KR101219001B1 - Power supply apparatus using dual feedback control - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시 형태에 따른 듀얼피드백 제어방식의 전원공급장치는, 입력전압의 레벨을 변환하는 전원변환부와 전원변환부의 출력전압으로부터 피드백 전압을 검출하는 전압검출부와 피드백 전압에 따라 전원변환부를 제어하는 제 1 제어부와 전원변환부와 부하단자 사이에 연결되어 역전류를 방지하는 역전류방지부와 역전류방지부의 양단전압을 비교하는 비교부 및 비교부의 출력에 따라 피드백 전압을 가변시키는 제 2 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이를 통해 복수의 전원공급장치가 병렬로 사용되더라도 출력단간에 역전류를 방지할 수 있고 출력 레귤레이션을 개선할 수 있다. 특히, 듀얼 피드백 제어로 부하의 요구전압과 레귤레이션을 동시에 효율적으로 만족시킬 수 있다.The dual feedback control type power supply apparatus according to an embodiment of the present invention includes a power converter for converting a level of an input voltage, a voltage detector for detecting a feedback voltage from an output voltage of the power converter, and a power converter according to the feedback voltage. A second control unit connected between the control unit and the power conversion unit and the load terminal to control the feedback voltage according to the output of the comparator and the comparator for comparing the voltages at both ends of the reverse current preventer and the reverse current preventer to prevent reverse current; It characterized in that it comprises a control unit. This prevents reverse current between the output stages and improves output regulation even when multiple power supplies are used in parallel. In particular, dual feedback control can efficiently meet the load's required voltage and regulation simultaneously.

Figure R1020100132293
Figure R1020100132293

Description

듀얼 피드백 제어방식의 전원공급장치 {POWER SUPPLY APPARATUS USING DUAL FEEDBACK CONTROL}Dual feedback control power supply {POWER SUPPLY APPARATUS USING DUAL FEEDBACK CONTROL}

본 발명은 교류전원을 입력받아 소정의 직류전원을 출력하는 전원공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply device that receives an AC power and outputs a predetermined DC power.

서버용 전원장치에서와 같이 복수의 전원공급장치를 병렬로 연결하여 사용하는 경우, 하나의 전원공급장치의 출력과 다른 전원공급장치의 출력 사이에 역전류를 방지하기 위해 역전류방지부가 필요하다.When using a plurality of power supplies connected in parallel as in the power supply for the server, a reverse current prevention unit is required to prevent reverse current between the output of one power supply and the output of the other power supply.

종래의 전원공급장치는 역전류를 방지하기 위해 금속산화막반도체 전계효과트랜지스터(MOSFET)를 사용하기도 하지만 보통 비용을 고려하여 다이오드를 사용한다.Conventional power supplies use metal oxide semiconductor field effect transistors (MOSFETs) to prevent reverse current, but usually use diodes in consideration of cost.

그러나 이와 같은 종래의 출력단에 다이오드를 사용한 전원공급장치는 다이오드의 양단전압이 부하의 크기에 따라 변하게 되므로, 출력의 레귤레이션이 나빠진다는 문제점이 있었다.However, such a conventional power supply using a diode at the output stage has a problem that the regulation of the output is worse because the voltage across the diode is changed according to the size of the load.

본 발명의 과제는 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 본 발명은 복수의 전원공급장치가 병렬로 사용되더라도 출력단간에 역전류를 방지하면서도 출력 레귤레이션을 개선하는 듀얼 피드백 제어방식을 사용하는 전원공급장치를 제공한다.An object of the present invention is to solve the problems of the prior art, the present invention provides a power supply using a dual feedback control method to improve the output regulation while preventing reverse current between the output stage even if a plurality of power supplies are used in parallel Provide the device.

상기한 본 발명의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제 1 기술적인 측면은, 입력전압의 레벨을 변환하는 전원변환부; 전원변환부의 출력전압으로부터 피드백 전압을 검출하는 전압검출부; 피드백 전압에 따라 전원변환부를 제어하는 제 1 제어부; 전원변환부와 부하단자 사이에 연결되어 역전류를 방지하는 역전류방지부; 역전류방지부의 양단전압을 비교하는 비교부 및 비교부의 출력에 따라 피드백 전압을 가변시키는 제 2 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 피드백 제어방식의 전원공급장치를 제안하는 것이다.The first technical aspect of the present invention for solving the above problems of the present invention, the power conversion unit for converting the level of the input voltage; A voltage detector detecting a feedback voltage from an output voltage of the power converter; A first control unit controlling the power conversion unit according to the feedback voltage; A reverse current prevention unit connected between the power conversion unit and the load terminal to prevent reverse current; The present invention proposes a dual feedback control type power supply apparatus including a comparator for comparing voltages at both ends of the reverse current prevention unit and a second controller for varying a feedback voltage according to an output of the comparator.

또한, 전원변환부는, 입력전압인 교류전압을 직류전압으로 변환하는 정류부 및 정류부의 출력전압의 레벨을 변환하는 DC/DC컨버터를 포함하는 것을 특징으로 한다.The power converter may include a rectifier for converting an AC voltage, which is an input voltage, to a DC voltage, and a DC / DC converter for converting a level of an output voltage of the rectifier.

또한, 제 1 제어부는, 전압검출부의 피드백 전압에 따라 DC/DC컨버터의 스위칭 주기를 제어하는 것을 특징으로 한다.The first controller may control the switching cycle of the DC / DC converter according to the feedback voltage of the voltage detector.

또한, 전압검출부는, 전원변환부의 출력단과 접지사이에 직렬로 연결되어 전원변환부의 출력전압을 분배하는 제 1 저항(R1) 및 제 2 저항(R2)을 포함하는 것을 특징으로 하는 한다.The voltage detector may include a first resistor R1 and a second resistor R2 connected in series between the output terminal of the power converter and ground to distribute the output voltage of the power converter.

또한, 역전류방지부는, 역전류를 방지하는 애노드가 상기 전원변환부의 출력단에 연결되고 캐소드가 상기 부하단자에 연결되어 역전류를 방지하는 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the reverse current prevention unit, the anode to prevent the reverse current is characterized in that it comprises a diode connected to the output terminal of the power conversion unit and the cathode is connected to the load terminal to prevent reverse current.

또한, 비교부는, 상기 전원변환부의 출력단에 반전입력단이 연결되고, 상기 역전류방지부의 출력단에 비반전입력단이 연결되어, 상기 역전류방지부의 양단의 차전압을 증폭하는 증폭기 및 상기 증폭기의 반전입력단과 상기 증폭기의 출력단 사이에 연결되는 저항을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the comparison unit, an inverting input terminal is connected to the output terminal of the power conversion unit, a non-inverting input terminal is connected to the output terminal of the reverse current prevention unit, and an amplifier for amplifying the difference voltage between both ends of the reverse current prevention unit and the inverting input terminal of the amplifier And a resistor connected between the output terminal of the amplifier and the amplifier.

또한, 제 2 제어부는, 제 1 저항과 제 2 저항의 접속노드에 일단이 연결된 저항 및 비교부의 출력에 따라 저항의 타단과 접지와의 연결을 온/오프하는 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.The second controller may include a switch configured to turn on / off a connection between the other end of the resistor and the ground according to the output of the resistor connected to the connection node of the first resistor and the second resistor and the output of the comparator.

또한, 스위치는 저항의 타단에 콜렉터가 연결되고, 접지에 에미터가 연결되고, 비교부에 베이스가 연결된 바이폴라정션트랜지스터(BJT)인 것을 특징으로 한다.The switch may be a bipolar junction transistor (BJT) having a collector connected to the other end of the resistor, an emitter connected to the ground, and a base connected to the comparator.

본 발명에 의하면, 복수의 전원공급장치가 병렬로 사용되더라도 출력단간에 역전류를 방지할 수 있고 출력 레귤레이션을 개선할 수 있다. 특히, 듀얼 피드백 제어로 부하의 요구전압과 레귤레이션을 동시에 효율적으로 만족시킬 수 있다. 또한 종래의 피드백 제어부에 간단히 피드백 회로를 추가하여 상술한 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, even when a plurality of power supplies are used in parallel, reverse current can be prevented between output stages and output regulation can be improved. In particular, dual feedback control can efficiently meet the load's required voltage and regulation simultaneously. In addition, the above-described effects can be obtained by simply adding a feedback circuit to the conventional feedback control unit.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 듀얼피드백 제어방식의 전원공급장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 듀얼피드백 제어방식의 전원공급장치의 상세도.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 듀얼피드백 제어방식의 전원공급장치의 출력 레귤레이션을 종래 기술과 비교한 실험데이터.1 is a block diagram of a power supply of the dual feedback control method according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a detailed view of the power supply of the dual feedback control method according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is an experimental data comparing the output regulation of the power supply of the dual feedback control method according to an embodiment of the present invention with the prior art.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 설명되는 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예는 본 발명의 기술적 사상에 대한 이해를 돕기 위해서 사용된다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.
The present invention is not limited to the embodiments described, and the embodiments of the present invention are used to assist in understanding the technical spirit of the present invention. In the drawings referred to in the present invention, components having substantially the same configuration and function will use the same reference numerals.

도 1 내지 도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 듀얼피드백 제어방식의 전원공급장치의 구성도와 그 상세도이다. 본 발명의 일 실시 형태에 따른 듀얼피드백 제어방식의 전원공급장치는, 전원변환부(100), 전압검출부(200), 제 1 제어부(300), 역전류방지부(400), 비교부(500), 제 2 제어부(600)를 포함할 수 있다.1 to 2 are schematic diagrams and detailed views of a power supply apparatus of a dual feedback control method according to an embodiment of the present invention. Power supply of the dual feedback control method according to an embodiment of the present invention, the power converter 100, the voltage detector 200, the first control unit 300, the reverse current prevention unit 400, the comparison unit 500 ), And a second control unit 600.

전원변환부(100)는 입력전압의 레벨을 변환할 수 있다. 구체적으로 전원변환부(100)는, 입력전압인 교류전압을 직류전압으로 변환하는 정류부(110)와 정류부(110)의 출력전압의 레벨을 변환하는 DC/DC컨버터(130)를 포함할 수 있다. 여기서, 정류부(110)는 브릿지다이오드를 포함하여 입력전압인 교류전압을 직류전압으로 변환할 수 있는 가능한 형태의 모든 정류회로를 포함한다. 또한, DC/DC컨버터(130)는 정류부(110)에서 정류된 DC전원을 소정레벨의 DC전원으로 변환할 수 있는 회로로써, 플라이백컨버터, 포워드컨버터 등 가능한 형태의 모든 컨버터를 포함한다.The power conversion unit 100 may convert the level of the input voltage. In detail, the power converter 100 may include a rectifier 110 for converting an AC voltage, which is an input voltage, to a DC voltage, and a DC / DC converter 130 for converting the level of the output voltage of the rectifier 110. . Here, the rectifier 110 includes all rectifier circuits in a possible form capable of converting an AC voltage, which is an input voltage, into a DC voltage, including a bridge diode. In addition, the DC / DC converter 130 is a circuit capable of converting the DC power rectified by the rectifier 110 into a DC power of a predetermined level, and includes all converters of a possible type such as a flyback converter and a forward converter.

전압검출부(200)는 전원변환부(100)의 출력전압(Vo1)으로부터 피드백 전압(Vfeed)을 검출할 수 있다. 구체적으로 전압검출부(200)는, 전원변환부(100)의 출력단과 접지사이에 직렬로 연결되어 전원변환부(100)의 출력전압(Vo1)을 분배하는 제 1 저항(R1) 및 제 2 저항(R2)을 포함할 수 있다. 제 1 저항(R1)은 일단이 DC/DC컨버터의 출력단에 연결되고 타단이 제 2 저항(R2), 제 1 제어부 및 제 2 제어부의 접속노드에 연결된다. 제 2 저항(R2)은 일단이 제 1 저항(R1)에 연결되고, 타단이 접지와 연결된다. 따라서 전압분배법칙에 의해 전원변환부의 출력전압(Vo1)으로부터 피드백 전압(Vfeed)을 검출할 수 있다.The voltage detector 200 may detect the feedback voltage Vfeed from the output voltage Vo1 of the power converter 100. Specifically, the voltage detector 200 is connected in series between the output terminal of the power converter 100 and the ground to distribute the output voltage Vo1 of the power converter 100 and the first resistor R1 and the second resistor. (R2) may be included. One end of the first resistor R1 is connected to the output terminal of the DC / DC converter and the other end thereof is connected to the connection node of the second resistor R2, the first controller, and the second controller. One end of the second resistor R2 is connected to the first resistor R1 and the other end is connected to the ground. Therefore, the feedback voltage Vfeed can be detected from the output voltage Vo1 of the power converter by the voltage division law.

제 1 제어부(300)는 전원변환부(100)의 출력전압(Vo1)으로부터 피드백 전압(Vfeed)을 검출하는 전압검출부(200)와 피드백 전압(Vfeed)에 따라 전원변환부(100)를 제어하는 제 1 제어부(300)를 포함할 수 있다. 구체적으로 제 1 제어부(300)는 전압검출부(200)의 피드백 전압(Vfeed)에 따라 DC/DC컨버터의 스위칭 주기를 제어할 수 있다. 따라서 전원변환부(100)와 제 1 제어부(300) 및 전압검출부(200)는 스위칭모드 파워서플라이(SMPS)를 구성할 수 있다.The first controller 300 controls the power converter 100 according to the voltage detector 200 that detects the feedback voltage Vfeed from the output voltage Vo1 of the power converter 100 and the feedback voltage Vfeed. It may include a first control unit 300. In detail, the first controller 300 may control the switching period of the DC / DC converter according to the feedback voltage Vfeed of the voltage detector 200. Accordingly, the power converter 100, the first controller 300, and the voltage detector 200 may configure a switching mode power supply (SMPS).

역전류방지부(400)는 전원변환부(100)와 부하단자 사이에 연결되어 역전류를 방지할 수 있다. 구체적으로 역전류방지부(400)는, 애노드가 전원변환부의 출력단에 연결되고 캐소드가 부하단자에 연결되어 역전류를 방지하는 다이오드 (410)를 포함할 수 있다. The reverse current prevention unit 400 may be connected between the power conversion unit 100 and the load terminal to prevent reverse current. In more detail, the reverse current prevention unit 400 may include a diode 410 in which an anode is connected to an output terminal of a power conversion unit and a cathode is connected to a load terminal to prevent reverse current.

비교부(500)는 역전류방지부(400) 역전류방지부(400)의 양단전압을 비교할 수 있다. 구체적으로 비교부(500)는 전원변환부(100)의 출력(Vo1)에 반전입력단이 연결되고, 역 전류방지부(400)의 출력(Vo2)에 비반전입력단이 연결되어, 역전류방지부(400) 양단의 차전압을 증폭하는 증폭기(510) 및 증폭기(510)의 반전입력단과 증폭기(510)의 출력단 사이에 연결되는 저항(Rg)를 포함할 수 있다. 여기서 비교부(500)는 역전류방지부(400)의 양단전압을 비교하여 제 2 제어부(600)에 비교 결과에 따른 출력을 제공할 수 있는 회로이면 본 발명의 실시예에 한정되지 않는다.The comparison unit 500 may compare the voltages at both ends of the reverse current prevention unit 400 and the reverse current prevention unit 400. In detail, the comparator 500 has an inverting input terminal connected to the output Vo1 of the power converter 100, and a non-inverting input terminal connected to the output Vo2 of the reverse current preventing unit 400. An amplifier 510 for amplifying the difference voltage between both ends of the signal generator 400 and a resistor Rg connected between the inverting input terminal of the amplifier 510 and the output terminal of the amplifier 510 may be included. Here, the comparison unit 500 is not limited to the embodiment of the present invention as long as it compares the voltage between both ends of the reverse current prevention unit 400 and provides the output according to the comparison result to the second control unit 600.

제 2 제어부(600)는 비교부(500)의 출력에 따라 피드백 전압(Vfeed)을 가변시켜 제 1 제어부(300)를 제어할 수 있다. 구체적으로 제 2 제어부(600)는, 비교부(500)의 출력에 따라 동작하는 스위치(610) 및 전압검출부(200)와 스위치(610) 사이에 연결되어 피드백 전압(Vfeed)을 가변시키는 저항(R3)를 포함할 수 있다. 스위치(610)는 비교부(500)의 출력전압을 베이스 전압으로 하는 바이폴라정션트랜지스터(BJT, Bipolar Junction Transistor)일 수 있다. 또한 스위치(610)는 비교부(500)의 출력전압을 게이트 전압으로 하는 금속산화막반도체 전계효과트랜지스터(MOSFET, Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)일 수 있다.
The second controller 600 may control the first controller 300 by varying the feedback voltage Vfeed according to the output of the comparator 500. In detail, the second controller 600 may include a switch 610 operating according to the output of the comparator 500 and a resistor connected between the voltage detector 200 and the switch 610 to vary the feedback voltage Vfeed ( R3). The switch 610 may be a bipolar junction transistor (BJT) having the output voltage of the comparator 500 as a base voltage. In addition, the switch 610 may be a metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET) using the output voltage of the comparator 500 as a gate voltage.

도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 듀얼피드백 제어방식의 전원공급장치의 출력 레귤레이션을 종래 기술과 비교한 실험데이터로써, 부하의 변화에 따라 역전류방지부(400)의 출력전압(Vo2)과 종래 전원공급장치의 출력전압을 도시한 그래프이다.
3 is experimental data comparing output regulation of a dual feedback control type power supply device according to an exemplary embodiment of the present invention with the prior art, and the output voltage Vo2 of the reverse current prevention unit 400 according to a change in load. And a graph showing the output voltage of a conventional power supply.

이하 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, the operation and effect of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 따른 듀얼피드백 제어방식의 전원공급장치에 대해 설명한다. A power supply apparatus of a dual feedback control method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1.

본원발명의 제 1 실시예에 따른 듀얼피드백 제어방식의 전원공급장치에서, 첫번째 피드백 제어방식에 대해 설명한다. 전원변환부(100)는 상용교류전원을 입력 받아서 부하에서 요구되는 레벨의 직류전원으로 변환한다. 전압검출부(200)는 전원변환부에서 변환된 출력(Vo1)을 기초로 하여 제 1 제어부(300)에 제공될 수 있는 피드백 전압를 검출해낸다. 제 1 제어부(300)는 전압검출부(200)에서 검출된 피드백 전압에 따라 전원변환부(100)를 제어하여 전원변환부(100)의 출력(Vo1)을 제어한다.In the power supply apparatus of the dual feedback control method according to the first embodiment of the present invention, a first feedback control method will be described. The power conversion unit 100 receives a commercial AC power source and converts it into a DC power source of a level required by a load. The voltage detector 200 detects a feedback voltage that may be provided to the first controller 300 based on the output Vo1 converted by the power converter. The first controller 300 controls the power converter 100 according to the feedback voltage detected by the voltage detector 200 to control the output Vo1 of the power converter 100.

이하 두번째 피드백 제어방식에 대해 설명한다. 전원변환부(100)의 출력(Vo1)은 역전류방지부(400)를 통과하면서 전압강하가 발생하게 된다. 이 전압강하는 부하에 비례하여 소정 정도 상승하게 되므로, 실제 부하에 공급되는 역전류방지부의 출력(Vo2) 역시 부하에 비례하여 역전류방지부(400)에서의 전압강하만큼 작아지게 된다. 따라서 이 전압강하를 보상하기 위하여, 비교부(500)가 역전류방지부(400)의 양단전압을 비교하여 전압차이가 기 설정된 기준값 이상이 되면 제 2 제어부(600)로 출력을 전달하게 된다. 제 2 제어부(600)는 비교부(500)의 출력에 따라 전압검출부(200)에서 검출되는 피드백 전압을 변동시킨다. 이 피드백 전압은 다시 제 1 제어부(300)가 전원변환부(100)를 제어하도록 하여, 전원변환부의 출력(Vo1)을 역전류방지부(400)에서의 전압강하된 양 만큼 상승시킨다. Hereinafter, a second feedback control method will be described. The output Vo of the power conversion unit 100 passes through the reverse current prevention unit 400 to generate a voltage drop. Since the voltage drop increases by a predetermined amount in proportion to the load, the output Vo2 of the reverse current prevention unit supplied to the actual load is also reduced as much as the voltage drop in the reverse current prevention unit 400 in proportion to the load. Therefore, in order to compensate for the voltage drop, the comparator 500 compares the voltages between the both ends of the reverse current prevention unit 400 and transmits the output to the second controller 600 when the voltage difference is greater than or equal to a preset reference value. The second controller 600 varies the feedback voltage detected by the voltage detector 200 according to the output of the comparator 500. The feedback voltage causes the first control unit 300 to control the power conversion unit 100 to increase the output Vo1 of the power conversion unit by the amount of the voltage drop in the reverse current prevention unit 400.

따라서 부하에 공급되는 역전류방지부(400)의 출력(Vo2)은 부하가 필요로 하는 전압레벨에 맞출 수 있게 된다. 이러한 두번째 피드백 제어방식에 의해, 부하가 변화에 따른 역전류방지부(400)의 전압강하를 보상할 수 있게 되므로 출력 레귤레이션이 좋아지는 효과가 있다. 즉, 본원발명의 일 실시예에 따른 듀얼 피드백 제어방식의 전원공급장치는, 제 1 제어부(300)가 전원변환부(100)를 제어하여 부하에서 요구되는 전압을 출력한다. 이 출력전압이 부하의 변동에 의해 레귤레이션이 나빠지는 것을 제 2 제어부(600)가 전압검출부(200)의 피드백 전압을 가변시켜 결과적으로 제 1 제어부(300)를 제어하여 레귤레이션을 개선하는 듀얼 피드백 제어방식을 이루게 된다.
Therefore, the output Vo2 of the reverse current prevention unit 400 supplied to the load can be matched to the voltage level required by the load. By this second feedback control method, since the load can compensate for the voltage drop of the reverse current prevention unit 400 according to the change, there is an effect that the output regulation is improved. That is, in the dual feedback control method of the power supply apparatus according to the embodiment of the present invention, the first control unit 300 controls the power conversion unit 100 to output the voltage required by the load. Dual feedback control in which the second control unit 600 changes the feedback voltage of the voltage detector 200 to control the first control unit 300 and improves the regulation. It will be done.

도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 따른 듀얼피드백 제어방식의 전원공급장치에 대해 구체적으로 설명한다. Referring to Figure 2 will be described in detail with respect to the power supply of the dual feedback control method according to an embodiment of the present invention.

전원변환부(100)는 정류부(110), DC/DC컨버터(130)을 포함할 수 있다. 정류부(110)는 입력 AC전원을 DC로 정류하고, DC/DC컨버터(130)는 정류부(110)에서 정류된 DC전원을 부하에서 요구되는 레벨로 변환시켜 전압(Vo1)을 출력한다. The power converter 100 may include a rectifier 110 and a DC / DC converter 130. The rectifier 110 rectifies the input AC power to DC, and the DC / DC converter 130 outputs the voltage Vo1 by converting the DC power rectified by the rectifier 110 to a level required by the load.

전압검출부(200)는 DC/DC컨버터(130)의 출력과 접지부 사이에 연결된 제 1 저항(R1) 및 제 2 저항(R2)을 포함할 수 있다. 전원변환부(100)의 출력전압(Vo1)은 제 1 저항(R1) 및 제 2 저항(R2)에 의해 전압분배법칙에 따라 제 1 저항(R1)과 제 2 저항(R2)의 접속노드에 제 1 제어부(300)에 공급되는 피드백 전압(Vfeed)를 검출해 낸다. The voltage detector 200 may include a first resistor R1 and a second resistor R2 connected between the output of the DC / DC converter 130 and the ground. The output voltage Vo1 of the power converter 100 is connected to the connection node of the first resistor R1 and the second resistor R2 by the first resistor R1 and the second resistor R2 according to the voltage division law. The feedback voltage Vfeed supplied to the first control unit 300 is detected.

제 1 제어부는 검출된 피드백 전압(Vfeed)의 레벨에 따라 DC/DC컨버터(130)의 스위칭 주기를 제어하여 전원변환부(100)의 출력(Vo1)을 조절한다.
The first controller adjusts the output Vo1 of the power converter 100 by controlling the switching period of the DC / DC converter 130 according to the detected level of the feedback voltage Vfeed.

역전류방지부(400)는 전원변환부(100)와 부하단자 사이에 연결되어, 본 발명의 일 실시형태에 따른 전원공급장치가 병렬로 다수 접속되는 경우에 역전류를 방지하는 역할을 수행한다. 역전류방지부(400)는 애노드가 전원변환부의 출력단에 연결되고 캐소드가 부하단자에 연결되어 역전류를 방지하는 다이오드(410)을 포함할 수 있고, 이 다이오드(410)의 비이상적 특성상 부하가 커지면 다이오드(410)의 양단 전압강하도 커지게 된다. 따라서 제 1 제어부(300)를 통해 전원변환부(100)가 부하에서 요구되는 전압을 출력하여도, 부하 변화에 따라 최종 출력의 레귤레이션이 나빠지게 된다. 이를 해결하기 위해 부하의 변화에 따라 비교부(500) 및 제 2 제어부(600)가 동작하게 되는 바, 이하 자세히 설명한다.
The reverse current prevention unit 400 is connected between the power conversion unit 100 and the load terminal, and serves to prevent the reverse current when a plurality of power supply devices according to an embodiment of the present invention are connected in parallel. . The reverse current prevention unit 400 may include a diode 410 whose anode is connected to the output terminal of the power conversion unit and the cathode is connected to the load terminal to prevent reverse current. As the voltage increases, the voltage drop across the diode 410 increases. Therefore, even if the power conversion unit 100 outputs the voltage required by the load through the first control unit 300, the regulation of the final output becomes worse according to the load change. In order to solve this problem, the comparator 500 and the second controller 600 operate according to the change in load, which will be described in detail below.

비교부(500)는 전원변환부(100)의 출력(Vo1)에 반전입력단이 연결되고, 부하단자에 비반전입력단이 연결되어, 역전류방지부(400) 양단의 차전압을 증폭하는 증폭기(510) 및 증폭기(510)의 반전입력단과 증폭기(510)의 출력단 사이에 연결되는 저항(Rg)을 포함할 수 있다. 저항(Rg)는 증폭기(510)의 이득을 조절하는 역할을 한다. 따라서 다이오드(410) 양단의 전압차를 증폭하여 제 2 제어부(600)에 전달하게 된다.
Comparator 500 has an inverting input terminal is connected to the output (Vo1) of the power conversion unit 100, the non-inverting input terminal is connected to the load terminal, an amplifier for amplifying the difference voltage between the reverse current prevention unit 400 ( 510 and a resistor Rg connected between the inverting input terminal of the amplifier 510 and the output terminal of the amplifier 510. The resistor Rg serves to adjust the gain of the amplifier 510. Therefore, the voltage difference across the diode 410 is amplified and transferred to the second controller 600.

제 2 제어부(600)는 비교부(500)의 출력에 따라 동작하는 스위치(610) 및 전압검출부(200)와 스위치(610) 사이에 연결되어 제 1 저항(R1)과 제 2 저항(R2)의 접속노드의 전압(Vfeed)을 가변시킨다. 구체적으로 스위치(610)는 바이폴라정션트랜지스터(BJT) 또는 금속산화막반도체 전계효과트랜지스터(MOSFET)일 수 있다. 바이폴라정션트랜지스터(BJT)의 경우를 설명하면, 비교부(500)의 출력, 즉 다이오드(410) 양단의 전압차가 증폭된 값이 기 설정된 기준값을 넘으면 바이폴라정션트랜지스터(BJT)가 턴온(turn-on)된다. 이 경우, 전압검출부(200)의 제 2 저항(R2)과 제 2 제어부(600)의 저항(R3)는 병렬로 접속된 것이 되어, 전압검출부(200)는 제 1 저항(R1)과 전압검출부(200)의 제 2 저항(R2)과 제 2 제어부(600)의 저항(R3)는 등가저항이 직렬로 접속된 것이 된다. The second controller 600 is connected between the switch 610 and the voltage detector 200 and the switch 610 that operate according to the output of the comparator 500 so that the first resistor R1 and the second resistor R2 are connected. The voltage (Vfeed) of the connection node of is varied. In more detail, the switch 610 may be a bipolar junction transistor (BJT) or a metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET). Referring to the case of the bipolar junction transistor BJT, when the output of the comparator 500, that is, the voltage difference between the diode 410 and the amplified value exceeds the preset reference value, the bipolar junction transistor BJT is turned on. )do. In this case, the second resistor R2 of the voltage detector 200 and the resistor R3 of the second controller 600 are connected in parallel, and the voltage detector 200 includes the first resistor R1 and the voltage detector. Equivalent resistance is connected in series with the 2nd resistor R2 of 200 and the resistor R3 of the 2nd control part 600. FIG.

따라서 제 1 제어부(300)만 동작할 때의 제 2 저항(R2)보다 등가저항 값이 작아지므로, 전압검출부의 피드백 전압(Vfeed)은 작아진다. 제 1 제어부(300)는 DC/DC컨버터(130)의 스위칭 주기를 작게 하여, 다이오드(410)에서 전압강하된 값만큼의 전압을 보상할 수 있도록 출력(Vo1)을 상승시킨다. 결국, 본 발명의 일 실시형태에 따른 듀얼 피드백 제어방식의 전원공급장치는, 도 1의 설명에서 언급한 바와 같이 제 1 제어부(300) 및 제 2 제어부(600)의 듀얼 피드백 제어를 통해 출력 레귤레이션을 향상시킬 수 있다.
Therefore, since the equivalent resistance value is smaller than that of the second resistor R2 when only the first controller 300 operates, the feedback voltage Vfeed of the voltage detector is small. The first controller 300 increases the output Vo1 to compensate for the voltage equal to the voltage drop in the diode 410 by reducing the switching period of the DC / DC converter 130. As a result, the power supply of the dual feedback control method according to an embodiment of the present invention, as described in the description of Figure 1, through the dual feedback control of the first control unit 300 and the second control unit 600 regulates the output Can improve.

도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시형태에 따른 듀얼 피드백 제어방식의 전원공급장치의 효과를 종래의 전원공급장치와 비교하여 설명한다. With reference to FIG. 3, the effect of the dual feedback control system power supply apparatus which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated compared with the conventional power supply apparatus.

본 발명의 일 실시형태에 따른 듀얼 피드백 제어방식의 전원공급장치에서, 도 3의 제 1 그래프(301)는 부하변동에 따라 출력(Vo2)가 어떻게 변동하는지를 나타낸다. 제 2 그래프(302)는 종래 전원공급장치에서 부하변동에 따라 출력이 어떻게 변동하는지를 나타낸다. 제 1 그래프(301) 및 제 2 그래프(302)의 Peak-to-peak 전압을 비교해 보면, 종래 전원공급장치는 0.139[V]이고, 본 발명의 일 실시형태에 따른 듀얼 피드백 제어방식의 전원공급장치는 0.061[v]로써 종래 전원공급장치에 비해 50% 이상 출력 레귤레이션이 향상된 것을 알 수 있다.
In the dual feedback control type power supply apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention, the first graph 301 of FIG. 3 illustrates how the output Vo2 varies according to the load variation. The second graph 302 shows how the output fluctuates with load variation in the conventional power supply. Comparing the peak-to-peak voltages of the first graph 301 and the second graph 302, the conventional power supply is 0.139 [V], and the power supply of the dual feedback control method according to an embodiment of the present invention. As the device is 0.061 [v], it can be seen that the output regulation is improved by more than 50% compared to the conventional power supply.

전술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 복수의 전원공급장치가 병렬로 사용되더라도 출력단간에 역전류를 방지할 수 있고 출력 레귤레이션을 개선할 수 있다. 특히, 듀얼 피드백 제어로 부하의 요구전압과 레귤레이션을 동시에 효율적으로 만족시킬 수 있다. 또한 종래의 피드백 제어부에 간단히 피드백 회로를 추가하여 상술한 효과를 얻을 수 있다.As described above, according to the present invention, even when a plurality of power supplies are used in parallel, reverse current can be prevented between output stages and output regulation can be improved. In particular, dual feedback control can efficiently meet the load's required voltage and regulation simultaneously. In addition, the above-described effects can be obtained by simply adding a feedback circuit to the conventional feedback control unit.

100 : 전원변환부 110 : 정류부
130 : DC/DC 컨버터 200 : 전압검출부
300 : 제 1 제어부 400 : 역전류 방지부
410 : 다이오드 500 : 비교부
510 : 증폭기 600 : 제 2 제어부
610 : 스위치100: power conversion unit 110: rectifier
130: DC / DC converter 200: voltage detector
300: first control unit 400: reverse current prevention unit
410: diode 500: comparison unit
510: amplifier 600: second control unit
610: switch

Claims (8)

입력전압의 레벨을 변환하는 전원변환부;
상기 전원변환부의 출력전압으로부터 피드백 전압을 검출하는 전압검출부;
상기 피드백 전압에 따라 상기 전원변환부를 제어하는 제 1 제어부;
상기 전원변환부와 부하단자 사이에 연결되어 역전류를 방지하는 역전류방지부;
상기 역전류방지부의 양단전압을 비교하는 비교부; 및
상기 비교부의 출력에 따라 상기 피드백 전압을 가변시키는 제 2 제어부를 포함하며,
상기 역전류방지부는, 애노드가 상기 전원변환부의 출력단에 연결되고 캐소드가 상기 부하단자에 연결되어 역전류를 방지하는 다이오드를 포함하는 듀얼 피드백 제어방식의 전원공급장치.
A power converter converting the level of the input voltage;
A voltage detector detecting a feedback voltage from an output voltage of the power converter;
A first control unit controlling the power conversion unit according to the feedback voltage;
A reverse current prevention unit connected between the power conversion unit and the load terminal to prevent reverse current;
A comparison unit comparing the voltages at both ends of the reverse current prevention unit; And
A second controller configured to vary the feedback voltage according to an output of the comparator,
The reverse current prevention unit, the power supply of the dual feedback control method comprising an anode is connected to the output terminal of the power conversion unit and the cathode is connected to the load terminal to prevent reverse current.
제 1 항에 있어서, 상기 전원변환부는,
상기 입력전압인 교류전압을 직류전압으로 변환하는 정류부; 및
상기 정류부의 출력전압의 레벨을 변환하는 DC/DC컨버터
를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 피드백 제어방식의 전원공급장치.
The method of claim 1, wherein the power conversion unit,
A rectifier for converting an AC voltage, which is the input voltage, into a DC voltage; And
DC / DC converter for converting the level of the output voltage of the rectifier
Dual feedback control power supply characterized in that it comprises a.
제 2 항에 있어서, 상기 제 1 제어부는,
상기 전압검출부의 피드백 전압에 따라 상기 DC/DC컨버터의 스위칭 주기를 제어하는 것
을 특징으로 하는 듀얼 피드백 제어방식의 전원공급장치.
The method of claim 2, wherein the first control unit,
Controlling the switching period of the DC / DC converter according to the feedback voltage of the voltage detector;
Dual feedback control power supply characterized in that.
제 1 항에 있어서, 상기 전압검출부는,
상기 전원변환부의 출력단과 접지사이에 직렬로 연결되어 상기 전원변환부의 출력전압을 분배하는 제 1 저항 및 제 2 저항
을 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 피드백 제어방식의 전원공급장치.
The method of claim 1, wherein the voltage detector,
A first resistor and a second resistor connected in series between the output terminal of the power converter and ground to distribute the output voltage of the power converter;
Dual feedback control power supply characterized in that it comprises a.
삭제delete 입력전압의 레벨을 변환하는 전원변환부;
상기 전원변환부의 출력전압으로부터 피드백 전압을 검출하는 전압검출부;
상기 피드백 전압에 따라 상기 전원변환부를 제어하는 제 1 제어부;
상기 전원변환부와 부하단자 사이에 연결되어 역전류를 방지하는 역전류방지부;
상기 역전류방지부의 양단전압을 비교하는 비교부; 및
상기 비교부의 출력에 따라 상기 피드백 전압을 가변시키는 제 2 제어부를 포함하며,
상기 비교부는,
상기 전원변환부의 출력단에 반전입력단이 연결되고, 상기 역전류방지부의 출력단에 비반전입력단이 연결되어, 상기 역전류방지부의 양단의 차전압을 증폭하는 증폭기; 및
상기 증폭기의 반전입력단과 상기 증폭기의 출력단 사이에 연결되는 저항
을 포함하는 듀얼 피드백 제어방식의 전원공급장치.
A power converter converting the level of the input voltage;
A voltage detector detecting a feedback voltage from an output voltage of the power converter;
A first control unit controlling the power conversion unit according to the feedback voltage;
A reverse current prevention unit connected between the power conversion unit and the load terminal to prevent reverse current;
A comparison unit comparing the voltages at both ends of the reverse current prevention unit; And
A second controller configured to vary the feedback voltage according to an output of the comparator,
Wherein,
An inverting input terminal connected to an output terminal of the power converter and a non-inverting input terminal connected to an output terminal of the reverse current preventing unit to amplify a difference voltage between both ends of the reverse current preventing unit; And
A resistor connected between the inverting input terminal of the amplifier and the output terminal of the amplifier
Dual feedback control power supply comprising a.
제 4 항에 있어서, 상기 제 2 제어부는,
상기 제 1 저항과 제 2 저항의 접속노드에 일단이 연결된 저항; 및
상기 비교부의 출력에 따라 상기 저항의 타단과 접지와의 연결을 온/오프하는 스위치
를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 피드백 제어방식의 전원공급장치.
The method of claim 4, wherein the second control unit,
A resistor having one end connected to a connection node of the first resistor and the second resistor; And
A switch for turning on / off a connection between the other end of the resistor and ground according to the output of the comparator
Dual feedback control power supply characterized in that it comprises a.
제 7 항에 있어서, 상기 스위치는,
상기 저항의 타단에 콜렉터가 연결되고, 접지에 에미터가 연결되고, 상기 비교부에 베이스가 연결된 바이폴라정션트랜지스터(BJT)
인 것을 특징으로 하는 듀얼 피드백 제어방식의 전원공급장치. 8. The apparatus of claim 7,
A bipolar junction transistor (BJT) having a collector connected to the other end of the resistor, an emitter connected to ground, and a base connected to the comparator
Dual feedback control power supply characterized in that.
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