mechanism is disclosed. In one embodiment, the power conversion system includes a power conversion circuit, a bridge rectifier, a storage capacitor, a storage switch, and a zero-voltage detection module. In addition, in high load applications, the power conversion system may also include a power factor correction unit that can be used to correct the power factor among the power conversion circuits, bridge rectifiers and small capacitors. The power conversion circuit is used to convert the input voltage received from the power supply to provide an output voltage to the load at the rear end. A storage capacitor connected to the power conversion circuit is used to store power for supplying the load.

저장 스위칭부는 저장 커패시터와 직렬로 연결된다. 저장 스위칭부는 스위치를 온 또는 오프시켜서 커패시터가 충전되는 것을 제어할 수 있다. 제로-전압 검출 모듈은 저장 스위칭부에 연결되어, AC 전력으로부터 검출 신호를 받는다. 따라서, 제어 신호는 저장 스위칭부가 온으로 되는 것을 제어하기 위해 생성된다. 제로-전압 검출 모듈이 전원의 입력 전압이 제로인 것을 나타내는 검출 신호를 검출할 때, 저장 스위칭부를 온으로 하기 위한 제어 신호가 생성된다. 그리고, 저장 커패시터가 충전된다. The storage switch is connected in series with the storage capacitor. The storage switching unit may control the charging of the capacitor by turning the switch on or off. The zero-voltage detection module is connected to the storage switching unit and receives a detection signal from AC power. Thus, a control signal is generated to control that the storage switching section is turned on. When the zero-voltage detection module detects a detection signal indicating that the input voltage of the power supply is zero, a control signal for turning on the storage switching unit is generated. The storage capacitor is then charged.

제로-전압 검출 모듈은, 정류부, 제1 스위칭부, 제2 스위칭부, 및 전압-분할부를 포함한다. 정류부는 AC 전원에 연결되고, 그 입력 전압을 정류한다. 그리고, 검출 신호가 발생된다. 제1 스위칭부는 정류부에 연결되고, 정류부에 의해 정류된 입력 전압을 수신하고, 그에 따라서 온 또는 오프시킨다. 제2 스위칭부는 제1 스위칭부에 연결된다. 제1 스위칭부가 온으로 될 때, 제2 스위칭부는 보조 제어 신호를 수신하여, 온으로 된다. 전압-분할부는 정류부와 제1 스위칭부에 연결되고, 정류된 입력 전압을 분할하여 제1 스위칭부에 송신한다.The zero-voltage detection module includes a rectifying unit, a first switching unit, a second switching unit, and a voltage-dividing unit. The rectifier is connected to an AC power source and rectifies its input voltage. And a detection signal is generated. The first switching section is connected to the rectifying section and receives the input voltage rectified by the rectifying section and turns on or off accordingly. The second switching part is connected to the first switching part. When the first switching unit is turned on, the second switching unit receives the auxiliary control signal and is turned on. The voltage divider is connected to the rectifier and the first switch, and divides the rectified input voltage and transmits the rectified input voltage.

또한, 전력 변환 시스템은 보호부 및 스탠바이 회로를 포함할 수 있다. 보호부는 특히 역률 보정부에 연결된다. 보호부는 단순히 퓨즈 또는 전자기 간섭 억제부이다. 스탠바이 회로는 저장 커패시터에 연결된다.In addition, the power conversion system may include a protection unit and a standby circuit. The guard is in particular connected to the power factor corrector. The protection is simply a fuse or electromagnetic interference suppressor. The standby circuit is connected to the storage capacitor.

본 발명의 또 다른 구성은 전력 변환 시스템의 제로-전압 시동 장치를 제공한다. 관련된 전력 변환 시스템은, 전력 변환 회로, 브리지 정류기, 저장 커패시터를 실질적으로 갖는다. 이 전력 변환 회로는 전원으로부터 입력 전압을 수신하고, 출력 전압을 생성하여 부하에 공급한다. 제로-전압 시동 장치는 저장 스위칭부와 제로-전압 검출 모듈을 포함한다.Another configuration of the present invention provides a zero-voltage starting device of a power conversion system. The associated power conversion system has substantially a power conversion circuit, a bridge rectifier and a storage capacitor. This power conversion circuit receives an input voltage from a power supply, generates an output voltage, and supplies it to a load. The zero-voltage starting device includes a storage switching unit and a zero-voltage detection module.

저장 스위칭부는 저장 커패시터에 직렬로 연결되고, 제로-전압 검출 모듈은 저장 스위칭부에 연결되어, 전원으로부터 검출 신호를 받고, 그에 따라서 저장 스위칭부를 온으로 하기 위한 제어 신호를 생성한다. 특히, 제로-전압 검출 모듈은 검출 신호가 입력 전압이 제로인 것을 나타낼 때 저장 스위칭부를 온으로 하기 위한 제어 신호를 생성한다.The storage switching portion is connected in series with the storage capacitor, and the zero-voltage detection module is connected with the storage switching portion, receives a detection signal from the power supply, and thus generates a control signal for turning on the storage switching portion. In particular, the zero-voltage detection module generates a control signal for turning on the storage switching section when the detection signal indicates that the input voltage is zero.

제로-전압 검출 모듈은, 정류부, 제1 스위칭부 및 제2 스위칭부를 포함한다. 정류부는 전원에 연결되고, 전원의 입력 전압을 정류하고, 그에 따라서 검출 신호를 생성한다. 제1 스위칭부는 정류부에 연결되고, 정류부에 의해 정류된 입력 전압을 수신한다. 정류된 입력 전압에 따라서 스위칭부가 온 또는 오프되도록 전환한다. 제2 스위칭부는 제1 스위칭부에 연결된다. 제1 스위칭부가 온으로 될 때, 제2 스위칭부는 보조 제어 신호를 수신하여, 온으로 된다. 또한, 제로-전압 검출 모듈은 전압-분할부를 더 포함하고, 정류부와 제1 스위칭부에 연결된다. 그러므로, 정류부는 입력 전압을 정류하여 전압의 분할을 행한다. 그 후, 입력 전압은 제1 스위칭부로 송신된다.The zero-voltage detection module includes a rectifying unit, a first switching unit and a second switching unit. The rectifier is connected to the power supply, rectifies the input voltage of the power supply, and generates a detection signal accordingly. The first switching unit is connected to the rectifying unit and receives the input voltage rectified by the rectifying unit. The switching unit is switched on or off in accordance with the rectified input voltage. The second switching part is connected to the first switching part. When the first switching unit is turned on, the second switching unit receives the auxiliary control signal and is turned on. In addition, the zero-voltage detection module further includes a voltage divider, and is connected to the rectifier and the first switching unit. Therefore, the rectifier rectifies the input voltage and divides the voltage. Thereafter, the input voltage is transmitted to the first switching unit.

제로-전압 검출 모듈을 통해서, 입력 전압의 제로 전압이 검출될 수 있다. 예상하지 않은 높은 입력 전압에 의해 생긴 서지 전류을 억제하기 위해 전력 변환 시스템은 제로 전압에서 활성화될 수 있다. 그러므로, 관련 회로는 보다 안정적일 수 있다. 또한, 종래 여분의 서지 억제부, 및 스위칭부를 제어하기 위한 드라이버가 비용을 절감시키기 위해 사용될 수 없다.Through the zero-voltage detection module, zero voltage of the input voltage can be detected. The power conversion system can be activated at zero voltage to suppress surge currents caused by unexpected high input voltages. Therefore, the relevant circuit can be more stable. In addition, the conventional redundant surge suppression portion and the driver for controlling the switching portion cannot be used to save cost.

본 발명의 이들 및 다른 다양한 장점 및 특징은 도면과 함께 취한 다음의 설명과 청구항으로부터 분명해진다.These and other various advantages and features of the present invention will become apparent from the following description and claims taken in conjunction with the drawings.

도 1은 종래의 전력 변환 시스템의 블록도를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 제로-전압 시동 메카니즘을 갖는 전력 변환 시스템의 일 실시예의 블록도를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 제로-전압 검출 모듈의 회로도를 개략적으로 나타낸다. 1 shows a block diagram of a conventional power conversion system.
2 shows a block diagram of one embodiment of a power conversion system with a zero-voltage starting mechanism in accordance with the present invention.
3 schematically shows a circuit diagram of a zero-voltage detection module according to the invention.

도 2에서, 제로-전압 시동 메카니즘을 갖는 전력 변환 시스템은 전력 변환 회로(207), 제로-전압 검출 모듈(209), 저장 커패시터(211), 저장 스위칭부(213), 브리지 정류기(217)를 포함한다. 더 큰 부하를 갖는 애플리케이션에서, 전력 변환 시스템은 역률 보정부(203) 및 작은 커패시터(219)를 더 포함할 수 있다. 특히, 저장 스위칭부(213)와 제로-전압 검출 모듈(209)은 즉, 본 발명에 따르는 제로-전압 시동 장치이다.In FIG. 2, a power conversion system having a zero-voltage starting mechanism includes a power conversion circuit 207, a zero-voltage detection module 209, a storage capacitor 211, a storage switching unit 213, and a bridge rectifier 217. Include. In applications with larger loads, the power conversion system may further include a power factor corrector 203 and a small capacitor 219. In particular, the storage switching unit 213 and the zero-voltage detection module 209 are namely a zero-voltage starting device according to the invention.

전력 변환 시스템이 전원에 연결되어 입력 전원(Vin)을 수신할 때, 시스템은 작은 커패시터(219)를 충전한다. 다음에, 시스템은 역률 보정부(203)와 저장 커패시터(211)를 연속적으로 충전한다. 충전된 전력이 전력 변환 회로(207)에 공급된다. 일반적으로, 전력 공급기는 AC 전력이고, 그 전압 및 전류는 더 높은 경향이 있다. 상기 서술된 입력 전원(Vin)(예를 들면 사인파)는, 각각 90-도 위상 및 270-도 위상에 있는 포지티브 진폭 및 네가티브 진폭 모두에서 가장 높은 포인트를 갖는다. 이것은 0-도 또는 360-도 위상 및 180-도 위상이 제로-전압 포인트인 것을 의미한다.When the power conversion system is connected to a power source and receives an input power source Vin, the system charges a small capacitor 219. Next, the system continuously charges the power factor corrector 203 and the storage capacitor 211. Charged power is supplied to the power conversion circuit 207. In general, the power supply is AC power and its voltage and current tend to be higher. The input power source Vin (e.g., sine wave) described above has the highest point in both the positive amplitude and the negative amplitude in the 90-degree phase and the 270-degree phase, respectively. This means that the zero-degree or 360-degree phase and the 180-degree phase are zero-voltage points.

전력 변환 시스템이 입력 전원(Vin)에 연결될 때에, 입력 전원(Vin)의 위상 각도는 0도 내지 360도 근방의 임의의 각도일 수 있다. 시스템은 순간 입력이 높은 전압 또는 낮은 전압에 있도록 제어할 수 없다. 순간 입력이 높은 전압에 있을 때 시스템은 서지 전류를 만날 수 있다. 그러므로, 서지 전류에 의해 생긴 임의의 손상으로부터 시스템을 보호하기 위한 서지 억제 메카니즘을 요구한다. When the power conversion system is connected to the input power source Vin, the phase angle of the input power source Vin may be any angle around 0 degrees to 360 degrees. The system cannot control the instantaneous input to be at high or low voltage. When the instantaneous input is at a high voltage, the system can meet surge currents. Therefore, there is a need for a surge suppression mechanism to protect the system from any damage caused by surge currents.

안정적인 회로를 유지하도록, 본 발명은 서지 전류를 억제하는 메카니즘으로서 제로-전압 검출 모듈(209)과 저장 스위칭부(213)를 통합한다. 저장 스위칭부(213)는 저장 커패시터(211)에 직렬로 연결된다. 제로-전압 검출 모듈(209)은 입력 전압(Vin)을 받기 위해 입력 AC 전압(Vin)과 저장 스위칭부(213)에 연결된다. 모듈(209)은 입력 전압(Vin)을 검출 신호(Sdet)로 변환하여, 저장 스위칭부(213)를 제어하기 위해 제어 신호(Scon)를 생성한다.In order to maintain a stable circuit, the present invention integrates the zero-voltage detection module 209 and the storage switching unit 213 as a mechanism for suppressing surge current. The storage switching unit 213 is connected in series to the storage capacitor 211. The zero-voltage detection module 209 is connected to the input AC voltage Vin and the storage switching unit 213 to receive the input voltage Vin. The module 209 converts the input voltage Vin into the detection signal Sdet and generates a control signal Scon for controlling the storage switching unit 213.

제로-전압 검출 모듈(209)은 정류부(2091)와 제로-전압 검출부(2093)을 포함할 수 있다. 정류부(2091)는 입력 전압(Vin)을 수신하여 정류를 실행한다. 검출 신호(Sdet)가 생성된다. 실시예에서, 제로-전압 검출부(2093)는 입력 AC 전압(Vin)이 제로-전압 레벨인지를 판정할 수 있다. 제어 신호(Scon)가 즉시 생성되면, 저장 스위칭부(213)가 온으로 된다.The zero-voltage detection module 209 may include a rectifier 2091 and a zero-voltage detector 2093. The rectifier 2091 receives the input voltage Vin to perform rectification. The detection signal Sdet is generated. In an embodiment, the zero-voltage detector 2093 may determine whether the input AC voltage Vin is at the zero-voltage level. When the control signal Scon is immediately generated, the storage switching unit 213 is turned on.

즉, 전력 변환 시스템이 전원에 연결될 때 저장 스위칭부(213)가 여전히 턴오프 상태이기 때문에, 입력 전압(Vin)이 브리지 정류기(217) 및 다이오드(D1D)에 걸친 루트를 통해 저장 커패시터(211)를 충전하지 않는다. 역으로, 그 순간에, 제로-전압 검출 모듈(209)에 의해 만들어진 판정을 통해서, 입력 전압(Vin)이 0도, 180도, 360 위상 각도에서 사인파와 같이, 제로 전압인 것이 확실할 때 입력 전압(Vin)은 커패시터(211)의 충전을 시작하고, 저장 스위칭부(213)를 온으로 한다. 그래서, 저장 커패시터(211)와 전력 변환 모듈(207)이 저레벨에서 전력을 수신하는 것이 확실하다. 그러므로, 입력 전압(Vin)이 제로 전압일 때 전력 변환 시스템이 시동하므로, 회로를 손상시키는 서지 전류가 방지될 수 있다.That is, since the storage switching unit 213 is still turned off when the power conversion system is connected to a power source, the storage capacitor 211 is routed through the route through the bridge rectifier 217 and the diode D1D. Do not charge. Conversely, at that instant, through the determination made by the zero-voltage detection module 209, when it is certain that the input voltage Vin is zero voltage, such as a sine wave at zero, 180, and 360 phase angles, The voltage Vin starts charging the capacitor 211 and turns on the storage switching unit 213. Thus, it is certain that storage capacitor 211 and power conversion module 207 receive power at a low level. Therefore, since the power conversion system starts up when the input voltage Vin is zero, surge current damaging the circuit can be prevented.

도 2를 더 참조한다. 전력 변환 시스템은 보호부 및 스탠바이 회로(205)를 더 포함한다. 보호부는 전력 변환 시스템을 보호하기 위해 퓨즈(215)와 전자기 간섭 억제부(201)를 사용할 수 있다.See also FIG. 2. The power conversion system further includes a protection unit and a standby circuit 205. The protection unit may use the fuse 215 and the electromagnetic interference suppression unit 201 to protect the power conversion system.

저장 커패시터(211)가 충전된 후, 전력 변환 시스템의 부하(비도시)는 사용자에 의해 아직 활성화되지 않기 때문에, 출력 전압(VSTB)이 스탠바이 회로(205)에 의해 부하로 공급된다. 부하는 스탠바이 모드에서 동작할 수 있다.After the storage capacitor 211 is charged, the output voltage V STB is supplied to the load by the standby circuit 205 since the load (not shown) of the power conversion system is not yet activated by the user. The load can operate in standby mode.

부하가 활성화된 후, 역률 보정부(203)는 부스팅 변환을 행하고, 출력 전압(Vout)을 전력 변환부(207)를 통해 부하에 공급하기 위해 활성화될 수 있다. 전력 변환 시스템은 정상적으로 동작할 수 있다.After the load is activated, the power factor correction unit 203 may be activated to perform boosting conversion and to supply the output voltage Vout to the load through the power converter 207. The power conversion system can operate normally.

본 발명에 따른 제로-전압 검출 모듈(209)의 일 실시예의 회로도를 나타내는 도 3을 참조한다. 모듈(209)은 정류부(2091)와 제로-전압 검출부(2093)를 갖는다. 제로-전압 검출부(2093)는 전압-분할부(301), 제1 스위칭부(303), 제2 스위칭부(305)를 갖는다. 특히, 제2 스위칭부는, 게이트가 고전압을 수신할 때 애노드 및 캐소드를 통해 전류가 흐를수 있는 것을 특징으로 하는 일종의 실리콘 제어 정류기(SCR)이다. 루트가 온으로 된 후, 게이트 전극이 저전압으로 되어도 애노드 및 캐소드가 오프로 될 수 없다. 애노드 및 캐소드를 통해 흐르는 전류가 홀딩 전류보다 더 작을 때에만, 실리콘 제어 정류기가 오프된다.Reference is made to FIG. 3, which shows a circuit diagram of one embodiment of a zero-voltage detection module 209 according to the present invention. The module 209 has a rectifier 2091 and a zero-voltage detector 2093. The zero-voltage detector 2093 includes a voltage divider 301, a first switch 303, and a second switch 305. In particular, the second switching unit is a kind of silicon controlled rectifier (SCR), characterized in that current can flow through the anode and the cathode when the gate receives a high voltage. After the root is turned on, the anode and the cathode cannot be turned off even if the gate electrode goes to a low voltage. Only when the current flowing through the anode and cathode is less than the holding current is the silicon controlled rectifier off.

특히, 정류부(2091)는 입력 AC 전압(Vin)을 정류하여, 전압-분할부(301)에 의한 전압 분할을 행한다. 그 후 검출 신호(Sdet)가 생성된다. 전압-분할부(301)에 연결된 제1 스위칭부(303)가 검출 신호(Sdet)를 수신하면, 따라서 턴온 상태와 턴오프 상태 사이에서 스위칭한다.In particular, the rectifying unit 2091 rectifies the input AC voltage Vin to perform voltage division by the voltage-dividing unit 301. The detection signal Sdet is then generated. When the first switching unit 303 connected to the voltage-dividing unit 301 receives the detection signal Sdet, it switches between the turn on state and the turn off state.

입력 전압(Vin)일 때, 수신된 검출 신호(Sdet), 즉 전파 정류 및 전압 분할 하에서 입력 전압(Vin)을 나타내는 신호가 고레벨이면, 제1 스위칭부(303)는 온으로 될 수 있다. 그러므로, 보조 제어 신호(Saux)는 접지되고, 제2 스위칭부(305)는 오프 상태에 유지된다. 이 때, 저장 스위칭부(213)로 출력된 제어 신호(Scon)가 저레벨에 있고, 저장 스위칭부(213)가 온으로 되지 않는다.When the input voltage Vin is high, if the detected detection signal Sdet, that is, the signal representing the input voltage Vin under full-wave rectification and voltage division, the first switching unit 303 may be turned on. Therefore, the auxiliary control signal Saux is grounded and the second switching unit 305 is kept in the off state. At this time, the control signal Scon output to the storage switching unit 213 is at a low level, and the storage switching unit 213 is not turned on.

또한, 검출 신호(Sdet)가 저레벨일 때, 이것은 입력 전압(Vin)이 또한 낮고, 제1 스위칭부(303)는 오프되고, 보조 제어 신호(Saux)가 VCC에 의해 높게 상승된 것을 의미한다. 이 때, 고레벨의 보조 제어 신호(Saux)를 수신하고 제2 스위칭부(305)는 온으로 된다. 그래서, 저장 스위칭부(213)에 출력된 제어 신호(Scon)는 VCC에 의해 높게 상승되고, 또한, 저장 스위칭부(213)는 온으로 되어 전력 변환 시스템을 시동시킨다. 그러므로, 전력 변환 시스템은 서지 전류 손상으로부터 전력 변환 시스템을 보호하기 위해 저레벨에서 활성화될 수 있다.In addition, when the detection signal Sdet is low level, this means that the input voltage Vin is also low, the first switching unit 303 is turned off, and the auxiliary control signal Saux is raised high by VCC. At this time, the high level auxiliary control signal Saux is received and the second switching unit 305 is turned on. Thus, the control signal Scon output to the storage switching unit 213 is raised high by VCC, and the storage switching unit 213 is turned on to start the power conversion system. Therefore, the power conversion system can be activated at a low level to protect the power conversion system from surge current damage.

제2 스위칭부(305)가 실리콘 제어 정류기(SCR)이기 때문에, 제2 스위칭부(305)가 온으로 되면 보조 제어 신호(Saux)가 저레벨로 감소되어도, 제2 스위칭부(305)는 턴-오프 상태로 되돌아가지 않을 수 있다.Since the second switching unit 305 is a silicon controlled rectifier (SCR), when the second switching unit 305 is turned on, the second switching unit 305 is turned on even when the auxiliary control signal Saux is reduced to a low level. It may not return to the off state.

제로-전압 검출 메카니즘에 의해, 전력 변환 시스템은 스위칭부와 서지 억제부용 추가 드라이버를 필요로 하지 않고, 서지 전류를 방지할 수 있다. 본 발명은 임의의 여분의 전력을 소비하지 않고 상기 서술된 드라이버 또는 서지 억제부를 사용하므로, 전력 변환 시스템은 설계를 단순화하고, 비용을 감소시키고, 효율성과 안정성을 높인다.By the zero-voltage detection mechanism, the power conversion system does not require additional drivers for the switching section and the surge suppression section, and can prevent the surge current. Since the present invention uses the driver or surge suppression described above without consuming any extra power, the power conversion system simplifies design, reduces cost, and increases efficiency and stability.

상기 설명은 본 발명의 바람직한 실시예에 관한 것이며, 첨부된 청구범위의 적절한 범위 또는 타당한 의미를 벗어나지 않으면 본 발명은 변경될 수 있는 것으로 생각된다. 다음의 청구항과 함께 취한 상기의 설명 및 도면을 연구한 뒤 본 발명의 다양한 다른 장점이 본 발명에서 숙련된 자에게 분명해진다.The above description is directed to the preferred embodiments of the present invention, and it is believed that the present invention may be modified without departing from the proper scope or reasonable meaning of the appended claims. Various other advantages of the present invention will become apparent to those skilled in the present invention after studying the above description and drawings taken in conjunction with the following claims.

Claims (6)

전원으로부터 수신된 입력 전압을 변환하여, 후방 말단의 부하에 출력 전압을 공급하는 전력 변환 회로;
상기 전력 변환 회로에 연결되어, 상기 입력 전압을 정류하기 위해 사용되는, 브리지 정류기;
상기 전력 변환 회로에 연결되어, 상기 부하에 공급하기 위한 전력을 저장하는 저장 커패시터;
상기 저장 커패시터에 직렬로 연결된 저장 스위칭부; 및
상기 저장 스위칭부에 연결되고, 상기 전원으로부터 검출 신호를 구해서, 상기 저장 스위칭부를 온으로 하기 위한 제어 신호를 생성하는 제로-전압 검출 모듈을 포함하고,
상기 제로-전압 검출 모듈은, 상기 검출 신호가 상기 전원의 입력 전압이 제로인 것을 나타내는 동안 상기 저장 스위칭부를 온으로 하기 위한 제어 신호를 생성하는, 제로-전압 시동 메카니즘을 갖는 전력 변환 시스템.A power conversion circuit for converting an input voltage received from a power supply and supplying an output voltage to a load at a rear end thereof;
A bridge rectifier coupled to the power conversion circuit and used to rectify the input voltage;
A storage capacitor coupled to the power conversion circuit for storing power for supplying the load;
A storage switching unit connected in series with the storage capacitor; And
A zero-voltage detection module coupled to the storage switching unit, the zero-voltage detection module obtaining a detection signal from the power supply and generating a control signal for turning on the storage switching unit,
And the zero-voltage detection module generates a control signal for turning on the storage switching section while the detection signal indicates that the input voltage of the power supply is zero. 청구항 1에 있어서,
상기 제로-전압 검출 모듈은,
상기 전원에 연결되고, 상기 전원의 입력 전압을 정류하고, 정류에 따른 검출 신호를 생성하는 정류부;
상기 정류부에 연결되고, 상기 정류부에 의해 정류된 입력 전압을 수신하고, 그에 따라서 턴-온 상태 또는 턴-오프 상태를 전환하기 위해 사용되는 제1 스위칭부;
상기 제1 스위칭부에 연결되고, 상기 제1 스위칭부가 오프로 될 때 보조 제어 신호를 수신하여, 온으로 스위칭되는 제2 스위칭부; 및
상기 정류부와 상기 제1 스위칭부에 연결되고, 상기 정류부에 의해 정류된 입력 전압을 분할하여 상기 제1 스위칭부에 전송하기 위해 사용되는 전압-분할부를 포함하는, 제로-전압 시동 메카니즘을 갖는 전력 변환 시스템.The method according to claim 1,
The zero-voltage detection module,
A rectifier connected to the power supply to rectify the input voltage of the power supply and generate a detection signal according to the rectification;
A first switching unit connected to the rectifying unit and used to receive an input voltage rectified by the rectifying unit and to switch a turn-on state or a turn-off state accordingly;
A second switching unit connected to the first switching unit and receiving an auxiliary control signal when the first switching unit is turned off and switched on; And
A power having a zero-voltage starting mechanism connected to said rectifying section and said first switching section and including a voltage-splitting section for dividing and transmitting the input voltage rectified by said rectifying section to said first switching section. Conversion system. 청구항 2에 있어서,
상기 제2 스위칭부는 실리콘 제어 정류기인, 제로-전압 시동 메카니즘을 갖는 전력 변환 시스템.The method according to claim 2,
And the second switching portion is a silicon controlled rectifier. 청구항 1에 있어서,
상기 전력 변환 회로에 연결되고, 변환을 부스팅하고 역률을 보정하기 위해 사용되는 역률 보정부를 더 포함하는, 제로-전압 시동 메카니즘을 갖는 전력 변환 시스템.The method according to claim 1,
And a power factor corrector coupled to the power conversion circuit and used to boost the conversion and to correct the power factor. 전력 변환 회로, 브리지 정류기, 저장 커패시터를 갖고, 상기 전력 변환 회로가 전원으로부터 입력 전압을 수신하여, 부하에 공급되는 출력 전압을 생성하는 전력 변환 시스템의 제로-전압 시동 장치로서,
상기 저장 커패시터와 직렬로 연결된 저장 스위칭부; 및
상기 저장 스위칭부에 연결되고, 상기 전원으로부터 검출 신호를 구해서, 상기 저장 스위칭부를 온으로 하기 위한 제어 신호를 생성하는 제로-전압 검출 모듈을 포함하고,
상기 제로-전압 검출 모듈은 상기 검출 신호가 상기 입력 전압이 제로인 것을 나타낼 때 상기 저장 스위칭부를 온으로 하기 위한 제어 신호를 생성하는, 제로-전압 시동 장치.A zero-voltage starting device of a power conversion system having a power conversion circuit, a bridge rectifier, and a storage capacitor, the power conversion circuit receiving an input voltage from a power supply and generating an output voltage supplied to a load,
A storage switching unit connected in series with the storage capacitor; And
A zero-voltage detection module coupled to the storage switching unit, the zero-voltage detection module obtaining a detection signal from the power supply and generating a control signal for turning on the storage switching unit,
And the zero-voltage detection module generates a control signal for turning on the storage switching section when the detection signal indicates that the input voltage is zero. 청구항 5에 있어서,
상기 제로-전압 검출 모듈은,
상기 전원에 연결되고, 상기 전원의 입력 전압을 정류하고, 그에 따라서 검출 신호를 발생하는 정류부;
상기 정류부에 연결되고, 상기 정류부에 의해 정류된 입력 전압을 수신하고, 그에 따라서 턴-온 상태 또는 턴-오프 상태를 전환하기 위해 사용되는 제1 스위칭부;
상기 제1 스위칭부에 연결되고, 상기 제1 스위칭부가 오프로 될 때 보조 제어 신호를 수신하여, 온으로 스위칭되는 제2 스위칭부; 및
상기 정류부와 제1 스위칭부에 연결되고, 상기 정류부에 의해 정류된 입력 전압을 분할하여 상기 제1 스위칭부에 전송하기 위해 사용되는 전압-분할부를 포함하는, 제로-전압 시동 장치.The method according to claim 5,
The zero-voltage detection module,
A rectifier connected to the power supply and rectifying the input voltage of the power supply and generating a detection signal accordingly;
A first switching unit connected to the rectifying unit and used to receive an input voltage rectified by the rectifying unit and to switch a turn-on state or a turn-off state accordingly;
A second switching unit connected to the first switching unit and receiving an auxiliary control signal when the first switching unit is turned off and switched on; And
And a voltage-dividing unit connected to the rectifying unit and the first switching unit and used to divide and transmit the input voltage rectified by the rectifying unit to the first switching unit.
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