KR101209639B1 - Ｍｏｓ－ｆｅｔ 게이트 구동 회로 및 구동 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 MOS-FET 게이트 구동 회로 및 구동 방법에 관한 것으로, 회로가 단순하면서도 고전압 입력이 가능하게 하기 위한 것이다. 이러한 본 발명은 트랜스포머의 1차 권선, 상기 트랜스포머의 1차 권선에 직렬로 연결되는 제1 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자, 상기 제2 스위칭 소자의 구동을 제어하는 제어부, 상기 제어부의 구동 전원을 제공하는 트랜스포머의 2차 권선, 상기 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자에 직류 입력 전압을 공급하는 직류 입력 전원을 포함하는 것을 특징으로 하는 MOS-FET 게이트 구동 회로의 구성을 개시하며, 상기 구동 회로를 기반으로 하는 MOS-FET 게이트 구동 방법의 구성을 개시한다.

Description

ＭＯＳ－ＦＥＴ 게이트 구동 회로 및 구동 방법{Circuit for gate of MOS-FET and Method thereof}

본 발명은 MOS-FET 게이트 구동 회로 및 구동 방법에 관한 것으로, 특히 저가격화가 가능하며 회로가 단순하면서도 고전압 입력이 가능한 MOS-FET 게이트 구동 회로 및 구동 방법에 관한 것이다.

DC-DC 컨버터는 직류 전원으로부터의 직류 입력을 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 고주파 전력으로 변환하여 트랜스의 1차 권선에 입력하고, 트랜스의 복수의 2차 권선에 각각 접속된 정류 평활 회로에 의해 직류 전력으로 재변환하여 각 정류 평활 회로로부터 복수의 직류 출력을 추출한다. 이러한 DC-DC 컨버터는 퍼스널 컴퓨터 등의 정보 기기나, 에어컨 혹은 오디오ㅇ비주얼 기기 등의 가정 전자제품 등에 종래로부터 많이 사용되고 있다.

종래 기술에 의한 DC-DC 컨버터는 입/출력 전압간의 절연기능을 제공하는 절연형과 이를 제공하지 않는 비절연형으로 구분할 수 있다. 입/출력 전압간의 절연형 컨버터는 주로 포워드 방식과 플라이백 방식으로 다시 구분되며, 비절연형 컨버터는 초퍼 방식이 대부분이다.

종래 절연형 DC-DC 컨버터는 출력전압을 원하는 레벨로 제어하기가 어렵기 때문에 출력전압의 변화에 따라 DC-DC 컨버터 모듈을 원하는 출력전압에 맞게 교체하거나 사용 시스템의 요구 전압에 맞게 모듈을 만들어야 하는 단점이 있었다.

따라서 종래 절연형 DC-DC 컨버터의 경우에는 비절연형 쵸퍼 방식에 비해 입력단의 급격한 변화로 인한 출력단의 영향을 최소화할 수는 있지만, 출력전압을 정밀하게 제어하는 것이 어렵고, 또한 DC-DC 컨버터마다 단일 전압만을 출력함에 따라 설계 시 요구되는 출력전압에 의해 모듈을 각기 다르게 설계하여야 하므로 설계 비용이 상승되는 문제점이 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 종래 절연형 DC-DC 컨버터의 경우 하이 사이드 스위칭 소자와 로우 사이드 스위칭 소자를 포함하는 회로를 마련하여 출력 전압을 다양화하고 있다.

그런데 복수의 스위칭 소자를 포함하는 DC-DC 컨버터의 경우 하이 사이드 스위칭 소자 구동을 위하여 펄스트랜스를 별도로 마련하여야 한다. 상기 펄스트랜스는 1차측 구동 회로의 구동 전력을 2차측으로 전송할 수 있으며 별도의 절연된 전원이 요구되지 않는 장점이 있다. 그러나 이러한 펄스트랜스를 요구하는 DC-DC 컨버터는 펄스트랜스가 실장될 수 있는 공간이 요구되기 때문에 컨버터의 크기가 커지는 문제가 있으며, 펄스트랜스 적용에 따른 가격 상승의 문제가 있다.

한편 MOS-FET는 고속 스위칭이 가능하고 게이트 구동이 비교적 간단하여 각종 전자 기기의 전원회로의 스위칭 소자로 많이 활용된다. 특히, DC-DC 컨버터에서 온/오프 제어를 통해 입력 전류를 도통, 차단시키므로 원하는 2차측 전압을 만들어 내는 역할을 한다. 그러나 상용되는 MOS-FET의 최대 전압은 1500V 정도로써 입력 전압이 1000V이상 되는 DC-DC 컨버터에서는 MOS-FET의 사용이 현실적으로 어렵다. 따라서 이러한 고전압 입력 DC-DC 컨버터에는 일반적으로 소자의 내압이 높은 IGBT를 사용한다. IGBT는 고전압 대전류화가 가능 하지만 수백 kHz의 스위칭 주파수를 갖는 MOS-FET이 비하여 동작 가능한 스위칭 주파수가 수십 kHz로 낮아 DC-DC 컨버터의 인덕터 또는 트랜스포머의 부피를 증가 시킨다.

이와 같은 IGBT를 사용한 고전압 DC-DC 컨버터의 단점을 해결하기 위하여 MOS-FET를 직렬로 사용하는 방식이 있으나 직렬 연결된 MOS-FET의 게이트 구동 신호를 완벽하게 동기화 시키지 못하면 MOS-FET간의 전압 분배가 이루어지지 않아 소자의 파괴가 우려되고 앞서 언급한 바와 같이 하이 사이드에 연결된 MOS-FET의 게이트 구동 신호를 절연하기 위하여 게이트 구동 펄스 트랜스포머가 추가되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 보다 슬림한 형상의 DC-DC 컨버터 제공이 가능한 MOS-FET 게이트 구동 회로 및 구동 방법을 제공함에 있다.

또한 본 발명의 목적은 펄스트랜스 제거에 따른 제품 가격 상승을 억제하여 경쟁력을 갖출 수 있도록 하는 MOS-FET 게이트 구동 회로 및 구동 방법을 제공함에 있다.

또한 본 발명의 목적은 MOS-FET 게이트 구동 회로를 모듈화하여 필요한 곳에 손쉽게 장착하여 이용할 수 있도록 지원하는 MOS-FET 게이트 구동 회로 및 구동 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 MOS-FET 게이트 구동 회로는 트랜스포머의 1차 권선, 상기 트랜스포머의 1차 권선에 직렬로 연결되는 제1 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자, 상기 제2 스위칭 소자의 구동을 제어하는 제어부, 상기 제어부의 구동 전원을 제공하는 트랜스포머의 2차 권선, 상기 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자에 직류 입력 전압을 공급하는 직류 입력 전원을 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 MOS-FET 게이트 구동 회로는 상기 2차 권선과 상기 제1 스위칭 소자의 게이트 단자 사이에 배치되는 제1 다이오드, 상기 제1 스위칭 소자의 게이트 단자와 상기 직류 입력 전원 사이에 배치되는 제2 다이오드, 상기 제1 스위칭 소자의 게이트-소스 단 사이에 연결되는 제1 커패시터, 상기 제1 커패시터와 병렬로 연결되는 제너다이오드를 더 포함할 수 있다.

여기서 상기 제너다이오드는 상기 직류 입력 전원의 전압에 해당하는 제너 전압을 가질 수 있다.

한편 상기 MOS-FET 게이트 구동 회로에서 상기 제1 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자의 턴-오프 시 상기 제1 스위칭 소자의 드레인-소스 단에는 직류 입력 전원의 전압과 상기 1차 권선에 의한 플라이백 전압이 인가될 수 있다.

또한 상기 MOS-FET 게이트 구동 회로에서 상기 제1 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자의 턴-오프 시 상기 제2 스위칭 소자의 드레인-소스 단에는 직류 입력 전원의 전압이 인가될 수 있다.

본 발명은 또한, 트랜스포머의 1차 권선에 직렬로 연결되는 제1 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자를 포함하는 MOS-FET 게이트 구동 회로의 구동 방법에 있어서, 트랜스포머의 2차 권선이 제공하는 구동 전원에 의하여 동작하는 제어부가 턴-오프 상태의 상기 제2 스위칭 소자를 턴-온시키고, 게이트-소스 단 사이에 배치된 커패시터를 이용하여 상기 트랜스포머의 2차 권선이 제공하는 구동 전원을 충전하여 제1 스위칭 소자의 게이트 구동 전원으로 공급함으로써 상기 제1 스위칭 소자를 턴-온시키는 턴-온 단계와, 상기 제어부가 제2 스위칭 소자에 공급하는 신호를 차단하여 제2 스위칭 소자를 턴-온 상태에서 턴-오프 상태로 천이시키고, 상기 제2 스위칭 소자 턴-오프에 따라 상기 커패시터에 충전된 전원을 방전시켜 상기 제1 스위칭 소자를 턴-온 상태에서 턴-오프 상태로 천이시키는 턴-오프 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 MOS-FET 게이트 구동 방법의 구성을 개시한다.

여기서 상기 구동 방법은 상기 제1 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자의 턴-오프 시 상기 제2 스위칭 소자의 드레인-소스 단에 직류 입력 전원의 전압이 인가되는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한 상기 구동 방법은 상기 직류 입력 전원의 전압에 해당하는 제너 전압을 가지며 상기 제1 스위칭 소자의 게이트-소스 단 사이에 배치되는 제너다이오드에 의하여 상기 제1 스위칭 소자의 드레인-소스 단의 전압이 상기 직류 입력 전원으로 클램핑됨과 아울러 상기 제1 스위칭 소자의 턴-오프에 따라 상기 1차 권선의 플라이백 전압이 상기 제1 스위칭 소자에 인가되는 전압 분배 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 MOS-FET 게이트 구동 회로 및 구동 방법에 따르면, 본 발명은 보다 슬림한 형상의 DC-DC 컨버터 제공이 가능하다.

또한 본 발명은 모듈화된 형태로 제작하여 필요한 장치에 보다 손쉽게 적용할 수 있도록 지원한다.

또한 본 발명은 기존의 MOS-FET 직렬 구동 회로에서 요구되는 위쪽 MOS-FET 구동을 위한 펄스 트랜스포머가 필요하지 않아 회로를 단순 및 저가격화하여 제작할 수 있다.

또한 본 발명은 두 MOS-FET의 게이트 신호를 동기화 시키는 부가 회로 없이도 MOS-FET 간의 전압을 분배할 수 있도록 지원한다.

또한 본 발명은 고전압 입력 DC-DC 컨버터에서 스위칭 주파수가 수백 kHz 까지 가능한 MOS-FET를 직렬로 연결하여 IGBT 구동 DC-DC 컨버터에 비하여 전체 시스템의 부피와 열적 손실을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 MOS-FET 게이트 구동 회로의 각 소자들의 배치를 나타낸 회로도.
도 2는 상기 도 1의 제1 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자들에 인가되는 전원의 파형도.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 MOS-FET 게이트 구동 회로를 포함하는 DC-DC 컨버터의 일부를 나타낸 도면이다.

상기 도 1을 참조하면, 본 발명의 MOS-FET 게이트 구동 회로는 직류 입력 전원(DC1), 플라이백 컨버터의 트랜스포머에 직렬 연결되어 전압을 분배하는 제1 스위칭 소자(S1), 제2 스위칭 소자(S2), DC-DC 컨버터 제어를 위한 제어부(U1), 주 트랜스포머의 1차 권선(T1), 제어부(U1)에 전원을 공급하는 2차 권선(T2), 제1 스위칭 소자(S1)에 신호를 전달하는 제1 다이오드(D1), 제1 스위칭 소자(S1)의 게이트 전압을 충전하는 제1 커패시터(C1), 제2 스위칭 소자(S2)의 전압을 직류 입력 전원(DC1)으로 방전하는 제2 다이오드(D2), 제1 스위칭 소자(S1)의 게이트-소스간 전압(Vgs)을 제너 전압 이내로 보호하고 스위칭 소자들(S1, S2)의 턴-오프 시 제2 스위칭 소자(S2)의 게이트-소스 간 전압(Vgs)을 직류 입력 전원 전압으로 클램프하는 제너다이오드(Z1)를 포함하여 구성될 수 있다.

이를 보다 상세히 설명하면, 상기 MOS-FET 게이트 구동 회로는 1차 권선(T1)과 직렬로 연결되는 제1 스위칭 소자(S1) 및 제1 스위칭 소자(S1)와 직렬로 연결되는 제2 스위칭 소자(S2)를 포함한다. 여기서 상기 제1 스위칭 소자(S1) 및 제2 스위칭 소자(S2)는 증가형 N 채널 MOS-FET로 구성될 수 있다. 이에 따라 상기 제1 스위칭 소자(S1)의 드레인 단자는 상기 1차 권선(T1)의 일단과 연결되며, 상기 제1 스위칭 소자(S1)의 소스 단자는 상기 제2 스위칭 소자(S2)의 드레인 단자와 연결된다. 상기 제2 스위칭 소자(S2)의 드레인 단자는 상기 제1 스위칭 소자(S1)의 소스 단자와 연결되며, 상기 제2 스위칭 소자(S2)의 소스 단자는 직류 입력 전원(DC1)의 음극단과 연결될 수 있다.

한편 상기 제1 스위칭 소자(S1)의 게이트 단자는 2차 권선(T2) 일측과 직렬 연결되며, 상기 제1 다이오드(D1)는 상기 제1 스위칭 소자(S1)의 게이트 단자와 2차 권선(T2) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 스위칭 소자(S1)의 게이트 단자 및 소스 단자 사이에는 제1 커패시터(C1)와 제너다이오드(Z1)가 배치될 수 있다. 특히 상기 제1 스위칭 소자(S1)의 게이트 단자와 상기 제1 스위칭 소자(S1)의 소스 단자 사이에 제1 커패시터(C1)가 배치되며, 상기 제너다이오드(Z1)는 상기 제1 커패시터(C1)와 나란하게 배치될 수 있다. 상기 제너다이오드(Z1)의 제너전압은 상기 직류 입력 전원(DC1)이 공급하는 전압과 유사한 전압 값을 가질 수 있다. 그리고 상기 제2 다이오드(D2)는 상기 제1 스위칭 소자(S1)의 게이트 단자와 상기 1차 권선(T1)의 타단 사이에 배치될 수 있다. 상기 1차 권선(T1)의 일단은 상기 제1 스위칭 소자(S1)와 직렬로 연결된다. 그리고 상기 1차 권선(T1)의 타단은 상기 직류 입력 전압(Vdc)의 양극 단자와 연결된다.

그리고 상기 제2 스위칭 소자(S2)의 게이트 단자에는 제어부(U1)가 연결될 수 있다. 상기 제어부(U1)는 동작을 위해 요구되는 전원 공급을 위하여 상기 2차 권선(T2) 일단과 연결될 수 있다. 상기 2차 권선(T2)의 타단은 상기 직류 입력 전원(DC1)의 음극단과 연결될 수 있다. 상기 제어부(U1)는 상기 제2 스위칭 소자(S2)의 게이트 단자에 일정 신호 즉 PWM(Power Width Modulation) 신호를 공급하여, 제2 스위칭 소자(S2) 구동을 제어할 수 있다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 MOS-FET 게이트 구동 회로는 제1 스위칭 소자(S1) 동작을 위하여 별도의 펄스트랜스가 요구되지 않으며, 제2 스위칭 소자(S2) 턴-온 동작과 제1 스위칭 소자(S1)의 턴-온 동작이 거의 동시에 이루어지기 때문에 별도의 스위칭 소자들(S1, S2)의 동기화를 위한 조정이 요구되지 않는다. 이에 따라 본 발명의 MOS-FET 게이트 구동 회로를 가지는 DC-DC 컨버터는 펄스트랜스가 실장될 공간을 절약함으로써 크기를 비약적으로 저감할 수 있고, 별도의 스위칭 소자들(S1, S2)의 동기화를 위한 조정이 필요 없어 해당 장치의 배치가 요구되는 위치에 보다 손쉽게 적용하여 운용할 수 있도록 지원한다.

상술한 본 발명의 MOS-FET 게이트 구동회로의 동작과 관련하여 도 2를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 MOS-FET 게이트 구동 회로의 동작 설명을 위한 파형도를 나타낸 도면이다. 설명에 앞서, 도 2에서 Vds.S1은 도 1의 제1 스위칭 소자(S1)의 드레인-소스 전압, Vds.S2는 도 1의 제2 스위칭 소자(S2)의 드레인-소스 전압, Vgs.S1은 도 1의 제1 스위칭 소자(S1)의 게이트-소스 전압, Vgs.S2는 도 1의 제2 스위칭 소자(S2)의 게이트-소스 전압을 나타낸 것이다.

상기 도 2의 t1 구간을 참조하여, 스위칭 소자들(S1, S2)의 턴-온 과정에 대하여 설명하기로 한다. 먼저, t1 구간에서 2차 권선(T2)의 에너지가 제어부(U1)에 공급되면, 제어부(U1)는 기 설정된 PWM 신호를 제2 스위칭 소자(S2)의 게이트 단자에 공급할 수 있다. 이에 따라 제2 스위칭 소자(S2)는 턴-온된다. 한편 2차 권선(T2)이 공급하는 전원은 제어부(U1)에 공급됨과 아울러 제1 다이오드(D1)를 통하여 제1 스위칭 소자(S1)의 게이트 단자 방향으로 공급된다. 제2 스위칭 소자(S2)가 턴-온되어 도통된 상태에서 2차 권선(T2)이 제공한 전원은 제1 스위칭 소자(S1)의 게이트-소스 단 사이에 연결된 제1 커패시터(C1)를 충전할 수 있다. 즉 제1 커패시터(C1)를 중심으로 제2 스위칭 소자(S2)의 드레인-소스 채널, 2차 권선(T2), 제1 다이오드(D1)를 포함하는 루프가 형성되어 2차 권선(T2)의 전원이 제1 커패시터(C1)를 충전한다. 제1 커패시터(C1)에 일정 전원이 충전되며, 해당 전원은 제1 스위칭 소자(S1)의 게이트 구동 전원으로 공급된다. 결과적으로 상기 제1 스위칭 소자(S1)는 턴-오프 상태에서 턴-온 상태로 천이된다.

다음으로 도 2의 t2 구간을 참조하여 스위칭 소자들(S1, S2)의 턴-오프 동작에 대하여 설명하기로 한다. 제어부(U1)의 피드백회로에 의하여 제어부(U1)의 PWM 신호 출력이 차단되면, 제2 스위칭 소자(S2)는 턴-온 상태에서 턴-오프 상태로 천이된다. 제1 스위칭 소자(S1)가 턴-온 상태를 유지하고 있는 상황에서 직류 입력 전원(DC1)에서 공급하는 직류 입력 전압이 제2 스위칭 소자(S2)의 드레인-소스 단자 사이에 걸리게 된다. 즉 상기 제2 스위칭 소자(S2)는 턴-오프로 천이되는 경우 드레인-소스 양단 전압이 직류 입력 전압(Vdc)까지 충전될 수 있다. 이 상황에서는 제2 스위칭 소자(S2)가 턴-오프 상태이기 때문에 제1 다이오드(D1)와 제1 커패시터(C1)를 포함하는 충전 패스가 차단된다. 결과적으로 상기 제1 커패시터(C1)에 저장된 전원은 제1 다이오드(D1)를 통하여 방전되기 때문에 제2 스위칭 소자(S2)의 드레인-소스 양단에 직류 입력 전압이 충전되는 동안에 제2 스위칭 소자(S2)의 게이트-소스 전압은 도시된 바와 같이 감소하게 된다.

한편, t3 구간에서와 같이, 제2 스위칭 소자(S2)의 드레인-소스 간 전압이 직류 입력 전압까지 상승하면, 제2 스위칭 소자(S2)의 드레인-소스 양단에 걸린 전압은 제너다이오드(Z1)와 제2 다이오드(D2)를 통하여 직류 입력 전압까지 클램프된다. 여기서 제1 커패시터(C1)에 저장된 전압 또한 제2 다이오드(D2)를 통하여 직류 입력 전원(DC1) 방향으로 모두 방전된다. 제1 커패시터(C1)에 저장된 전압이 방전되면 제1 스위칭 소자(S1)의 게이트 단자의 구동 전원이 제거되기 때문에 제1 스위칭 소자(S1)는 턴-온 상태에서 턴-오프 상태로 천이된다. 제1 스위칭 소자(S1)가 턴-온 상태에서 턴-오프 상태로 천이되면, 1차 권선(T1)에 유기된 플라이백(Flyback) 전압이 제1 스위칭 소자(S1)에 인가될 수 있다.

결과적으로, 제1 스위칭 소자(S1)의 드레인-소스 단자에 인가되는 전압은 직류 입력 전압과 플라이백 전압의 합이 될 수 있다. 이후 제어부(U1)가 제2 스위칭 소자(S2)에 신호를 주지 않는 t4 시간 동안 제1 스위칭 소자(S1)의 드레인-소스 단자에는 직류 입력 전압과 플라이백 전압이 걸려 있는 상태가 유지될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 MOS-FET 게이트 구동 회로는 별도의 펄스트랜스 없이 제어부(U1)가 공급하는 신호에 따라 제1 스위칭 소자(S1)와 제2 스위칭 소자(S2)가 동기화되어 턴-온 상태 및 턴-오프 상태로의 천이가 이루어질 수 있다. 그리고 앞서 설명한 바와 같이 스위칭 소자들(S1, S2)이 턴-오프된 상태에서 제2 스위칭 소자(S2)의 드레인-소스 단자 사이에는 직류 입력 전압이 인가되고, 제1 스위칭 소자(S1)의 드레인-소스 단자 사이에는 직류 입력 전압과 플라이백 전압이 입력되어 전체 DC-DC 컨버터의 전압 분배를 지원할 수 있다. 또한 본 발명의 MOS-FET 게이트 구동 회로는 오프(OFF) 시간 발생 시점 결정에 대해서 별도의 제한을 받지 않게 되며, 이에 따라 상술한 MOS-FET 게이트 구동 회로를 모듈화하여 해당 장치 배치가 요구되는 곳에 손쉽게 장착하여 운용할 수 있다.

이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시 예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시 예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 이와 같이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 균등론에 따라 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.

직류 입력 전원 : DC1 제1 스위칭 소자 : S1
제2 스위칭 소자 : S2 제어부 : U1
1차 권선 : T1 2차 권선 : T2
제1 다이오드 : D1 제1 커패시터 : C1
제2 다이오드 : D2 제너다이오드 : Z1

Claims (6)

1. 트랜스포머의 1차 권선;
   상기 트랜스포머의 1차 권선에 직렬로 연결되는 제1 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자;
   상기 제2 스위칭 소자의 구동을 제어하는 제어부;
   상기 제어부의 구동 전원을 제공하는 트랜스포머의 2차 권선;
   상기 제1 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자에 직류 입력 전압을 공급하는 직류 입력 전원; 을 포함하고,
   상기 2차 권선과 상기 제1 스위칭 소자의 게이트 단자 사이에 배치되는 제1 다이오드;
   상기 제1 스위칭 소자의 게이트 단자와 상기 직류 입력 전원 사이에 배치되는 제2 다이오드;
   상기 제1 스위칭 소자의 게이트-소스 단 사이에 연결되는 제1 커패시터;
   상기 제1 커패시터와 병렬로 연결되는 제너다이오드;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 MOS-FET 게이트 구동 회로.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 제너다이오드는
   상기 직류 입력 전원의 전압에 해당하는 제너 전압을 가지는 것을 특징으로 하는 MOS-FET 게이트 구동 회로.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자의 턴-오프 시
   상기 제1 스위칭 소자의 드레인-소스 단에는 직류 입력 전원의 전압과 상기 1차 권선에 의한 플라이백 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 MOS-FET 게이트 구동 회로.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자의 턴-오프 시
   상기 제2 스위칭 소자의 드레인-소스 단에는 직류 입력 전원의 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 MOS-FET 게이트 구동 회로.
6. 트랜스포머의 1차 권선에 직렬로 연결되는 제1 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자를 포함하는 MOS-FET 게이트 구동 회로의 구동 방법에 있어서,
   트랜스포머의 2차 권선이 제공하는 구동 전원에 의하여 동작하는 제어부가 턴-오프 상태의 상기 제2 스위칭 소자를 턴-온시키고, 게이트-소스 단 사이에 배치된 커패시터를 이용하여 상기 트랜스포머의 2차 권선이 제공하는 구동 전원을 충전하여 제1 스위칭 소자의 게이트 구동 전원으로 공급함으로써 상기 제1 스위칭 소자를 턴-온시키는 턴-온 단계;
   상기 제어부가 제2 스위칭 소자에 공급하는 신호를 차단하여 제2 스위칭 소자를 턴-온 상태에서 턴-오프 상태로 천이시키고, 상기 제2 스위칭 소자 턴-오프에 따라 상기 커패시터에 충전된 전원을 방전시켜 상기 제1 스위칭 소자를 턴-온 상태에서 턴-오프 상태로 천이시키는 턴-오프 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 MOS-FET 게이트 구동 방법.

Images