KR101214710B1 - 스위칭 모드 파워 공급 장치 - Google Patents

스위칭 모드 파워 공급 장치 Download PDF

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김태성
신윤섭
이주호
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Abstract

본 발명은 스위칭 모드 파워 공급 장치를 공개한다. 상기 스위칭 모드 파워 공급 장치는, 라이브단(LIVE)과 뉴트럴단(NEUTRAL)을 통해 교류 전압에 연결되어 외부에서 발생한 고주파 노이즈와 내부에서 발생한 고주파 노이즈 성분을 억제하는 EMI 필터부; 상기 EMI 필터부의 출력단에 연결되며, 상기 교류 전압을 적어도 1개 이상의 특정 직류 전압으로 생성하는 AC-DC 블럭부; 상기 교류 전압의 레벨을 분배하여 직류 전압으로 변경하고, 변경된 직류 전압의 레벨을 재분배하는 AC 정보 제공부; 및 상기 AC 정보 제공부에서 인가되는 재분배된 전압에 기초하여 상기 교류 전압의 정상 또는 비정상 정보를 갖는 검출 신호를 생성하는 AC 검출부를 포함한다. 그에 따라, 스위칭 모드 파워 공급 장치는 스위칭 모드 파워 공급 장치의 전원 오프(OFF) 시, EMI 필터부 내에 충전된 전류를 방출하던 방전 저항을 전압 분배기로서 사용함으로써, 전압 분배를 위해 사용되었던 저항의 수를 줄일 수 있고, 그에 따라 제품 생산 비용을 절감할 수 있다.

Description

스위칭 모드 파워 공급 장치{SWITCHING MODE POWER SUPPLY APPARATUS}
본 발명은 스위칭 모드 파워 공급 장치에 관한 것으로, 특히, 대기 전력을 감소하기 위한 스위칭 모드 파워 공급 장치에 관한 것이다.
일반적으로, PDP TV 세트에 적용되는 스위칭 모드 파워 공급(Switching Mode Power Supply: SMPS) 장치는 PDP 구동보드 보호를 위해 시퀀스(Sequence) 회로가 적용되어 있다.
이러한 시퀀스(Sequence)가 적용되기 위해서는 먼저 교류 전압을 알려 주기 위한 교류 검출 회로가 필요하고, 또한 입력 저전압 상태를 알려주기 위한 저전압 입력시 회로를 차단하는 브라운 출력 회로(Brown Out Circuit)가 필요하다.
한편, 교류 전압을 검출할 수 있도록 교류 검출 회로의 앞단에는 교류 입력 정보를 제공하는 교류 정보 제공부가 적용되는데, 최근에는 부품의 수를 절감함과 동시에 대기 소비 전력을 줄이기 위한 방법이 요구되고 있는 추세이다.
본 발명의 실시 예들은 방전 저항을 이용하여 전압을 분배함으로서, 부품의 수를 줄임과 동시에 대기 전력을 감소하기 위한 수단을 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 스위칭 모드 파워 공급 장치는, 라이브단(LIVE)과 뉴트럴단(NEUTRAL)을 통해 교류 전압에 연결되어 외부에서 발생한 고주파 노이즈와 내부에서 발생한 고주파 노이즈 성분을 억제하는 EMI 필터부; 상기 EMI 필터부의 출력단에 연결되며, 상기 교류 전압을 적어도 1개 이상의 특정 직류 전압으로 생성하는 AC-DC 블럭부; 상기 교류 전압의 레벨을 분배하여 직류 전압으로 변경하고, 변경된 직류 전압의 레벨을 재분배하는 AC 정보 제공부; 및 상기 AC 정보 제공부에서 인가되는 재분배된 전압에 기초하여 상기 교류 전압의 정상 또는 비정상 정보를 갖는 검출 신호를 생성하는 AC 검출부를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 스위칭 모드 파워 공급 장치는, 라이브단(LIVE)과 뉴트럴단(NEUTRAL) 사이에 형성되며, 외부에서 발생한 고주파 노이즈와 내부에서 발생한 고주파 노이즈 성분을 억제하는 EMI 필터부; 상기 EMI 필터부의 입력단에 형성되며, 상기 EMI 필터부 내에 잔류하는 전류를 방전시킴과 동시에 기설정된 값으로 교류 전압을 분배하는 방전 및 제1 전압 분배부;상기 방전 및 제1 전압 분배부에서 제공되는 분배된 교류 전압들을 인가받아 직류 전압으로 정류하는 정류부; 상기 정류부에서 제공되는 상기 직류 전압의 레벨을 기설정된 값으로 재분배하는 제2 전압 분배부; 및 상기 제2 전압 분배부에서 인가되는 재분배된 전압에 기초하여 상기 교류 전압의 정상 또는 비정상 정보를 갖는 검출 신호를 생성하는 AC 검출부를 포함한다.
본 발명의 실시 예는 스위칭 모드 파워 공급 장치의 전원 오프(OFF) 시, EMI 필터부 내에 충전된 전류를 방출하던 방전 저항을 전압 분배기로서 사용함으로써, 전압 분배를 위해 사용되었던 저항의 수를 줄일 수 있고, 그에 따라 제품 생산 비용을 절감할 수 있다.
더하여, 본 발명에 따른 스위칭 모드 파워 공급 장치는 방전 및 제1 전압 분배부와 제2 전압 분배부를 이용하여 전원을 여러 번 분배함으로써, AC 검출부로 입력되는 전압의 크기를 줄일 수 있으므로, 대기 전력 소비량을 줄일 수 있다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 스위치 모드 파워 공급 장치를 나타내는 블럭도이다.
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 스위치 모드 파워 공급 장치를 나타내는 상세 회로도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들에 따른 스위칭 모드 파워 공급 장치를 설명하면 다음과 같다.
도1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스위칭 모드 파워 공급 장치를 나타내는 블럭도이고, 도2는 본 발명의 일시 예에 따른 스위칭 모드 파워 공급 장치를 나타내는 상세 회로도이다.
도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스위칭 모드 파워 공급 장치(100)는 EMI 필터부(110), 교류-직류 블럭부(120), AC 정보 제공부(130) 및 AC 검출부(140)를 포함할 수 있다.
전파 방해(electromagnetic interference: 이하 EMI라 함) 필터부(110)는 라이브단(LIVE)과 뉴트럴단(NEUTRAL)을 통해 교류 전압에 연결되고, 외부에서 발생한 고주파 노이즈와 내부에서 발생한 고주파 노이즈 성분을 억제하는 역할을 할 수 있다.
이러한, EMI 필터부(110)의 일단은 라이브단(LIVE)과 연결되고, 타단은 뉴트럴단(NEUTRAL)과 연결될 수 있다. 즉, EMI 필터부(110)는 일 예로, 라이브단(LIVE)과 뉴트럴단(NEUTRAL) 사이에 연결되는 캐패시터를 포함하여 구성될 수 있다.
교류-직류 블럭부(120)는 라이브단(LIVE)과 뉴트럴단(NEUTRAL)을 통해 입력되는 교류 전압(alternating current: AC)을 다양한 직류 전압, 예를 들어, 5V, 또는 13V 등의 특정 직류 전압으로 생성하여 출력할 수 있다. 이러한, 교류-직류 블럭부(120)는 EMI 필터부(110)의 출력 단에 연결되며, EMI 필터부(110)와 동일하게, 일단은 라이브단(LIVE)과 연결되고, 타단은 뉴트럴단(NEUTRAL)과 연결될 수 있다.
AC 정보 제공부(130)는 라이브단(LIVE)과 뉴트럴단(NEUTRAL)을 통해 입력된 교류 전원을 분배하고, 분배된 교류 전압을 직류 전압으로 변경할 수 있다. 그리고, AC 정보 제공부(130)는 직류 전압의 레벨을 다시 한번 분배하여 AC 검출부(140)로 제공하는 역할을 한다.
이에 본 발명에 따른, AC 정보 제공부(130)는 방전 및 제1 전압 분배부(132), 정류부(134), 제2 전압 분배부(136)를 포함하여 구성될 수 있다.
방전 및 제1 전압 분배부(132)는 스위칭 모드 파워 공급 장치(100)의 전원이 오프(OFF)될 경우, EMI 필터부(110)의 캐패시터에 충전된 전류를 외부로 방출시킬 수 있다. 더하여, 방전 및 제1 전압 분배부(132)는 입력된 교류 전원을 기설정된 값으로 분배한 제1 및 제2 분배 전압을 정류부(134)로 제공할 수 있다.
이러한, 방전 및 제1 전압 분배부(132)는 EMI 필터부(110)의 앞단에 형성된다. 방전 및 제1 전압 분배부(132)의 일단은 라이브단(LIVE)과 연결되고, 타단은 뉴트럴단(NEUTRAL)과 연결될 수 있으며, 일 예로, 도2와 같이, 라이브단(LIVE)과 뉴트럴단(NEUTRAL) 사이에 복수 개의 저항들(R11, R12, R13)이 직렬로 연결된 구조로 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 방전 및 제1 전압 분배부(132)는 도면과 같이, 라이브단(LIVE)과 뉴트럴단(NEUTRAL) 사이에 일 예로, 3개의 저항들(R11, R12, R13)이 직렬로 연결되는데, 이때, 3개의 저항들(R11, R12, R13)이 동일한 사이즈(Size)를 가지고 형성된다면, 제1 및 제2 저항(R11, R12) 사이에 형성된 제1 노드(N12)에는 입력되는 교류 전압의 2/3배로 분배된 제1 교류 전압(미도시)이 걸리게 되고, 제2 및 제3 저항(R12, R13) 사이에 형성된 제2 노드(N13)에는 입력되는 교류 전압의 1/3 배로 분배된 제2 교류 전압(미도시)이 걸리게 된다.
정류부(134)는 방전 및 제1 전압 분배부(132)에서 제공되는 분배된 제1 및 제2 교류 전압을 직류 전압으로 변경하여 제2 전압 분배부(136)로 제공할 수 있다.
정류부(134)는 도2와 같이, 방전 및 제1 전압 분배부(132)에서 제공되는 제1 및 제2 교류 전압을 각각 제공받는 제1 및 제2 정류부(134a, 134b)를 포함하여 구성될 수 있다.
보다 구체적으로, 제1 정류부(134a)는 방전 및 제1 전압 분배부(132)로부터 제1 교류 전압을 인가받게 되고, 제2 정류부(134b)는 방전 및 제1 전압 분배부(132)로부터 제2 교류 전압을 제공받게 된다. 이때, 제1 및 제2 교류 전압은 서로 다른 레벨을 가지기 때문에, 제1 정류부(134a) 및 제2 정류부(134b)에서 생성되는 직류 전압은 서로 상이할 수 있다.
이러한, 제1 및 제2 정류부(134a, 134b) 각각은 도2와 같이, 정류 다이오드(D11, D12) 및 정류 다이오드(D11, D12)의 출력단에 형성되는 저항(R14, R15)으로 구성되어 형성될 수 있다.
제2 전압 분배부(136)는 제1 및 제2 정류부(134a, 134b)의 공통 출력 노드(N15)를 통해 입력되는 직류 전압을 저항비에 따라 분배하여 AC 검출부(140)로 제공할 수 있다.
이러한, 제2 전압 분배부(136)는 도2와 같이, 공통 출력 노드(N15)와 접지단(VSS) 사이에 연결되는 복수의 저항들(R16, R17)과, 복수의 저항들(R16, R17) 사이에 형성된 노드(N16)와 접지단(VSS) 사이에 연결되는 캐패시터(C11)를 포함하여 구성될 수 있다.
AC 검출부(140)는 AC 정보 제공부(130)로부터 제공받은 전압에 기초하여 교류 전원의 정상 또는 비정상 정보를 갖는 검출 신호를 생성할 수 있다.
이처럼, 본 발명에 따른 스위칭 모드 파워 공급 장치(100)는 스위칭 모드 파워 공급 장치의 전원 오프(OFF) 시, EMI 필터부(110) 내에 충전된 전류를 방출하던 방전 저항을 전압 분배기로서 사용함으로써, 전압 분배를 위해 사용되었던 저항의 수를 줄일 수 있고, 그에 따라 제품 생산 비용을 절감할 수 있다.
더하여, 본 발명에 따른 스위칭 모드 파워 공급 장치(100)는 방전 및 제1 전압 분배부(132)와 제2 전압 분배부(136)를 이용하여 전원을 여러 번 분배함으로써, AC 검출부(140)로 입력되는 전압의 크기를 줄일 수 있으므로, 대기 전력 소비량을 줄일 수 있다.
100: 스위칭 모드 파워 공급 장치
110: EMI 필터부 120: 교류-직류 블럭부
130: AC 정보 제공부 140: AC 검출부

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 라이브단(LIVE)과 뉴트럴단(NEUTRAL)을 통해 교류 전압에 연결되어 외부에서 발생한 고주파 노이즈와 내부에서 발생한 고주파 노이즈 성분을 억제하는 EMI 필터부;
    상기 EMI 필터부의 출력단에 연결되며, 상기 교류 전압을 적어도 1개 이상의 특정 직류 전압으로 생성하는 AC-DC 블럭부;
    상기 교류 전압의 레벨을 분배하여 직류 전압으로 변경하고, 변경된 직류 전압의 레벨을 재분배하는 AC 정보 제공부; 및
    상기 AC 정보 제공부에서 인가되는 재분배된 전압에 기초하여 상기 교류 전압의 정상 또는 비정상 정보를 갖는 검출 신호를 생성하는 AC 검출부를 포함하고,
    상기 AC 정보 제공부는,
    라이브단(LIVE)과 뉴트럴단(NEUTRAL) 사이에 형성되며, 상기 교류 전압의 레벨을 분배하는 방전 및 제1 전압 분배부;
    상기 방전 및 제1 전압 분배부에서 제공되는 기설정된 값으로 분배된 교류 전압들을 인가받아 직류 전압으로 정류하는 정류부; 및
    상기 정류부에서 제공되는 상기 직류 전압의 레벨을 기설정된 값으로 재분배하여 상기 AC 검출부로 제공하는 제2 전압 분배부를 포함하는 스위칭 모드 파워 공급 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 방전 및 제1 전압 분배부는,
    상기 스위칭 모드 파워 공급의 전원 오프 시, 상기 EMI 필터부 내에 충전된 전류를 외부로 방전시키는 스위칭 모드 파워 공급 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 방전 및 제1 전압 분배부는,
    라이브단(LIVE)과 뉴트럴단(NEUTRAL) 사이에 직렬로 연결되는 복수의 저항들로 이루어지는 스위칭 모드 파워 공급 장치.
  5. 라이브단(LIVE)과 뉴트럴단(NEUTRAL) 사이에 형성되며, 외부에서 발생한 고주파 노이즈와 내부에서 발생한 고주파 노이즈 성분을 억제하는 EMI 필터부;
    상기 EMI 필터부의 입력단에 형성되며, 상기 EMI 필터부 내에 잔류하는 전류를 방전시킴과 동시에 기설정된 값으로 교류 전압을 분배하는 방전 및 제1 전압 분배부;
    상기 방전 및 제1 전압 분배부에서 제공되는 분배된 교류 전압들을 인가받아 직류 전압으로 정류하는 정류부;
    상기 정류부에서 제공되는 상기 직류 전압의 레벨을 기설정된 값으로 재분배하는 제2 전압 분배부; 및
    상기 제2 전압 분배부에서 인가되는 재분배된 전압에 기초하여 상기 교류 전압의 정상 또는 비정상 정보를 갖는 검출 신호를 생성하는 AC 검출부를 포함하는 스위칭 모드 파워 공급 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 방전 및 제1 전압 분배부는,
    상기 라이브단과 뉴트럴단 사이에 직렬로 연결되는 복수의 저항들로 형성되는 스위칭 모드 파워 공급 장치.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 정류부는,
    정류 다이오드와 저항이 직렬로 연결되어 형성되는 스위칭 모드 파워 공급 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6611130B2 (en) 2001-04-06 2003-08-26 Delta Electronics, Inc. Zero voltage, zero current switching power factor correction converter with low conduction loss and low switching loss

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