KR101184252B1 - Switching Mode Power Supply Saving Standby-Power - Google Patents

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KR101184252B1 KR1020100125586A KR20100125586A KR101184252B1 KR 101184252 B1 KR101184252 B1 KR 101184252B1 KR 1020100125586 A KR1020100125586 A KR 1020100125586A KR 20100125586 A KR20100125586 A KR 20100125586A KR 101184252 B1 KR101184252 B1 KR 101184252B1
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Abstract

본 발명은 대기전력 절감 SMPS에 관한 것으로, 1차 측은 주전원에 연결되어 있으며 입력전압에 대하여 1, 2차 측 코일의 상호작용을 이용하여 유도된 전압을 출력하는 주변압기, 1차 측은 주전원에서 분기된 보조전원에 연결되어 있으며 입력전압에 대하여 1, 2차 측 코일의 상호작용을 이용하여 유도된 전압을 출력하는 보조변압기, 상기 보조변압기의 2차 측에 연결된 출력단자 중 하나의 출력단자의 출력 값에 따라 단락 또는 개방되는 제1스위칭부, 상기 제1스위칭부에 연결되며, 상기 제1스위칭부의 단락 또는 개방에 따라 흐르는 전류가 가변되는 제1포토커플러, 상기 제1포토커플러의 출력 전류에 따라 상기 주변압기의 1차 측에 흐르는 전류의 온/오프 듀티를 제어하는 PWM(Pulse Width Modulation)스위칭부, SMPS의 동작 모드에 따라 제어신호를 송출하는 마이컴, 상기 주변압기의 2차 측의 일단에 접속되어 마이컴의 제어신호에 따라 상기 주변압기의 2차 측에 흐르는 전류를 단속하는 전원제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성된 대기전력 절감 SMPS에 따르면, 직류출력단의 모든 단자가 아닌 하나의 단자만을 비교하여 주변압기의 온/오프를 제어할 뿐만 아니라, 시스템이 서스펜드 또는 오프 상태일 때는 주변압기를 오프하도록 스위칭함으로써 대기 전력을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a standby power-saving SMPS, the primary side is connected to the main power supply and the peripheral voltage outputting the induced voltage by using the interaction of the primary and secondary coils with respect to the input voltage, the primary side branches from the main power supply An output of one of the auxiliary transformers connected to the secondary power supply and outputting a voltage induced by the interaction of the primary and secondary coils with respect to the input voltage, and an output terminal connected to the secondary side of the secondary transformer. A first photocoupler connected to the first switching unit short-circuit or open according to a value, a first photocoupler connected to the first switching unit, and a current flowing in response to a short-circuit or opening of the first switching unit, the output current of the first photocoupler According to the PWM (Pulse Width Modulation) switching unit for controlling the on / off duty of the current flowing to the primary side of the peripheral voltage, the microcomputer to send a control signal according to the operation mode of the SMPS And a power control unit connected to one end of the secondary side of the peripheral voltage regulator to control a current flowing in the secondary side of the peripheral voltage according to the control signal of the microcomputer.
According to the standby power saving SMPS configured as described above, not only all terminals of the DC output terminal are compared, but also the ON / OFF of the peripheral voltage is controlled, and the system is switched to turn OFF the peripheral voltage when the system is in a suspended or off state. As a result, standby power can be reduced.

Figure R1020100125586
Figure R1020100125586

Description

대기전력 절감 ＳＭＰＳ{Switching Mode Power Supply Saving Standby-Power}Switching Mode Power Supply Saving Standby-Power}

본 발명은 대기전력 절감 SMPS에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대기상태(standby mode)에서 전력소모를 최소화할 수 있는 대기전력 절감 SMPS에 관한 것이다.The present invention relates to a standby power saving SMPS, and more particularly to a standby power saving SMPS that can minimize power consumption in the standby mode (standby mode).

일반적으로 다양한 직류 전압을 출력하기 위하여 전자제품에 SMPS(Switching Mode Power Supply)가 사용된다. 예를 들어, DVD, 셋톱박스에 사용되는 다출력 SMPS의 경우, CPU 등의 메인 전원으로 사용되는 3.3V, 5V 또는 12V 직류전압과, HVPS(High Voltage Power Supply)나 안테나에 사용되는 23V 직류 전압을 출력할 수 있다.In general, a switching mode power supply (SMPS) is used in electronic products to output various DC voltages. For example, in the case of multi-output SMPS used in DVDs and set-top boxes, 3.3V, 5V or 12V DC voltages used as main power sources such as CPUs, and 23V DC voltages used in HVPS (High Voltage Power Supply) or antennas You can output

SMPS를 사용하면 스위칭 소자가 스위칭 모드로 동작하여 전력손실이 적고, 고주파 전원변압기를 사용하기 때문에 소형경량이므로 전체 효율이 높다. When SMPS is used, the switching element operates in the switching mode, so there is little power loss, and because it uses a high frequency power transformer, it is small and lightweight, so the overall efficiency is high.

도 1은 종래의 기술에 따른 SMPS의 회로도를 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래의 SMPS는, 정류부(10), 제1제어부(20), 제2제어부(30), 제1변압기(40), 제2변압기(50), 제1정류/평활부(60), 제2정류/평활부(70), 제1출력신호감시/전달부(80), 제2출력신호감시/전달부(90)을 포함한다.1 is a circuit diagram of a conventional SMPS. Referring to FIG. 1, the conventional SMPS includes a rectifier 10, a first controller 20, a second controller 30, a first transformer 40, a second transformer 50, and a first rectification / smoothing unit. 60, a second rectifying / smoothing unit 70, a first output signal monitoring / transmitting unit 80, and a second output signal monitoring / transmitting unit 90.

정류부(10)는 외부로부터 입력되는 교류전원을 브릿지 다이오드(BD1)와 콘덴서 C1을 사용하여 정류한다. 정류부(10)에서 정류된 전압은 제1변압기(40) 및 제2변압기(50)의 1차측 코일에 각각 인가되고, 제1변압기(40) 및 제2변압기(50)는 각각 1차측 코일과 2차측 코일의 상호작용에 의해, 2차측 코일에 전압을 유기한다. 이때, 제1제어부(20)는 제1변압기(40)의 1차측 코일에 흐르는 전류를 단속함으로써, 제1변압기(40)의 2차측 코일에 유기되는 전압을 제어한다. 마찬가지로, 제2제어부(30)는 제2변압기(50)의 1차측 코일에 흐르는 전류를 단속함으로써, 제2변압기(50)의 2차측 코일에 유기되는 전압을 제어한다. 제1변압기(40) 및 제2변압기(50)의 2차측 코일에 유기된 전압은 각각 제1정류/평활부(60) 및 제2정류/평활부(70)에서 정류 및 평활되어, 각각 V1 및 V2의 직류전압이 출력된다.The rectifier 10 rectifies AC power input from the outside using the bridge diode BD1 and the capacitor C1. The voltage rectified by the rectifier 10 is applied to the primary coils of the first transformer 40 and the second transformer 50, respectively, and the first transformer 40 and the second transformer 50 are respectively The interaction of the secondary coils induces a voltage to the secondary coils. At this time, the first control unit 20 controls the voltage induced in the secondary coil of the first transformer 40 by interrupting the current flowing in the primary coil of the first transformer 40. Similarly, the second controller 30 controls the voltage induced in the secondary coil of the second transformer 50 by interrupting the current flowing through the primary coil of the second transformer 50. Voltages induced in the secondary coils of the first transformer 40 and the second transformer 50 are rectified and smoothed by the first rectifying / smoothing portion 60 and the second rectifying / smoothing portion 70, respectively, V1. And a DC voltage of V2 is output.

제1제어부(20) 및 제2제어부(30)에 포함된 제1PWM소자(IC1) 및 제2PWM소자(IC2)는 내부에 증폭기, 비교기, 발진기, PWM 비교기, 트랜지스터 등이 하나의 모듈로 집적화된 것이다. 제1PWM소자(IC1) 및 제2PWM소자(IC2)는, 각각 제1변압기(40) 및 제2변압기(50)의 1차측 코일의 일단에 접속되며, 온/오프(ON/OFF) 스위칭에 의해 각각 제1변압기(40) 및 제2변압기(50)에 흐르는 전류를 단속함으로써, 제1변압기(40) 및 제2변압기(50)의 2차측 코일에 유기되는 전압의 온/오프를 각각 제어한다.The first PWM element IC1 and the second PWM element IC2 included in the first control unit 20 and the second control unit 30 have an amplifier, a comparator, an oscillator, a PWM comparator, a transistor, and the like integrated into one module. will be. The first PWM element IC1 and the second PWM element IC2 are connected to one ends of the primary coils of the first transformer 40 and the second transformer 50, respectively, by ON / OFF switching. By controlling the current flowing through the first transformer 40 and the second transformer 50, respectively, the on / off of the voltage induced in the secondary coils of the first transformer 40 and the second transformer 50 is controlled. .

제1PWM소자(IC1) 및 제2PWM소자(IC2)는 온/오프 듀티(duty)를 제어함으로써 출력전압을 조절할 수 있으며, 제1PWM소자(IC1) 및 제2PWM소자(IC2)는 각각 제1변압기(40) 및 제2변압기(50)의 보조권선을 통해 흐르는 전류를 정류 및 평활하여 각각 동작전원으로 사용한다.The first PWM element IC1 and the second PWM element IC2 may adjust an output voltage by controlling an on / off duty, and the first PWM element IC1 and the second PWM element IC2 may respectively be configured as a first transformer. 40) and the current flowing through the auxiliary winding of the second transformer 50 is rectified and smoothed to use as an operating power source, respectively.

제1출력신호감시/전달부(80)에 포함된 저항 R2 및 R3는 출력전압 V1을 그 저항값의 비로 분배하며, 이 분배된 전압 값은 제1 션트 IC(Shunt IC, D4)의 내부 전압 값과의 비교에 의하여 제1 션트 IC가 단락되거나 개방된다. 제1 션트 IC의 단락 또는 개방으로 제1출력신호감시/전달부(80)의 포토커플러(Photo Coupler, IC3)에 전류가 흐르게 되면 제1PWM소자(IC1)에 피드백(Feedback) 신호를 보내게 되고, 제1PWM소자(IC1)는 온/오프 듀티(duty)를 제어함으로써 출력전압을 조절한다. 제2출력신호감시/전달부(90)도 동일한 방식으로 제2PWM소자(IC2)의 온/오프 듀티를 제어한다.The resistors R2 and R3 included in the first output signal monitoring / transmitting unit 80 divide the output voltage V1 by the ratio of the resistance values, and this divided voltage value is an internal voltage of the first shunt IC D4. The first shunt IC is shorted or opened by comparison with the value. When a current flows through the photo coupler IC3 of the first output signal monitoring / transmitting unit 80 due to a short circuit or opening of the first shunt IC, a feedback signal is sent to the first PWM element IC1. The first PWM element IC1 adjusts the output voltage by controlling the on / off duty. The second output signal monitoring / transmitting unit 90 also controls the on / off duty of the second PWM element IC2 in the same manner.

한편, 종래의 기술과 같이 제1출력신호감시/전달부(80) 및 제2출력신호감시/전달부(90)의 출력단의 전압을 모두 비교기로 비교하여, 온/오프 듀티를 제어하면 불필요한 대기전력(Standby power)의 소모가 증가되는 문제가 있었다. On the other hand, compared to the voltage of the output terminal of the first output signal monitoring / transmission unit 80 and the second output signal monitoring / transmission unit 90 as a comparator as in the prior art, by controlling the on / off duty, unnecessary standby There was a problem that the consumption of power (Standby power) is increased.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, SMPS의 출력단자 중 하나에만 비교기를 구비할 뿐만 아니라, 서스펜드 모드 또는 오프 모드시 최소 전력을 가동하여 대기전력 절감 직류출력단의 모든 단자가 아닌 하나의 단자만을 비교하여 주변압기(300)의 온/오프를 제어할 뿐만 아니라, 시스템이 서스펜드 또는 오프 상태일 때는 불필요한 전력을 차단하기 위하여 주변압기(300)를 오프하도록 스위칭함으로써 대기 전력을 감소시킬 수 있다.An object of the present invention is to solve the problems described above, not only having a comparator in one of the output terminal of the SMPS, but also to reduce the standby power by operating the minimum power in the suspend or off mode all terminals of the DC output terminal Not only to control the on / off of the peripheral voltage (300) by comparing a single terminal, but also to switch off the peripheral voltage (300) to cut off unnecessary power when the system is in a suspended or off state standby power Can be reduced.

본 발명에 따른 대기전력 절감 SMPS는, 1차 측은 주전원에 연결되어 있으며 입력전압에 대하여 1, 2차 측 코일의 상호작용을 이용하여 유도된 전압을 출력하는 주변압기, 1차 측은 주전원에서 분기된 보조전원에 연결되어 있으며 입력전압에 대하여 1, 2차 측 코일의 상호작용을 이용하여 유도된 전압을 출력하는 보조변압기, 상기 보조변압기의 2차 측에 연결된 출력단자 중 하나의 출력단자의 출력 값에 따라 단락 또는 개방되는 제1스위칭부, 상기 제1스위칭부에 연결되며, 상기 제1스위칭부의 단락 또는 개방에 따라 흐르는 전류가 가변되는 제1포토커플러, 상기 제1포토커플러의 출력 전류에 따라 상기 주변압기의 1차 측에 흐르는 전류의 온/오프 듀티를 제어하는 PWM(Pulse Width Modulation)스위칭부, SMPS의 동작 모드에 따라 제어신호를 송출하는 마이컴, 상기 주변압기의 2차 측의 일단에 접속되어 마이컴의 제어신호에 따라 상기 주변압기의 2차 측에 흐르는 전류를 단속하는 전원제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.In the standby power saving SMPS according to the present invention, the primary side is connected to the main power supply and the peripheral voltage outputting the induced voltage by using the interaction of the primary and secondary coils with respect to the input voltage, the primary side is branched from the main power supply The output value of one output terminal connected to the auxiliary power source and outputting a voltage induced by the interaction of the primary and secondary coils with respect to the input voltage, and the output terminal connected to the secondary side of the auxiliary transformer. A first photocoupler connected to the first switching unit, which is shorted or opened according to the first switching unit, and a first photocoupler having a current flowing in response to a short circuit or opening of the first switching unit according to an output current of the first photocoupler PWM (Pulse Width Modulation) switching unit for controlling the on / off duty of the current flowing in the primary side of the peripheral voltage, the microcomputer for transmitting a control signal according to the operation mode of the SMPS, It is characterized in that it comprises a power control unit connected to one end of the secondary side of the peripheral pressure regulator to control the current flowing in the secondary side of the peripheral pressure in accordance with the control signal of the microcomputer.

또한, 상기 전원제어부는, 마이컴의 제어 신호를 입력받아 전기적으로 절연된 상태로 전달하는 제2포토커플러, 상기 제2포토커플러의 출력신호에 따라 상기 주변압기의 제2차측의 전류를 단속시키는 제1트랜지스터를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The power supply controller may include a second photocoupler configured to receive a control signal of a microcomputer and to deliver the control signal in an electrically insulated state, and to control the current on the secondary side of the peripheral voltage according to an output signal of the second photocoupler. Characterized in that it further comprises a transistor.

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상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 대기전력 절감 SMPS에 의하면, 직류출력단의 모든 단자가 아닌 하나의 단자만을 비교하여 주변압기의 온/오프를 제어할 뿐만 아니라, 시스템이 서스펜드 또는 오프 상태일 때는 주변압기를 오프하도록 스위칭함으로써 대기 전력을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
As described above, according to the standby power saving SMPS according to the present invention, not only all terminals of the DC output terminal are compared, but also the ON / OFF of the peripheral voltage is controlled, and the system is in a suspend or off state. Switching off the transformer has the effect of reducing standby power.

도 1은 종래기술에 따른 SMPS의 회로도를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 대기전력 절감 SMPS의 일 실시예에 대한 회로도를 도시한 도면이다.1 is a circuit diagram of a SMPS according to the prior art.
2 is a circuit diagram illustrating an embodiment of a standby power saving SMPS according to the present invention.

본 발명에 따른 대기전력 절감 SMPS의 일 실시예를 도 2를 참조하여 자세히 설명한다.
An embodiment of the standby power saving SMPS according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2.

도 2는 본 발명에 일 실시예에 따른 대기전력 절감 SMPS의 회로도이다. 도 2를 참조하면, 본 대기전력 절감 SMPS는 정류부(100), PWM제어부(200), 주변압기(300), 보조변압기(400), 정류/평활부(500), 출력신호감시/전달부(600), 전원제어부(700), 스위칭부(800), 직류출력단(900)을 포함한다. 한편, 본 발명에 따른 대기전력 절감 SMPS는 하나의 변압기를 사용하나 설명의 편의를 위하여 주변압기(300)와 보조변압기(400)의 두 부분으로 구분하여 설명한다.2 is a circuit diagram of a standby power saving SMPS according to an embodiment of the present invention. 2, the standby power saving SMPS includes the rectifier 100, the PWM controller 200, the peripheral transformer 300, the auxiliary transformer 400, the rectifier / smoothing unit 500, and the output signal monitoring / transmitting unit ( 600, a power control unit 700, a switching unit 800, and a DC output terminal 900. Meanwhile, the standby power saving SMPS according to the present invention uses one transformer, but for convenience of description, it will be described by dividing it into two parts of the peripheral transformer 300 and the auxiliary transformer 400.

정류부(100)는 외부로부터 입력되는 교류전원(AC)을 브릿지 다이오드(BD11)와 충전용 콘덴서 C11을 사용하여 정류한다. 정류부(100)에서 정류된 전압은 주변압기(300) 및 보조변압기(400)의 1차측 코일에 각각 인가되고, 주변압기(300) 및 보조변압기(400)는 각각 1차측 코일과 2차측 코일의 상호작용에 의해, 2차측 코일에 전압을 유기한다. 정류부(100)의 전단에 바리스터(VZ1)을 구비하여 과전압이 유입되면 접지시켜 회로가 손상되는 것을 방지할 수 있으며, 상기 바리스터(VZ1)의 과열방지를 위하여 온도퓨즈(F1)을 더 구비할 수도 있다. 또한, 상기 정류부(100)의 후단에는 제너 다이오드(D11)과 다이오드(D12)로 구성된 정전압 유지부(100')을 더 구비하여 주변압기(300)의 1차 측에 정전압을 인가하도록 할 수 있다.The rectifier 100 rectifies the AC power AC input from the outside using the bridge diode BD11 and the charging capacitor C11. The voltage rectified by the rectifier 100 is applied to the primary coils of the peripheral transformer 300 and the auxiliary transformer 400, respectively, and the peripheral transformer 300 and the auxiliary transformer 400 of the primary coil and the secondary coil, respectively. By interaction, a voltage is induced in the secondary coil. The varistor VZ1 is provided at the front end of the rectifier 100 to prevent grounding when the overvoltage flows, and may further include a temperature fuse F1 to prevent overheating of the varistor VZ1. have. In addition, the rear end of the rectifying unit 100 may further include a constant voltage holding unit 100 ′ composed of a zener diode D11 and a diode D12 to apply a constant voltage to the primary side of the peripheral voltage transformer 300. .

주변압기(300)의 2차측 코일에 유기된 전압은 정류/평활부(500)에 포함된 다이오드(D14, D15, D16, D17, D18) 및 콘덴서 (C12, C13, C14, C15, C16)를 거쳐 정류 및 평활함으로써 직류출력단(900)을 통하여 다수의 직류전압을 출력한다. 본 발명의 실시예에서는 직류출력단(900)에서 23V, 12V, 5V, 3.3V의 직류가 출력되는 것으로 도시하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않고 당업자의 통상 창작 범위에서 확장 또는 변경될 수 있음은 물론이다. 또한, 당업자의 필요에 따라 직류출력단(900)의 전단에 공지의 저역통과필터(910, LPF; Low Pass Filter)을 더 구비하여 고주파 잡음 발생을 방지할 수 있다.The voltage induced in the secondary coil of the peripheral voltage transformer 300 is connected to the diodes (D14, D15, D16, D17, D18) and condensers (C12, C13, C14, C15, C16) included in the rectifier / smoothing unit 500. By rectifying and smoothing through, a plurality of DC voltages are output through the DC output terminal 900. In the embodiment of the present invention is shown that the direct current of 23V, 12V, 5V, 3.3V is output from the DC output terminal 900, but the present invention is not limited thereto and can be expanded or changed in the ordinary creative range of those skilled in the art . In addition, according to the needs of those skilled in the art, a known low pass filter (910, LPF; Low Pass Filter) may be further provided at the front end of the DC output terminal 900 to prevent the generation of high frequency noise.

PWM제어부(200)는 PWM소자(IC11) 및 제1트랜지스터(TR11)를 포함한다. PWM소자(IC11)는 PWM 스위칭 펄스를 발생시켜 제1트랜지스터(TR11)의 게이트 단자 측에 전달한다. 제1트랜지스터(TR11)는 주변압기(300)의 1차측 코일의 일단에 접속하되 상기 PWM소자(IC11)의 스위칭 펄스에 따라 온/오프(ON/OFF) 스위칭하여 주변압기(300)의 1차측 코일에 흐르는 전류를 단속함으로써, 주변압기(300)의 2차측 코일에 유기되는 전압을 제어한다. 또한, 다이오드 D13, 저항 R11, 및 콘덴서 C17은 주변압기(300)의 보조권선을 통해 흐르는 전류를 정류 및 평활하여 PWM소자(IC11)에 동작전원을 공급한다.The PWM controller 200 includes a PWM device IC11 and a first transistor TR11. The PWM device IC11 generates a PWM switching pulse and transfers it to the gate terminal side of the first transistor TR11. The first transistor TR11 is connected to one end of the primary coil of the peripheral voltage generator 300, and is switched on / off according to the switching pulse of the PWM device IC11 to switch the primary side of the peripheral voltage generator 300. By intermittent the current flowing through the coil, the voltage induced in the secondary coil of the peripheral voltage regulator 300 is controlled. In addition, the diode D13, the resistor R11, and the capacitor C17 rectify and smooth the current flowing through the auxiliary winding of the peripheral voltage transformer 300 to supply the operation power to the PWM device IC11.

출력신호감시/전달부(600)에서, 저항 R12 및 R13은 출력전압 5.0V를 저항값의 비로 분압하며, 이 분압된 전압 값과 비교기로 사용되는 션트 IC(Shunt IC, D19)의 기준 전압 값이 비교되어 비교 결과에 따라 션트 IC(D19)는 개방 또는 단락의 특성을 가지게 된다. 션트 IC(D19)는 개방 또는 단락 특성에 따라 제1포토커플러(IC12)가 구동되어 상기 PWM제어부(200)의 PWM소자(IC11)에 피드백(Feedback) 신호를 보내게 되고, 피드백 신호를 받은 PWM소자(IC11)는 온/오프 듀티(duty)를 제어함으로써, 주변압기(300)의 2차측에 연결된 직류출력단(900)의 출력 전압을 조절한다. In the output signal monitoring / transmitting unit 600, the resistors R12 and R13 divide the output voltage 5.0V by the ratio of the resistance values, and the divided voltage value and the reference voltage value of the shunt IC (Shunt IC, D19) used as a comparator. This comparison is made and the shunt IC D19 has the characteristics of open or short depending on the comparison result. The shunt IC (D19) is driven by the first photocoupler (IC12) in accordance with the open or short-circuit characteristics to send a feedback signal to the PWM device (IC11) of the PWM control unit 200, PWM received the feedback signal The device IC11 controls the output voltage of the DC output terminal 900 connected to the secondary side of the peripheral voltage transformer 300 by controlling the on / off duty.

한편, 전원제어부(700)는 제2포토커플러(IC13)와 제2트랜지스터(TR12)로 구성되며 주변압기(300)의 2차측의 일단에 접속되어 마이컴(미도시)으로부터 제어 신호를 받아 주변압기(300)의 2차측에 흐르는 전류를 단속한다. On the other hand, the power supply control unit 700 is composed of a second photocoupler (IC13) and the second transistor (TR12) and is connected to one end of the secondary side of the peripheral pressure transformer 300 receives a control signal from a microcomputer (not shown) to receive a peripheral voltage The current flowing to the secondary side of 300 is interrupted.

구체적으로 제2포토커플러(IC13)는 마이컴으로부터의 제어신호를 전기적으로 절연된 상태로 제2트랜지스터(TR12)로 전달한다. 제2트랜지스터(TR12)는 제2포토커플러(IC13)로부터 출력된 신호에 따라 주변압기(300)의 2차측에 흐르는 전류를 단속한다. 제2트랜지스터(TR12)릍 턴온 시키거나 턴오프 시키는, ON/OFF 제어신호는 마이컴에서 대기상태와 같은 경우 인가된다.In detail, the second photocoupler IC13 transfers the control signal from the microcomputer to the second transistor TR12 in an electrically insulated state. The second transistor TR12 interrupts a current flowing to the secondary side of the peripheral voltage transformer 300 according to a signal output from the second photocoupler IC13. The ON / OFF control signal for turning on or turning off the second transistor TR12 is applied in the same state as the standby state in the microcomputer.

한편, 주변압기(300)의 2차측은 마이컴의 제어신호에 따라 온/오프가 제어되나, 보조변압기(400)의 2차측은 마이컴의 신호와 무관하게 항상 온의 상태로 되어 있다. 따라서, 보조변압기(400)에 연결된 직류출력단(900)의 출력단자에는 상용 전원인 5V가 구비되어 있다. On the other hand, the secondary side of the peripheral transformer 300 is on / off is controlled in accordance with the control signal of the microcomputer, the secondary side of the auxiliary transformer 400 is always on, regardless of the signal of the microcomputer. Therefore, the output terminal of the DC output terminal 900 connected to the auxiliary transformer 400 is provided with a commercial power 5V.

보조변압기(400)의 2차측에 상용전원이 아닌 출력(본 발명의 실시예에서는 5.0V 직류전압 출력단자)이 존재하는 경우 스위칭부(800)를 더 구비하여 서스펜드(Suspend) 모드 또는 오프 모드에서 전원관리를 할 수 있다. In the case where the non-commercial power output (5.0V DC voltage output terminal in the embodiment of the present invention) is present on the secondary side of the auxiliary transformer 400, the switching unit 800 is further provided in the suspend mode or the off mode. Power management is possible.

즉, 상기 스위칭부(800)는 제3트랜지스터(TR13)로 구성되되, 상기 제3트랜지스터(TR13)의 게이트 단자는 주변압기(300)의 2차측에 연결된 직류출력단(900) 중 하나의 단자(본 발명의 실시예에서는 12V단자)에 연결하도록 구성할 수 있다.That is, the switching unit 800 is composed of a third transistor TR13, the gate terminal of the third transistor TR13 is one terminal of the DC output terminal 900 connected to the secondary side of the peripheral voltage transformer (300) In the embodiment of the present invention can be configured to connect to the 12V terminal).

상기와 같은 구성으로 SMPS가 서스펜드(Suspend) 모드 또는 오프 모드인 경우 주변압기(300)의 2차측에 연결된 직류출력단(900)의 12V 출력단의 전압이 차단되므로 제3트랜지스터(TR13)는 오프(OFF)되어 5.0V의 직류출력단의 출력전압도 차단된다.With the above configuration, when the SMPS is in the suspend mode or the off mode, the voltage of the 12V output terminal of the DC output terminal 900 connected to the secondary side of the peripheral voltage transformer 300 is cut off, so that the third transistor TR13 is turned off. The output voltage of the DC output terminal of 5.0V is also cut off.

이와 같은 방식에 의해, 직류출력단의 모든 단자가 아닌 하나의 단자만을 비교하여 주변압기(300)의 온/오프를 제어할 뿐만 아니라, 시스템이 서스펜드 또는 오프 상태일 때는 주변압기(300)를 오프하도록 스위칭함으로써 대기 전력을 감소시킬 수 있다.
In this way, not only all the terminals of the DC output terminal are compared, but also the on / off control of the peripheral pressure generator 300 is turned on, and the peripheral pressure receiver 300 is turned off when the system is in a suspended or off state. By switching, standby power can be reduced.

다음은 본 발명에 따른 SMPS의 구체적인 동작을 살펴본다.
The following describes the specific operation of the SMPS according to the present invention.

SMPS가 정상 상태인 경우 마이컴의 제어신호가 High가 인가된다. 마이컴으로부터 제어신호가 제2포토커플러(IC13)를 통하여 제2트랜지스터(TR12)의 게이트에 인가되면 제2트랜지스터(TR12)는 온(ON) 상태가 된다. 제2트랜지스터(TR12)의 온(ON)으로 주변압기(300)의 2차측에 전류가 도통되어 직류출력단(900)에는 각각 직류전압이 출력된다.When the SMPS is in a normal state, the control signal of the microcomputer is applied high. When the control signal is applied from the microcomputer to the gate of the second transistor TR12 through the second photocoupler IC13, the second transistor TR12 is turned on. When the second transistor TR12 is ON, a current is conducted to the secondary side of the peripheral voltage transformer 300, and a DC voltage is output to the DC output terminal 900, respectively.

SMPS는 서스펜드(Suspend) 모드 또는 오프 모드인 경우 마이컴의 제어신호가 Low가 인가된다. 마이컴으로부터 제어신호가 제2포토커플러(IC13)를 통하여 제2트랜지스터(TR12)의 게이트에 인가되면 제2트랜지스터(TR12)는 오프(OFF) 상태가 된다. 제2트랜지스터(TR12)의 오프(OFF)로 주변압기(300)의 2차측에 연결된 직류출력단(900)의 출력전압이 차단된다. 또한, 23V 출력단의 출력전압이 차단되므로 제3트랜지스터(TR13)는 오프(OFF)되어 5.0의 출력단자에도 출력전압이 차단된다. 따라서, 본발명에 따른 SMPS에 따르면 서스펜드 모드 또는 오프 모드 시 불필요한 전력사용이 차단되므로 불필요한 대기전력을 감소시킬 수 있다. 그러나, 5.0V의 출력단자는 전술한 바와 같이 전원제어부(700)의 온/오프 동작여부에 무관하게 항상 온(ON)상태이므로 마이컴을 구동시킬 수 있는 상용전원으로 사용될 수 있다. In the SMPS, when the suspend mode or the off mode is applied, the control signal of the microcomputer is set to Low. When the control signal is applied from the microcomputer to the gate of the second transistor TR12 through the second photocoupler IC13, the second transistor TR12 is turned off. The output voltage of the DC output terminal 900 connected to the secondary side of the peripheral voltage transformer 300 is cut off by turning off the second transistor TR12. In addition, since the output voltage of the 23V output terminal is cut off, the third transistor TR13 is turned off and the output voltage of the 5.0 output terminal is cut off. Therefore, according to the SMPS according to the present invention, since unnecessary power use is cut off in the suspend mode or the off mode, unnecessary standby power can be reduced. However, as described above, the output terminal of 5.0 V may be used as a commercial power source capable of driving a microcomputer since the output terminal is always ON regardless of whether the power supply controller 700 is on or off.

한편, 본 발명에 따른 SMPS는 PWM제어부(200)와 출력신호감시/전달부(600)를 구비하여 출력전압을 일정하게 유지시킬 수 있다. 즉, 출력신호감시/전달부(600)에 포함된 저항(R12)와 저항(R13)을 통하여 5.0V의 출력전압이 션트IC(D19)의 게이트 단자에 인가되고, 인가된 전압은 션트IC(D19)의 기준 전압과 비교되어 션트IC(D19)는 단락 또는 개방의 특성을 가진다.On the other hand, SMPS according to the present invention may be provided with a PWM control unit 200 and the output signal monitoring / transmission unit 600 to maintain a constant output voltage. That is, an output voltage of 5.0 V is applied to the gate terminal of the shunt IC D19 through the resistor R12 and the resistor R13 included in the output signal monitoring / transmitting unit 600, and the applied voltage is applied to the shunt IC ( Compared with the reference voltage of D19), the shunt IC D19 has a characteristic of shorting or opening.

즉, 5.0V 단자에서 출력되는 전압이 기준치 이상이면 션트IC(D19)가 단락 상태가 되며, 이에 따라 제1포토커플러(IC12)에 흐르는 전류가 증가하게 된다. 제1포토커플러(IC12)에서 출력된 전류의 증가로 PWM의 듀티 시간이 짧아져 제1트랜지스터(TR11)의 온(ON)시간이 짧아지고 다시 주변압기의 온(ON) 시간이 짧아져 2차측으로 전달되는 에너지 양이 감소하게 되고 그로 인하여 다시 직류출력단(900)을 통하여 출력되는 전압이 감소하게 된다.That is, when the voltage output from the 5.0V terminal is greater than or equal to the reference value, the shunt IC D19 is short-circuited, thereby increasing the current flowing through the first photocoupler IC12. Due to the increase in current output from the first photocoupler IC12, the duty time of the PWM is shortened, the ON time of the first transistor TR11 is shortened, and the ON time of the peripheral voltage is shortened again. The amount of energy transferred to the power is reduced, thereby reducing the voltage output through the DC output terminal 900 again.

5.0V 단자에서 출력되는 전압이 기준치 이하이면 션트IC(D19)가 개방 상태가 되며, 이에 따라 제1포토커플러(IC12)에 흐르는 전류가 감소하게 되며, 전술한 바와 유사한 원리로 직류출력단(900)을 통하여 출력되는 전압이 증가하게 된다. 따라서, PWM제어부(200)와 출력신호감시/전달부(600)의 상호작용으로 직류출력단(900)의 출력전압이 일정하게 유지될 수 있다.
If the voltage output from the 5.0V terminal is less than the reference value, the shunt IC D19 is in an open state, thereby reducing the current flowing in the first photocoupler IC12, and the DC output terminal 900 is similar to the above-described principle. The output voltage is increased through. Therefore, the output voltage of the DC output terminal 900 may be kept constant by the interaction between the PWM control unit 200 and the output signal monitoring / transmitting unit 600.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 이 같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며 해당 분야에서 통상의 지식을 가진자가 적절하게 변경하여 실시할 수도 있는 범위에도 미칠 수 있음은 물론이다.
Although the exemplary embodiments of the present invention have been described above by way of example, the technical scope of the present invention is not limited to such specific embodiments and may also be appropriately modified and implemented by those skilled in the art. Of course it can.

100: 정류부 200: PWM제어부
300: 주변압기 400: 보조변압기
500: 정류/평활부 600: 출력신호감시/전달부
700: 전원제어부 800: 스위칭부
900: 직류출력단 IC11: PWM소자
IC12: 제1포토커플러 IC13: 제2포토커플러
D19: 션트IC 100: rectifier 200: PWM control unit
300: peripheral transformer 400: auxiliary transformer
500: rectification / smoothing unit 600: output signal monitoring / transmission unit
700: power control unit 800: switching unit
900: DC output terminal IC11: PWM device
IC12: first photocoupler IC13: second photocoupler
D19: Shunt IC

Claims (3)

1차 측은 주전원에 연결되어 있으며 입력전압에 대하여 1, 2차 측 코일의 상호작용을 이용하여 유도된 전압을 출력하는 주변압기;
1차 측은 주전원에서 분기된 보조전원에 연결되어 있으며 입력전압에 대하여 1, 2차 측 코일의 상호작용을 이용하여 유도된 전압을 출력하는 보조변압기;
상기 보조변압기의 2차 측에 연결된 출력단자 중 하나의 출력단자의 출력 값에 따라 단락 또는 개방되는 제1스위칭부;
상기 제1스위칭부에 연결되며, 상기 제1스위칭부의 단락 또는 개방에 따라 흐르는 전류가 가변되는 제1포토커플러;
상기 제1포토커플러의 출력 전류에 따라 상기 주변압기의 1차 측에 흐르는 전류의 온/오프 듀티를 제어하는 PWM(Pulse Width Modulation)스위칭부;
SMPS의 동작 모드에 따라 제어신호를 송출하는 마이컴;
상기 주변압기의 2차 측의 일단에 접속되어 마이컴의 제어신호에 따라 상기 주변압기의 2차 측에 흐르는 전류를 단속하는 전원제어부;
를 포함하여 구성되되,
상기 전원제어부는,
마이컴의 제어 신호를 입력받아 전기적으로 절연된 상태로 출력하는 제2포토커플러;
상기 제2포토커플러의 출력신호에 따라 상기 주변압기의 제2차측의 전류를 단속시키는 제1트랜지스터;
를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 대기전력 절감 SMPS.
The primary side is connected to the main power source and outputs a voltage induced by the interaction of the primary and secondary coils with respect to the input voltage;
A secondary transformer connected to an auxiliary power source branched from the main power source and outputting a voltage induced by the interaction of the primary and secondary coils with respect to the input voltage;
A first switching unit which is shorted or opened according to an output value of one output terminal of the output terminals connected to the secondary side of the auxiliary transformer;
A first photocoupler connected to the first switching unit and configured to vary a current flowing according to a short circuit or opening of the first switching unit;
A pulse width modulation (PWM) switching unit for controlling an on / off duty of a current flowing in the primary side of the peripheral voltage according to the output current of the first photocoupler;
A microcomputer transmitting a control signal according to an operation mode of the SMPS;
A power supply controller connected to one end of the secondary side of the peripheral pressure regulator to control a current flowing to the secondary side of the peripheral pressure according to a control signal of the microcomputer;
, ≪ / RTI >
The power control unit,
A second photocoupler that receives the control signal of the microcomputer and outputs the microcommunication signal in an electrically insulated state;
A first transistor for controlling a current on the second side of the peripheral voltage according to the output signal of the second photocoupler;
Standby power saving SMPS, characterized in that further comprises a.
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