KR101177556B1

KR101177556B1 - 전원장치의 기동회로

Info

Publication number: KR101177556B1
Application number: KR1020100125375A
Authority: KR
Inventors: 최순주; 손진형; 임병일; 권오준; 이명호
Original assignee: 코칩 주식회사
Priority date: 2010-12-09
Filing date: 2010-12-09
Publication date: 2012-08-27
Also published as: KR20120064235A

Abstract

본 발명의 일 실시예는 전원장치의 기동회로에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예는, 전자기기에 전원이 투입되고 나서 상기 투입된 전원이 발생하는 직류전압의 변화에 의하여 사이리스터가 턴 온되어 기동전류를 발생시키는 기동전류 공급부; 상기 사이리스터의 게이트에 연결되어, 상기 사이리스터의 게이트 전압을 제한하고, 상기 사이리스터의 캐소드 전압이 제1 기준전압보다 높으면 상기 사이리스터에 역방향 바이어스를 인가하는 정전압부; 상기 사이리스터의 캐소드에 연결되어, 상기 전자기기에 투입되는 전원을 변환하거나 충전전압으로 변환하는 스위칭전원부; 상기 사이리스터의 캐소드와 충전제어부에 연결되어, 각각의 출력전류에 의하여 충전되는 충전부; 상기 스위칭전원부와 상기 충전부 사이에 연결되어, 상기 충전부의 충전을 제어하는 충전제어부; 및 상기 충전부와 상기 충전제어부 사이의 노드에 상기 충전부와 병렬로 연결되어, 상기 전자기기의 작동을 제어하되, 상기 충전부에 충전된 충전전압이 제2 기준전압 이하로 내려가면 스위칭전원부를 동작시켜 상기 충전부를 재충전시키는 주제어부;를 포함하는 전원장치의 기동회로를 개시한다.

Description

전원장치의 기동회로{START-UP CIRCUIT FOR POWER SUPPLY}

본 발명은 전원장치의 기동회로에 관한 것이다.

일반적으로, 전자기기가 내부에 포함된 충전소자를 이용하여 전기에너지를 저장하여 두고, 상기 전기에너지를 이용하여 대기전력을 공급하는 경우에, 상기 전자기기가 작동하지 않는 대기상태일 경우에는 스위칭 전원회로의 동작을 완전하게 중지시켜 전원으로부터 전력 손실을 "0"으로 만들 수 있다.

하지만, 이러한 기능을 가진 전자기기가 최초로 전원에 연결될 때는 전자기기 내부에 포함된 충전소자에 충전된 전기에너지가 없으므로 스위칭 전원회로를 가동시키는 것이 불가능하여 전자기기는 작동하지 않게 된다.

이와 같이 전자기기의 전원코드를 최초로 전원에 연결하거나 혹은 정전으로 인하여 전원이 차단되었다가 다시 복원되었을 경우에는, 기동회로를 이용하여 스위칭 전원회로를 가동시켜 충전소자를 충전시킨 다음, 상기 기동회로의 동작을 중단시키게 된다. 이러한 기동회로는 다시 장시간 정전이 발생하거나 인위적으로 전원코드를 전원에서 분리하였다가 다시 연결하는 경우가 아니면, 더 이상 동작되지 않는 것이 바람직하다.

이와 같은 기능을 수행하기 위한 소자로는 사이리스터가 적합하다. 그러나, 상기 사이리스터는 게이트에 작은 트리거 신호를 단 한 번 공급하는 것만으로 쉽게 턴 온시킬 수 있지만, 상기 턴 온된 사이리스터를 턴 오프시키기 위해서는 공급되고 있는 전원을 차단하여 전류가 "0"이 되게 만들거나, 혹은 상기 사이리스터에 역방향 바이어스를 인가해야만 하는 문제점이 있었다. 더불어, 직류로 동작하는 회로에서 턴 온 된 사이리스터의 전원을 차단하거나 역방향 바이어스를 인가하는 것은 용이하지 않다는 문제점이 있었다.

본 발명의 일 실시예는 충전소자에 충전된 충전전압이 기준전압에 도달하면 사이리스터에 역방향바이어스를 인가하여 턴 오프시켜 줌으로써, 빠른 기동시간을 가질 수 있는 전원장치의 기동회로를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 전원장치의 기동회로는, 전자기기에 전원이 투입되고 나서 상기 투입된 전원에서 발생하는 직류전압의 변화에 의하여 사이리스터가 턴 온되어 기동전류를 발생시키는 기동전류 공급부; 상기 사이리스터의 게이트에 연결되어, 상기 사이리스터의 게이트 전압을 제한하고, 상기 사이리스터의 캐소드 전압이 제1 기준전압보다 높으면 상기 사이리스터에 역방향 바이어스를 인가하는 정전압부; 상기 사이리스터의 캐소드에 연결되어, 상기 전자기기에 투입되는 전원을 변환하거나 충전전압으로 변환하는 스위칭전원부; 상기 사이리스터의 캐소드와 충전제어부에 연결되어, 각각의 출력전류에 의하여 충전되는 충전부; 상기 스위칭전원부와 상기 충전부 사이에 연결되어, 상기 충전부의 충전을 제어하는 충전제어부; 및 상기 충전부와 상기 충전제어부 사이의 노드에 상기 충전부와 병렬로 연결되어, 상기 전자기기의 작동을 제어하되, 상기 충전부에 충전된 충전전압이 제2 기준전압 이하로 내려가면 스위칭전원부를 동작시켜 상기 충전부를 재충전시키는 주제어부;를 포함한다.

상기 기동전류 공급부는 직렬연결된 제1 저항소자 및 사이리스터와, 상기 사이리스터의 게이트에 연결된 시정수 회로부를 포함하되, 상기 시정수 회로부는 충전소자 및 제2저항소자가 직렬로 연결되어 있다.

상기 정전압부는 제너다이오드로 이루어지고, 상기 제1 기준전압은 상기 제너다이오드의 항복전압이다.

상기 충전부는 전기이중층 커패시터로 이루어진다.

상기 주제어부는 상기 충전부에 충전된 충전전압을 동작전원으로 사용한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 전원장치의 기동회로는, 전자기기에 전원이 투입되고 나서 상기 투입된 전원에서 발생하는 직류전압의 변화에 의하여 사이리스터가 턴 온되어 기동전류를 발생시키는 기동전류 공급부; 상기 사이리스터의 게이트에 연결되어, 상기 사이리스터의 게이트 전압을 제한하고, 상기 사이리스터의 캐소드 전압이 제1 기준전압보다 높으면 상기 사이리스터에 역방향 바이어스를 인가하는 정전압부; 상기 사이리스터의 캐소드에 연결되어, 상기 전자기기에 투입되는 전원을 스위칭하거나 충전전압으로 변환하는 스위칭전원부; 상기 사이리스터의 캐소드와 상기 스위칭전원부 사이의 제1 노드에 연결되어, 상기 사이리스터의 캐소드로부터의 출력전류를 차단하는 전류차단부; 상기 스위칭 전원부에 연결되어, 충전부의 충전을 제어하는 충전제어부; 상기 전류차단부 및 상기 충전제어부에 연결되어, 상기 변환된 충전전압에 의하여 충전되는 충전부; 및 상기 충전부와 상기 충전제어부 사이의 노드에 상기 충전부와 병렬로 연결되어, 상기 전자기기의 작동을 제어하되, 상기 충전부에 충전된 충전전압이 제2 기준전압 이하로 내려가면 스위칭전원부를 동작시켜 상기 충전부를 재충전시키는 주제어부;를 포함한다.

상기 전류차단부는, 상기 제1 노드에 연결되어 기동전압을 발생시키는 제3 저항소자; 및 상기 제3 저항소자와 상기 충전부의 상기 제1 노드측 일단 사이에 연결되어, 상기 사이리스터의 캐소드로부터의 출력전류가 상기 충전부로 유입되는 것을 방지하고, 상기 충전부에 충전된 충전전압이 상기 제3 저항소자의 양단에 발생되는 기동전압보다 높은 경우에 상기 충전전압이 상기 사이리스터의 캐소드에 공급되도록 하는 정류소자를 포함한다.

상기 충전부는 전기이중층 커패시터로 이루어진다.

본 발명에 의하면, 충전소자에 충전된 충전전압이 기준전압에 도달하면 사이리스터에 역방향바이어스를 인가하여 턴 오프시켜줌으로써, 빠른 기동시간을 가질 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 의하면, 전자기기 내부에 충전소자를 이용하여 전기에너지를 저장하고, 이 전기에너지를 이용하여 대기전력을 공급하는 전자기기의 전원장치의 기동회로를 제작하는데 소요되는 비용을 절약할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원장치의 기동회로의 구성을 나타내는 회로도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원장치의 기동회로의 동작을 설명하기 위한 파형도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전원장치의 기동회로의 구성을 나타내는 회로도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전원장치의 기동회로의 동작을 설명하기 위한 파형도이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원장치의 기동회로의 구성을 나타내는 회로도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원장치의 기동회로의 동작을 설명하기 위한 파형도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원장치의 기동회로(100)는, 기동전류 공급부(110), 정전압부(120), 스위칭전원부(130), 충전부(150), 충전제어부(140), 주제어부(160)를 포함한다.

상기 기동전류 공급부(110)는 직렬연결된 제1 저항소자(111) 및 사이리스터(112)와, 상기 사이리스터(112)의 게이트에 연결된 시정수 회로부(T)를 포함한다. 이때, 상기 시정수 회로부(T)는 충전소자(113) 및 제2 저항소자(114)가 직렬로 연결되어 있다. 이러한 기동전류 공급부(110)는 전자기기에 전원이 공급되면 해당 전원전압의 변동이 상기 충전소자(113)와 제2 저항소자(114)로 구성된 시정수 회로부(T)에 의하여 상기 사이리스터(112)의 게이트에 미분된 파형으로 공급된다. 이때, 상기 사이리스터(112)의 게이트에 공급된 미분파형은 트리거신호로 작동하여 상기 사이리스터(112)를 턴 온시키므로, 상기 제1 저항소자(111)와 상기 사이리스터(112)의 직렬회로에는 상기 제1 저항소자(111)에 의하여 제한된 기동전류(I₁₁₂)가 흘러 상기 충전부(150)를 충전시키고, 또한 상기 스위칭전원부(130)를 가동시키게 된다.

따라서, 이러한 구조를 가지는 상기 기동전류 공급부(110)는 전자기기의 전원코드가 최초로 전원에 연결되는 때 급변하는 직류전압의 변화를 감지하여 턴 온 되고, 기동전류(I112)를 발생시켜 스위칭전원부(130)에 바이어스 전류로서 공급하게 된다.

상기 정전압부(120)는, 상기 사이리스터(112)의 게이트에 연결되어, 상기 사이리스터(112)의 게이트 전압을 제한하게 된다. 따라서, 상기 사이리스터(112)의 캐소드전압이 제1 기준전압보다 높아지면 상기 사이리스터(112)에는 자동으로 역방향 바이어스가 걸리게 된다.

여기서, 상기 정전압부(120)는 제너다이오드로 이루어진다. 이때, 상기 제1 기준전압은 상기 제너다이오드의 항복전압(breakdown voltage)이 된다. 한편, 상기 정전압부(120)를 이루는 제어다이오드는 복수 개로 형성될 수 있다. 이때, 복수 개의 제어다이오드는 설계자가 의도하는 전압에 따라 직렬로 연결될 수 있다.

상기 스위칭전원부(130)는, 상기 사이리스터(112)의 캐소드에 연결되어, 상기 전자기기에 투입되는 전원을 변환하거나 충전전압으로 변환한다. 즉, 상기 스위칭전원부(130)는 전자기기에 투입되는 전원을 소정의 고주파수로 스위칭하여 전자기기에서 요구되는 하나 혹은 여러 종류의 전압으로 변환시키게 된다. 예를 들면, 전자기기가 5~12V 정도의 전원전압으로 동작한다고 가정하면, 상기 스위칭전원부(130)는 220V의 상용교류전원을 정류하여 311V의 높은 직류전압을 발생시킨 다음, 311V의 직류전압을 5~12V의 낮은 직류전압으로 변환시키게 된다. 즉, 상기 스위칭전원부(130)는 311V의 직류전압을 60kHz~1MHz 정도의 고주파수로 스위칭하여 전자기기에서 요구되는 하나 혹은 여러 종류의 전압으로 변환시키는 것이다. 또한, 상기 변환된 전압의 일부는 전자기기를 구동하는 전원으로 사용되고, 나머지 전압은 후술하는 충전부(150)를 충전하기 위한 충전전원으로 사용된다.

상기 충전부(150)는, 상기 사이리스터(112)의 캐소드와 상기 스위칭전원부(130) 사이의 노드에 연결되고, 또한 후술하는 충전제어부(140)에 연결되어, 상기 사이리스터(112)의 캐소드의 출력전류(즉, 기동전류)와 상기 충전제어부(140)의 출력전류에 의하여 충전된다. 이때, 상기 충전부(150)는 전기이중층 커패시터(EDLC; Electric Double Layer Capacitor)로 이루어진다. 한편, 상기 전기이중층 커패시터는 계속적인 충전 및 방전이 가능한 소자이다.

상기 충전제어부(140)는, 상기 스위칭전원부(130)와 상기 충전부(150) 사이에 연결되어, 상기 충전부(150)의 충전을 제어한다. 즉, 상기 충전제어부(140)는 상기 충전부(150)를 직접 충전시키면서 해당 충전전류와 충전전압을 제어한다.

상기 주제어부(160)는 상기 충전부(150)와 상기 충전제어부(140) 사이의 노드에 상기 충전부(150)와 병렬로 연결되어, 전자기기의 작동을 제어하되, 상기 충전부(150)에 충전된 충전전압(V₁₅₀)이 제2 기준전압 이하로 내려가면 스위칭전원부(130)를 동작시켜 상기 충전부(150)를 재충전한다. 이때, 상기 주제어부(160)는 상기 충전부(150)에 충전된 충전전압(V₁₅₀)을 동작전원으로 사용한다. 즉, 이러한 주제어부(160)는 전자기기가 작동할 때 전자기기의 가동과 가동중단을 포함한 제반 기능을 수행할 수 있도록 제어하며, 전자기기가 가동을 중지한 상태에서 재가동 명령이 입력되면 전자기기를 재가동시킨다. 또한, 상기 주제어부(160)는 상기 충전부(150)에 충전되어 있는 전기에너지를 전원으로 동작한다.

보다 상세하게 설명하자면, 상기 주제어부(160)는 전자기기를 작동시키기 위하여 상기 스위칭전원부(130)를 가동시켜 전원을 공급한다. 이때, 상기 스위칭전원부(130)의 출력의 일부가 상기 충전제어부(140)를 통하여 상기 충전부(150)에 공급되게 되고, 이로 인하여 상기 충전부(150)는 충전이 이루어지게 된다. 또한, 상기 주제어부(160)는 전자기기의 작동을 중지시키기 위하여 상기 스위칭전원부(130)의 가동을 중지시켜 전원 공급을 중단한다. 이때, 상기 충전제어부(140)를 통하여 상기 충전부(150)에 공급되던 스위칭전원부(130)의 출력의 일부 또한 없어지게 되고, 이로 인하여 상기 충전부(150)의 충전은 중단된다. 한편, 전자기기가 대기상태에 있을 때, 상기 주제어부(160)의 전력소비로 인하여 상기 충전부(150)에 충전된 충전전압(V₁₅₀)이 강하하여 상기 제2 기준전압 이하가 되면, 상기 주제어부(160)는 이를 감지하여 상기 스위칭전원부(130)를 가동하여 충전부(150)를 충전시키게 된다. 여기서, 상기 제2 기준전압은 상기 주제어부(160)가 안정된 동작을 유지하기 위하여 필요한 최저전압으로서, 상기 주제어부(160) 내에 임의로 설정되어 있는 값이다. 또한, 상기 충전부(150)의 충전전압(V₁₅₀)이 제3 기준전압 이상에 도달하면 상기 주제어부(160)는 상기 스위칭전원부(130)의 가동을 중지시켜 상기 충전부(150)의 충전을 중지하게 된다. 여기서, 상기 제3 기준전압은 상기 충전부(150)에 충전할 최고 충전전압으로서, 상기 주제어부(160) 내에 임의로 설정되어 있는 값이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원장치의 기동회로의 동작을 구체적으로 설명하기로 한다. 이때, 도 1에 도시된 전원장치의 기동회로의 구성을 사용하여 본 전원장치의 기동회로의 동작을 설명하기로 한다.

우선, 전자기기의 전원코드를 전원에 연결하기 이전에는 충전부(150)에는 충전된 전기에너지가 전혀 없게 되므로, 상기 충전부(150)의 충전전압(V₁₅₀)은 "0V"이다.

t1의 시점에 전자기기의 전원코드를 최초로 전원에 연결하게 되면, 사이리스터(112)의 게이트 단자에는 트리거전압(VT₁₁₂)이 발생한다. 이때, 상기 게이트 단자에 발생한 트리거전압(VT₁₁₂)에 의하여 사이리스터(112)가 턴 온되어 기동전류(I₁₁₂)가 흐르게 되고, 이 기동전류(I₁₁₂)가 상기 충전부(150)를 충전시키므로 충전전압(V₁₅₀)은 서서히 상승한다.

t2의 시점에 상기 충전부(150)의 충전전압(V₁₅₀)이 적정한 수준에 도달하면 스위칭전원부(130)에 바이어스전류가 공급되고, 이때 상기 스위칭전원부(130)가 가동을 개시하여 충전제어부(140)를 통하여 상기 충전부(150)에 충전전류를 공급하므로, 상기 충전부(150)의 충전전압(V₁₅₀)은 급격하게 상승하게 된다.

t3의 시점에 상기 충전부(150)의 충전전압(V₁₅₀)이 정전압부(120)의 제1 기준전압(V₁₂₀)보다 높아진다.

여기서, 상기 사이리스터(112)의 게이트전압은 상기 정전압부(120)에 의하여 상승이 제한되어 있고, 상기 사이리스터(112)의 캐소드전압은 상기 충전부(150)의 충전전압(V₁₅₀)에 의하여 상승하게 되므로, t3의 시점에 이르면 상기 사이리스터(112)의 캐소드전압은 게이트전압보다 높아져 상기 사이리스터(112)에는 역방향바이어스가 인가된다. 이때, 상기 사이리스터(112)는 턴 오프된다.

t3의 시점에 상기 사이리스터(112)가 턴 오프되면, 스위칭전원부(130)는 상기 충전부(150)에 의하여 공급되는 바이어스전류에 의해서만 가동상태를 유지한다.

t3의 시점에 턴 오프된 사이리스터(112)는 정전에 의하여 전원이 차단되었다가 다시 공급이 재개되거나, 또는 인위적으로 상기 전자기기의 전원코드를 뽑아 전원을 차단했다가 다시 연결하지 않는 한 영구히 작동하지 않게 된다.

따라서, 본 전원장치의 기동회로(100)는 상기와 같은 방법으로 동작됨으로써, 상기 전자기기 내부에 전기이중층커패시터와 같은 충전부(150)를 이용하여 전기에너지를 저장하여 두고, 상기 충전부(150)에 충전된 전기에너지를 이용하여 대기전력을 공급하는 전자기기의 기동회로를 매우 저렴한 원가로 만드는 것이 가능하게 된다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전원장치의 기동회로의 구성을 나타내는 회로도이다. 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전원장치의 기동회로의 동작을 설명하기 위한 파형도이다.

한편, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전원장치의 기동회로(200)는, 도 1 및 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 전원장치의 기동회로와 원리적으로 동일하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원장치의 기동회로가 기동 초기에 기동전류(I112)를 이용하여 충전부(150)를 충전시킴으로 인하여 기동시간이 약간 늦어질 수 있는 것을 개선하기 위함이다.

따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전원장치의 기동회로(200)는, 일 실시예에 따른 전원장치의 기동회로(100)에 전류차단부(270)가 추가된 것을 제외한 모든 구성이 동일하므로, 이하에서는 상기 전류차단부(270)에 관련하여 설명하기로 한다.

상기 전류차단부(270)는 상기 사이리스터(212)의 캐소드와 상기 스위칭전원부(230) 사이의 제1 노드(N1)에 연결되어, 상기 사이리스터(212)의 캐소드로부터의 출력전류(즉, 기동전류(I₂₁₂))를 차단한다. 여기서, 상기 전류차단부(270)는 제3 저항소자(272)와 정류소자(271)를 포함한다.

상기 제3 저항소자(272)와 상기 정류소자(271)는, 상기 제1 노드(N1)에 연결되어, 상기 사이리스터(212)의 캐소드로부터의 출력전류가 상기 충전부(250)로 유입되는 것을 방지한다. 여기서, 상기 제3 저항소자(272)는 기동전류(I₂₁₂)를 이용하여 기동전압(V₂₇₂)를 만들기 위한 것이다.

또한, 상기 정류소자(271)는, 상기 제3 저항소자(272)와 상기 충전부(250)의 상기 제1 노드(N1) 측 일단 사이에 연결되는 순방향 다이오드로서, 상기 충전부(250)에 충전된 충전전압(V250)이 상기 제3 저항소자(272)의 양단전압(V₂₇₂)보다 높은 경우에 상기 충전전압(V₂₅₀)이 상기 사이리스터(212)의 캐소드에 공급되도록 한다. 즉, 상기 정류소자(271)는 상기 사이리스터(212)에서 공급되는 기동전류(I₂₁₂)가 상기 충전부(250)로 흘러들어가는 것을 방지하면서, 상기 충전부(250)에 충전된 충전전압(V₂₅₀)이 기동전류(I₂₁₂)에 의하여 제3 저항소자(272) 양단에서 발생하는 기동전압(V₂₇₂)보다 높을 때에는 상기 충전전압(V₂₅₀)을 상기 사이리스터(212)의 캐소드에 공급하기 위한 것이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전원장치의 기동회로의 동작을 구체적으로 설명하기로 한다. 이때, 도 3에 도시된 전원장치의 구성을 사용하여 본 전원장치의 기동회로의 동작을 설명하기로 한다.

우선, 전자기기의 전원코드를 전원에 연결하기 이전에는 충전부(250)에는 충전된 전기에너지가 전혀 없으므로, 충전전압(V₂₅₀)은 "0V"이다.

t1의 시점에 상기 전자기기의 전원코드를 최초로 전원에 연결하게 되면, 상기 사이리스터(212)의 게이트 단자에는 트리거전압(VT₂₁₂)이 발생된다. 이때, 상기 트리거전압(VT₂₁₂)에 의하여 상기 사이리스터(212)가 턴 온되어 기동전류(I₂₁₂)가 흐르게 되고, 제3 저항소자(272) 양단에는 기동전압(V₂₇₂)이 발생된다.

여기서, 상기 충전부(250)의 충전전압(V₂₅₀)은 "0V"이지만, 정류소자(271)에 의하여 전류의 유입이 차단되므로, 기동전류(I₂₁₂)는 상기 충전부(250)로 흘러들어가지 못하게 된다. 따라서, 상기 제3 저항소자(272) 양단에 기동전압(V₂₇₂)이 발생하는 데에는 시간이 필요하지 않게 된다.

이러한 기동전압(V₂₇₂)의 발생으로 인하여 스위칭전원부(230)에는 바이어스전류가 공급되고, 상기 스위칭전원부(230)가 가동을 개시하여 충전제어부(240)를 통하여 상기 충전부(250)에 전류를 공급하게 되므로, 상기 충전부(250)의 충전전압(V₂₅₀)은 상승하게 된다.

t2의 시점에 상기 충전부(250)의 충전전압(V₂₅₀)이 상기 기동전압(V₂₇₂)보다 높아지기 때문에, 상기 정류소자(271)에는 순방향바이어스가 인가된다. 이때, 상기 충전부(250)의 충전전압(V₂₅₀)은 상기 정류소자(271)를 경유하여 상기 제3 저항소자(272)에 공급되므로, 상기 기동전압(V₂₇₂) 역시 상승하게 된다.

t3의 시점에 상기 충전부(250)의 충전전압(V₂₅₀)이 더욱 상승하게 되고, 이로 인하여 상기 기동전압(V₂₇₂)이 정전압부(220)의 제1 기준전압(V₂₂₀)보다 높아진다. 따라서, 상기 사이리스터(212)의 게이트전압은 상기 정전압부(220)에 의하여 상승이 제한되고, 상기 사이리스터(212)의 캐소드전압은 상기 충전전압(V₂₅₀)에 의하여 상승하게 되므로, t3의 시점에 이르면 상기 사이리스터(212)의 캐소드전압은 게이트전압보다 높아지게 된다. 이때, 상기 사이리스터(212)에는 역방향바이어스가 인가되어 상기 사이리스터(212)가 턴 오프된다.

t3의 시점에 상기 사이리스터(212)가 턴 오프되면, 스위칭전원부(230)의 바이어스전류는 상기 충전부(250)에 의하여 공급되어 가동상태를 유지한다.

t3의 시점에 턴 오프 된 사이리스터(212)는 정전에 의하여 전원이 차단되었다가 다시 공급이 재개 되거나, 또는 인위적으로 상기 전자기기의 전원코드를 뽑아 전원을 차단했다가 다시 연결하지 않는 한 영구히 작동하지 않게 된다.

따라서, 본 전원장치의 기동회로(200)는 상기와 같은 방법으로 동작됨으로써, 상기 전자기기 내부에 전기이중층커패시터와 같은 충전부(250)를 이용하여 전기에너지를 저장하여 두고, 상기 충전부(250)에 충전된 전기에너지를 이용하여 대기전력을 공급하는 전자기기의 기동회로를 매우 저렴한 원가로 만드는 것이 가능하게 된다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 전원장치의 기동회로를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

100, 200: 기동회로 110, 210: 기동전류 공급부
111, 211: 제1 저항소자 112, 212: 사이리스터
113, 213: 충전소자 114, 214: 제2 저항소자
120, 220: 정전압부 130, 230: 스위칭전원부
140, 240: 충전제어부 150, 250: 충전부
160, 260: 주제어부 270: 전류차단부
271: 제3 저항소자 272: 정류소자
T: 시정수 회로부

Claims

전자기기에 전원이 투입되고 나서 상기 투입된 전원에서 발생하는 직류전압의 변화에 의하여 사이리스터가 턴 온되어 기동전류를 발생시키는 기동전류 공급부;
상기 사이리스터의 게이트에 연결되어, 상기 사이리스터의 게이트 전압을 제한하여, 상기 사이리스터의 캐소드 전압이 제1 기준전압보다 높으면 상기 사이리스터에 역방향 바이어스가 인가되도록 하는 정전압부;
상기 사이리스터의 캐소드에 연결되어, 상기 전자기기에 투입되는 전원을 변환하거나 충전전압으로 변환하는 스위칭전원부;
상기 사이리스터의 캐소드와 충전제어부에 연결되어, 각각의 출력전류에 의하여 충전되는 충전부;
상기 스위칭전원부와 상기 충전부 사이에 연결되어, 상기 충전부의 충전을 제어하는 충전제어부; 및
상기 충전부와 상기 충전제어부 사이의 노드에 상기 충전부와 병렬로 연결되어, 상기 전자기기의 작동을 제어하되, 상기 충전부에 충전된 충전전압이 제2 기준전압 이하로 내려가면 스위칭전원부를 동작시켜 상기 충전부를 재충전시키는 주제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원장치의 기동회로.
제1항에 있어서,
상기 정전압부는 제너다이오드로 이루어지고,
상기 제1 기준전압은 상기 제너다이오드의 항복전압인 것을 특징으로 하는 전원장치의 기동회로.
제1항에 있어서,
상기 충전부는 전기이중층 커패시터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전원장치의 기동회로.
제1항에 있어서,
상기 주제어부는 상기 충전부에 충전된 충전전압을 동작전원으로 사용하는 것을 특징으로 하는 전원장치의 기동회로.
전자기기에 전원이 투입되고 나서 상기 투입된 전원에서 발생하는 직류전압의 변화에 의하여 사이리스터가 턴 온되어 기동전류를 발생시키는 기동전류 공급부;
상기 사이리스터의 게이트에 연결되어, 상기 사이리스터의 게이트 전압을 제한하여, 상기 사이리스터의 캐소드 전압이 제1 기준전압보다 높으면 상기 사이리스터에 역방향 바이어스가 인가되도록 하는 정전압부;
상기 사이리스터의 캐소드에 연결되어, 상기 전자기기에 투입되는 전원을 변환하거나 충전전압으로 변환하는 스위칭전원부;
상기 사이리스터의 캐소드와 상기 스위칭전원부 사이의 제1 노드에 연결되어, 상기 사이리스터의 캐소드로부터의 출력전류를 차단하는 전류차단부;
상기 스위칭전원부에 연결되어, 충전부의 충전을 제어하는 충전제어부;
상기 전류차단부 및 상기 충전제어부에 연결되어, 상기 변환된 충전전압에 의하여 충전되는 충전부; 및
상기 충전부와 상기 충전제어부 사이의 노드에 상기 충전부와 병렬로 연결되어, 상기 전자기기의 작동을 제어하되, 상기 충전부에 충전된 충전전압이 제2 기준전압 이하로 내려가면 스위칭전원부를 동작시켜 상기 충전부를 재충전시키는 주제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원장치의 기동회로.
제5항에 있어서,
상기 정전압부는 제너다이오드로 이루어지고,
상기 제1 기준전압은 상기 제너다이오드의 항복전압인 것을 특징으로 하는 전원장치의 기동회로.
제5항에 있어서,
상기 전류차단부는,
상기 제1 노드에 연결되어, 기동전압을 발생시키는 제3 저항소자; 및
상기 제3 저항소자와 상기 충전부의 상기 제1 노드측 일단 사이에 연결되어, 상기 사이리스터의 캐소드로부터의 출력전류가 상기 충전부로 유입되는 것을 방지하고, 상기 충전부에 충전된 충전전압이 상기 제3 저항소자의 양단전압보다 높은 경우에 상기 충전전압이 상기 사이리스터의 캐소드에 공급되도록 하는 정류소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원장치의 기동회로.
제5항에 있어서,
상기 충전부는 전기이중층 커패시터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전원장치의 기동회로.
제5항에 있어서,
상기 주제어부는 상기 충전부에 충전된 충전전압을 동작전원으로 사용하는 것을 특징으로 하는 전원장치의 기동회로.