KR101239978B1 - 스위칭 모드 전원공급장치 및 그 전원공급방법 - Google Patents

스위칭 모드 전원공급장치 및 그 전원공급방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101239978B1
KR101239978B1 KR1020080048098A KR20080048098A KR101239978B1 KR 101239978 B1 KR101239978 B1 KR 101239978B1 KR 1020080048098 A KR1020080048098 A KR 1020080048098A KR 20080048098 A KR20080048098 A KR 20080048098A KR 101239978 B1 KR101239978 B1 KR 101239978B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
switching
output power
power supply
load
capacitor
Prior art date
Application number
KR1020080048098A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090018565A (ko
Inventor
나태권
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to US12/129,833 priority Critical patent/US7782634B2/en
Priority to CN2008101474508A priority patent/CN101369778B/zh
Publication of KR20090018565A publication Critical patent/KR20090018565A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101239978B1 publication Critical patent/KR101239978B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/125—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M3/135—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • H02M3/137—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33507—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33507—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
    • H02M3/33523—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters with galvanic isolation between input and output of both the power stage and the feedback loop

Abstract

본 발명은 스위칭 모드 전원공급장치 및 그 전원공급방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 스위칭 모드 전원공급장치는 입력전원을 소정 레벨의 출력전원으로 변환하는 변환부와; 상기 출력전원의 레벨에 따라 상기 변환부의 동작을 스위칭하는 스위칭제어부와; 상기 출력전원의 인가를 스위칭하는 스위칭부를 포함하여 상기 스위칭제어부로 상기 출력전원의 레벨을 지시하는 크기가 상기 변환에 필요한 부하의 크기에 따라 가변되도록 하는 지시부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 부하의 크기가 큰 경우에도 장치를 안정적으로 구동하며 오동작을 방지할 수 있다.

Description

스위칭 모드 전원공급장치 및 그 전원공급방법{SWITCHING MODE POWER SUPPLY APPARATUS AND POWER SUPPLY METHOD THEREOF}
본 발명은 스위칭 모드 전원공급장치 및 그 전원공급방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 출력전원의 상태를 지시하는 스위칭 모드 전원공급장치 및 그 전원공급방법에 관한 것이다.
스위칭 모드 전원공급장치는 외부로부터의 교류전원을 정류하여 주전원을 생성하고, 생성된 주전원을 온-오프하여 펄스형태로 변환하여 평활화된 직류전원을 출력한다. 이는 주전원을 저항 등의 수동소자에 의해 분압하여 변환하는 선형변환에 비해 전력손실과 열발생을 감소시키는 장점이 있어 주로 이용된다.
도 1a는 종래의 스위칭 모드 전원공급장치의 구성을 도시한 블록도이다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 종래의 스위칭 모드 전원공급장치(1)는 입력전압을 소정 레벨의 출력전원으로 변환하는 변환부(2)와, 변환된 출력전원이 외부로 출력되는 출력부(3)와, 출력전원의 레벨이 소정값 이상인 경우 발광하는 발광부(4)와, 발광부로부터의 광을 수광하여 출력전원의 레벨을 알리는 수광부(5)와, 수광부(5)를 통한 출력전원의 레벨에 따라 변환부(2)의 동작을 스위칭하는 스위칭제어부(6)를 포 함한다.
한편, 도 1b는 종래의 스위칭 모드 전원공급장치(1)의 구성을 도시한 상세회로도이다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 발광부(4)로부터 수광부(5)로 출력전원의 레벨에 따른 출력전원의 상태가 전달되면, 출력전원의 상태를 지시하는 커패시터에 의해 스위칭제어부(6)의 피드백(Feedback, FB) 측으로 출력전원의 상태가 전달된다.
그런데, 종래의 스위칭 모드 전원공급장치(1)는 부하의 크기에 관계없이 커패시터가 고정되어 있으므로, 부하의 크기가 급격히 증가하거나 기타 노이즈가 유입되는 경우 출력전원의 상태가 스위칭제어부(6)의 피드백 측으로 정확하게 전달되지 못하므로 셧다운(Shutdown) 등 장치의 오동작을 발생시키는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 부하의 크기가 큰 경우 강성하게 출력전원의 상태에 반응하여 장치를 안정적으로 구동하고 오동작을 방지할 수 있는 스위칭 모드 전원공급장치 및 그 전원공급방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 부하의 크기가 작은 경우에는 민첩하게 출력전원의 상태에 반응하여 스위칭 동작을 세밀하게 제어할 수 있는 스위칭 모드 전원공급장치 및 그 전원공급방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 스위칭 모드 전원공급장치에 있어 서, 입력전원을 소정 레벨의 출력전원으로 변환하는 변환부와; 상기 출력전원의 레벨이 소정값 이상인 경우 발광하는 발광부와; 상기 발광부로부터의 광을 수광하여 상기 출력전원의 레벨을 알리는 수광부와; 상기 수광부를 통한 상기 출력전원의 레벨에 따라 상기 변환부의 동작을 스위칭하는 스위칭제어부와; 상기 출력전원의 인가를 스위칭하는 스위칭부를 포함하여 상기 스위칭제어부로 상기 출력전원의 레벨을 지시하는 크기가 상기 변환에 필요한 부하의 크기에 따라 가변되도록 하는 지시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 전원공급장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 지시부는, 병렬로 연결된 복수의 커패시터를 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 복수의 커패시터는 상기 출력전원이 인가되는 제1 커패시터와, 제2 커패시터를 포함하고, 상기 부하의 크기에 따라 상기 제2 커패시터에 선택적으로 상기 출력전원이 인가되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 스위칭부는, 상기 부하의 크기가 기설정값 이상인 경우, 상기 제2 커패시터로 상기 출력전원의 인가를 스위칭할 수 있다.
여기서, 상기 스위칭부는 상기 부하의 크기가 기설정값 이상인 경우 도통되는 트랜지스터를 포함하는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 수광부를 통한 상기 출력전원의 레벨은 상기 지시부의 응답시간에 대응할 수 있다. 여기서, 상기 응답시간은 부하의 크기에 따라 증가할 수 있다.
한편, 스위칭 모드 전원공급장치의 전원공급방법에 있어서, 입력전원을 소정 레벨의 출력전원으로 변환하는 단계와; 상기 출력전원의 인가를 스위칭하여 상기 출력전원의 레벨을 지시하는 지시인자의 크기를 상기 변환에 필요한 부하의 크기에 따라 가변시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 전원공급장치의 전원공급방법에 의해서도 상기 목적은 달성된다.
여기서, 상기 출력전원의 레벨을 지시하는 크기를 가변시키는 단계는, 병렬로 연결된 복수의 커패시터에 의해 상기 출력전원의 레벨을 지시하는 크기를 가변시키는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 복수의 커패시터는 상기 출력전원이 인가되는 제1 커패시터와, 제2 커패시터를 포함하고, 상기 출력전원의 레벨을 지시하는 크기를 가변시키는 단계는, 상기 부하의 크기에 따라 상기 제2 커패시터에 선택적으로 상기 출력전원이 인가되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 출력전원의 레벨을 지시하는 크기를 가변시키는 단계는, 상기 부하의 크기가 기설정값 이상인 경우, 상기 제2 커패시터로 상기 출력전원의 인가를 스위칭할 수 있다.
또한, 상기 부하의 크기가 기설정값 이상인 경우 도통되는 트랜지스터에 의해 상기 스위칭을 수행하는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 출력전원의 레벨을 지시하는 크기를 가변시키는 단계에서, 상기 출력전원의 레벨은 상기 복수의 커패시터의 응답시간에 대응할 수 있다. 여기서, 상기 응답시간은 부하의 크기에 따라 증가할 수 있다.
한편, 상기 목적은, 스위칭 모드 전원공급장치에 있어서, 입력전원을 스위칭 동작에 의해 소정 전압을 갖는 출력전원으로 변환하는 변환부와; 상기 출력전원의 지시 전압에 기초하여 상기 변환부의 스위칭 동작을 제어하는 스위칭제어부와; 상기 변환부에 의해 변환된 출력전원을 수신하는 부하의 크기에 따라 가변되는 상기 출력전원의 지시 전압을 상기 스위칭제어부에 제공하는 출력전압 지시부를 포함하는 스위칭 모드 전원공급장치에 의해서도 달성될 수 있다.
여기서, 상기 스위칭제어부는 상기 출력전원의 지시 전압을 수신하는 피드백 단자를 포함하며; 상기 출력전압 지시부는, 상기 피드백 단자와 연결된 제1 단자 및 제2 단자를 포함하는 제1 커패시터와, 상기 피드백 단자와 연결된 제1 단자 및 제2 단자를 포함하는 스위칭부와, 상기 스위칭부의 제2 단자와 연결된 제1 단자와 상기 제1 커패시터의 제2 단자와 연결된 제2 단자를 포함하는 제2 커패시터를 포함하되, 상기 스위칭부는 상기 부하의 크기가 기설정값 이상인 경우 상기 제2 커패시터가 상기 피드백 단자에 연결되고, 상기 부하가 설정값 이하인 경우 상기 제2 커패시터가 상기 피드백 단자에 연결되지 않도록 할 수 있다.
또한, 상기 출력전원의 전압을 지시하는 신호를 생성하고, 상기 생성된 신호를 상기 피드백 단자에 제공하는 신호 생성부를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 변환부는, 상기 스위칭제어부의 제어에 의해 상기 스위칭 동작을 수행하는 스위칭 디바이스를 포함하며, 상기 스위칭 모드 전원공급장치는, 부하의 크기에 따라 가변하는 전압을 갖는 부하 신호를 생성하며 상기 스위칭 디바이스와 직렬 연결되는 저항을 더 포함할 수 있다.
아울러, 상기 출력전원의 전압이 기설정값 이상인 경우 발광하는 발광부와, 상기 발광부로부터의 광을 수광하여 상기 출력전원의 지시 전압을 출력하는 수광부를 더 포함하고, 상기 수광부를 통한 출력전원의 지시 전압은 상기 출력전압 지시부의 응답시간에 대응할 수 있다. 여기서, 상기 응답시간은 부하의 크기에 따라 증가할 수 있다.
본 발명에 따른 스위칭 모드 전원공급장치 및 그 전원공급방법에 의하면 부하의 크기가 큰 경우 강성하게 출력전원의 상태에 반응하여 장치를 안정적으로 구동하고 오동작을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 스위칭 모드 전원공급장치 및 그 전원공급방법에 의하면 부하의 크기가 작은 경우에는 민첩하게 출력전원의 상태에 반응하여 스위칭 동작을 세밀하게 제어할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 스위칭 모드 전원공급장치 및 그 전원공급방법에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 스위칭 모드 전원공급장치(100)의 구성을 도시한 블록도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스위칭 모드 전원공급장치(100)는 변환부(10)와, 출력부(20)와, 발광부(30)와, 수광부(40)와, 스위칭제어부(50)와, 지시부(60)를 포함한다.
변환부(10)는 입력전원을 소정 레벨 즉, 소정 크기의 전압을 갖는 출력전원으로 변환하며, 1차측 권선과 2차측 권선을 가지는 트랜스포머(Transformer)(미도 시)로 구현될 수 있다. 여기서, 입력전원은 외부로부터 입력된 교류전원이 정류부(미도시)에 의해 정류되어 변환부(10)의 1차측 권선에 유기된다. 구체적으로, 외부로부터 입력된 교류전원은 정류부(미도시)에 의해 직류전원으로 변환되고, 변환된 직류전원은 스위칭제어부(50)의 제어에 따라 트랜스포머(미도시)에 의해 유기되어 교류전원으로 다시 변환될 수 있다.변환부(10)는 1차측 권선으로부터 2차측 권선으로 교류형태의 에너지가 유기되며, 2차측 권선으로 유기된 에너지는 다이오드와, 평활용 커패시터를 거쳐 1차측 및 2차측 권선비에 따른 직류전원으로 변환되어 출력전원으로 변환된다.출력부(20)는 후술할 스위칭제어부(50)의 제어에 의해, 변환부(10)로부터 출력된 출력전원을 외부로 출력한다.
발광부(30)는 출력부(20)로 인가되는 출력전원의 레벨이 소정값 이상인 경우 발광하며, 수광부(40)는 발광부(30)로부터의 광을 수광하여 출력전원의 레벨을 스위칭제어부(50)에 알린다. 본 발명에 따른 발광부(30) 및 수광부(40)는 하나의 칩에 마련되어 절연상태를 유지하는 포토커플러로 구현되는 것이 바람직하다.
스위칭제어부(50)는 수광부(40)를 통한 출력전원의 레벨에 따라 변환부(10)의 동작을 스위칭한다. 본 발명에 따른 스위칭제어부(50)는 변환부(10)에 펄스신호를 인가하여 변환부(10)로부터 출력되는 출력전압을 조절한다.
여기서, 입력전원은 변환부(10)에 입력될 뿐만 아니라, 평활용 커패시터와, 기동저항을 통해 펄스폭변조(Pulse Width Modulation: PWM)를 수행하는 스위칭제어부(50)에 인가된다.
지시부(60)(이하, 출력전압 지시부(60)라고도 한다)는 스위칭제어부(50)로 변환부(10)에 의해 변환된 출력전원의 레벨을 지시하며, 출력전원의 레벨을 지시하는 지시인자의 크기가 부하의 크기에 따라 가변된다. 여기서, 부하의 크기가 증가할수록 지시인자의 크기도 증가하는 것이 바람직하다.
보다 구체적으로, 지시부(60)는 스위칭제어부(50)의 제어에 따라 수광부(40)로부터 출력되는 출력전원의 전압을 지시하는 신호에 기초하여 출력전원의 전압을 지시한다. 출력전원은 출력부(20)로부터의 출력전원을 수신하는 부하의 크기에 따라 가변한다. 여기서, 수광부(40)를 통한 출력전원의 지시 전압은 출력전압 지시부(60)의 응답시간에 대응할 수 있다.
본 발명에 따른 지시부(60)는 스위칭제어부(50)의 피드백 단자(FB)와 접지(그라운드) 사이에 병렬로 연결된 복수의 커패시터를 포함할 수 있으며, 보다 바람직하게는 병렬로 연결된 제1 커패시터(60a)와, 제2 커패시터(60b)를 포함하여 부하의 크기가 기설정값 이하인 경우 제1 커패시터(60a)에 출력전원이 인가되고, 부하의 크기가 기설정값 이상인 경우 제1 커패시터(60a) 및 제2 커패시터(60b)로 출력전원이 인가될 수 있다.
도 3을 참조하면, 제1 커패시터(60a)는 스위칭제어부(50)의 피드백 단자(FB)와 연결된 제1 단자 및 제2 단자를 포함하며, 스위칭부(60c)는 피드백 단자(FB)와 연결된 제1 단자 및 제2 단자를 포함하며, 제2 커패시터(60c)는 스위칭부(60c)의 제2 단자와 연결된 제1 단자와 제1 커패시터(60a)의 제2 단자와 연결된 제2 단자를 포함한다. 스위칭제어부(50)의 피드백 단자(FB)는 수광부(40)의 출력단자와도 연결된다.
스위칭부(60c)는 제2 커패시터(60b)와 피드백 단자(FB) 사이에 연결된다. 스위칭부(60c)는 부하의 크기가 기설정값 이하인 경우 턴 오프되고, 이에 제2 커패시터(20b)는 피드백 단자(FB)에 연결되지 않는다. 그리고, 스위칭부(60c)는 부하의 크기가 기설정값 이상인 경우 턴 온되어, 제2 커패시터(60b)와 피드백 단자(FB)가 연결된다.
그리하여, 부하의 크기가 기설정값 이하인 경우 제1 커패시터(60a)만 충전이 이루어지므로 소정값 이상 충전되지 않아 응답성 즉, 응답시간이 빨라지며, 부하의 크기가 기설정값 이상인 경우 제1 커패시터(60a) 및 제2 커패시터(60b)에 충전이 이루어져 소정값 이상 충전되므로 응답성이 느려지지만 강성이 커진다. 본 발명 실시예에서는 지시부(60)의 응답시간은 부하의 크기에 따라 증가한다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 지시부(60)의 동작을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 스위칭 모드 전원공급장치(100)의 상세회로도이다.
스위칭부(60c)는 부하의 크기가 기설정값 이상인 경우 도통되어 제1 커패시터(60a)와, 제2 커패시터(60b)로 출력전원을 인가시키고, 부하의 크기가 기설정값 이하인 경우 제1 커패시터(60a)로 출력전원을 인가시킨다. 부하의 크기가 기설정값 이상인 경우, 스위칭부(60c)는 단락되어 제2 커패시터(60b)는 스위칭제어부(50)의 피드백 측과 단락되며, 부하의 크기가 기설정값 이하인 경우, 스위칭부(60c)가 개방되어 제2 커패시터(60b)는 스위칭제어부(50)의 피드백 측과 개방된다.
여기서, 부하의 크기는 트랜지스터(MOSFET)에 연결된 저항(R)에 의해 측정 가능하다. 보다 구체적으로, 도 3을 참조하면 스위칭부(60c)는 트랜지스터(MOSFET)와 직렬 연결된 저항(R)에 의해 생성되는 부하 신호를 수신하는 지시 단자를 포함한다. 스위칭부(60c)는 저항(R)의 전압에 대응하는 부하 신호의 전압에 따라 턴 온 또는 턴 오프 된다.
여기서, 트랜지스터(MOSFET)는 일종의 스위칭 디바이스로서 변환부(10)에 포함되며, 변환부(10)의 출력전원의 전압을 조절하기 위한 스위칭 동작을 수행한다. 전류는 저항(R)과 트랜지스터(MOSFET)를 통해 흐르며, 저항(R)을 통한 부하 신호의 전압은 출력부(10)로부터 수신되는 출력전압의 부하의 크기를 지시한다. 이에 따라, 부하의 크기가 기설정값 이상인 경우, 부하 신호의 전압 크기에 따라 스위칭부(60c)는 턴 온 된다.
변환부(10)의 출력전원의 전압이 변환되면, 수광부(40)를 통한 출력전원의 전압을 지시하는 신호도 변환된다. 그러나, 수광부(40)의 출력단자가 피드백 단자(FB)와 연결된 경우라도, 제1 커패시터(60a)에 의해 피드백 단자(FB)에 제공되는 전압이 즉시 변화하지는 않는다. 또한, 스위칭부(60c)가 턴 온 되면, 제1 커패시터(60a)및 제2 커패시터(60b)의 전압이 수광부(40)로부터 출력되는 출력전원의 전압 지시에 대응할 때까지 제2 커패시터(60b)가 먼저 충전 또는 방전된다.
도 3은 지시부(60)가 제1 커패시터(60a)와, 제2 커패시터(60b)만을 포함하는 것을 일예로서 설명하고 있지만, 커패시터는 그 이상 마련되는 것도 가능하다. 또한, 도 3에서는 스위칭부(60c)가 BJT(bipolar junction transistor)로 구현되도록 도시하였으나, 기타 다양한 종류의 스위칭 소자로 구현 가능하다. 또한, 도 3에서 는 스위칭제어부(60)가 수광부(40)를 통한 전압 레벨에 따라 변환부(10)의 동작을 스위칭하고 있으나, 경우에 따라 발광부(30) 및 수광부(40) 없이 부하의 크기에 따라 가변되는 다른 지시인자에 의해 전압 레벨을 스위칭제어부(60)에 제공하도록 구현 가능하다. 예컨대, 스위칭 모드 전원 공급장치(100)는 출력전원의 전압을 지시하는 소정 신호를 생성하는 신호 생성부(미도시)를 포함하고, 생성된 신호를 피드백 단자에 제공하여 스위칭제어부(60)가 스위칭 동작을 수행할 수도 있다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 스위칭 모드 전원공급장치(100)의 전원공급방법에 대해 설명한다.
먼저, 변환부(10)에 의해 입력전원을 소정 레벨의 출력전원으로 변환하고(S10), 단계 S10에서의 변환에 필요한 부하의 크기에 따라 출력전원의 레벨을 지시하는 지시인자의 크기를 가변시킨다(S20).
여기서, 지시부(60)에 포함된 지시인자는, 병렬로 연결된 복수의 커패시터를 포함하는 것이 바람직하다. 그리고, 복수의 커패시터는 출력전원이 인가되는 제1 커패시터(60a)와, 제2 커패시터(60b)를 포함하며, 단계 S20은 부하의 크기에 따라 제2 커패시터(60b)에 선택적으로 출력전원이 인가되는 것이 바람직하다.즉, 단계 S20은 스위칭부(60c)에 의해 부하의 크기가 기설정값 이상인 경우, 제2 커패시터(60b)로 출력전원의 인가를 스위칭할 수 있다. 이에 따라, 제2 커패시터(20b)는 부하의 크기에 따라 스위칭제어부(50)의 피드백 단자(FB)와 연결 또는 연결되지 않는다.
이로써, 부하의 크기가 큰 경우에도 장치를 안정적으로 구동하며 오동작을 방지할 수 있다.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다.
도 1a는 종래의 스위칭 모드 전원공급장치의 구성을 도시한 블록도이며,
도 1b는 종래의 스위칭 모드 전원공급장치의 구성을 도시한 상세회로도이며,
도 2는 본 발명에 따른 스위칭 모드 전원공급장치의 구성을 도시한 블록도이며,
도 3은 본 발명에 따른 스위칭 모드 전원공급장치의 구성을 도시한 상세회로도이며,
도 4는 본 발명에 따른 스위칭 모드 전원공급장치의 전원공급방법을 도시한 흐름도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1, 100 : 스위칭 모드 전원공급장치
2, 10 : 변환부 3, 20 : 출력부
4, 30 : 발광부 5, 40 : 수광부
6, 50 : 스위칭제어부 60 : 지시부
60a : 제1 커패시터 60b : 제2 커패시터
60c : 스위칭부

Claims (20)

  1. 스위칭 모드 전원공급장치에 있어서,
    입력전원을 소정 레벨의 출력전원으로 변환하는 변환부와;
    상기 출력전원의 레벨이 소정값 이상인 경우 발광하는 발광부와;
    상기 발광부로부터의 광을 수광하여 상기 출력전원의 레벨을 알리는 수광부와;
    상기 수광부를 통한 상기 출력전원의 레벨에 따라 상기 변환부의 동작을 스위칭하는 스위칭제어부와;
    상기 출력전원의 인가를 스위칭하는 스위칭부를 포함하여 상기 스위칭제어부로 상기 출력전원의 레벨을 지시하는 크기가 상기 변환에 필요한 부하의 크기에 따라 가변되도록 하는 지시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 전원공급장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지시부는,
    병렬로 연결된 복수의 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 전원공급장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 커패시터는 상기 출력전원이 인가되는 제1 커패시터와, 제2 커패시터를 포함하고,
    상기 부하의 크기에 따라 상기 제2 커패시터에 선택적으로 상기 출력전원이 인가되는 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 전원공급장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 스위칭부는,
    상기 부하의 크기가 기설정값 이상인 경우, 상기 제2 커패시터로 상기 출력전원의 인가를 스위칭하는 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 전원공급장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 스위칭부는 상기 부하의 크기가 기설정값 이상인 경우 도통되는 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 전원공급장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수광부를 통한 상기 출력전원의 레벨은 상기 지시부의 응답시간에 대응하는 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 전원공급장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 응답시간은 부하의 크기에 따라 증가하는 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 전원공급장치.
  8. 스위칭 모드 전원공급장치의 전원공급방법에 있어서,
    입력전원을 소정 레벨의 출력전원으로 변환하는 단계와;
    상기 출력전원의 인가를 스위칭하여 상기 출력전원의 레벨을 지시하는 크기를 상기 변환에 필요한 부하의 크기에 따라 가변시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 전원공급장치의 전원공급방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 출력전원의 레벨을 지시하는 크기를 가변시키는 단계는,
    병렬로 연결된 복수의 커패시터에 의해 상기 출력전원의 레벨을 지시하는 크기를 가변시키는 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 전원공급방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 커패시터는 상기 출력전원이 인가되는 제1 커패시터와, 제2 커패시터를 포함하고,
    상기 출력전원의 레벨을 지시하는 크기를 가변시키는 단계는,
    상기 부하의 크기에 따라 상기 제2 커패시터에 선택적으로 상기 출력전원이 인가되는 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 전원공급방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 출력전원의 레벨을 지시하는 크기를 가변시키는 단계는,
    상기 부하의 크기가 기설정값 이상인 경우, 상기 제2 커패시터로 상기 출력전원의 인가를 스위칭하는 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 전원공급방법.
  12. 제11항에 있어서,상기 부하의 크기가 기설정값 이상인 경우 도통되는 트랜지스터에 의해 상기 스위칭을 수행하는 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 전원공급방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 출력전원의 레벨을 지시하는 크기를 가변시키는 단계에서, 상기 출력전원의 레벨은 상기 복수의 커패시터의 응답시간에 대응하는 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 전원공급방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 응답시간은 부하의 크기에 따라 증가하는 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 전원공급방법.
  15. 스위칭 모드 전원공급장치에 있어서,
    입력전원을 스위칭 동작에 의해 소정 전압을 갖는 출력전원으로 변환하는 변 환부와;
    상기 출력전원의 지시 전압에 기초하여 상기 변환부의 스위칭 동작을 제어하는 스위칭제어부와;
    상기 변환부에 의해 변환된 출력전원을 수신하는 부하의 크기에 따라 가변되는 상기 출력전원의 지시 전압을 상기 스위칭제어부에 제공하는 출력전압 지시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 전원공급장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 스위칭제어부는 상기 출력전원의 지시 전압을 수신하는 피드백 단자를 포함하며;
    상기 출력전압 지시부는,
    상기 피드백 단자와 연결된 제1 단자 및 제2 단자를 포함하는 제1 커패시터와,
    상기 피드백 단자와 연결된 제1 단자 및 제2 단자를 포함하는 스위칭부와,
    상기 스위칭부의 제2 단자와 연결된 제1 단자와 상기 제1 커패시터의 제2 단자와 연결된 제2 단자를 포함하는 제2 커패시터를 포함하되,
    상기 스위칭부는 상기 부하의 크기가 기설정값 이상인 경우 상기 제2 커패시터가 상기 피드백 단자에 연결되고, 상기 부하가 설정값 이하인 경우 상기 제2 커패시터가 상기 피드백 단자에 연결되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 전원공급장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 출력전원의 전압을 지시하는 신호를 생성하고, 상기 생성된 신호를 상기 피드백 단자에 제공하는 신호 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 전원공급장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 변환부는, 상기 스위칭제어부의 제어에 의해 상기 스위칭 동작을 수행하는 스위칭 디바이스를 포함하며,
    상기 스위칭 모드 전원공급장치는, 부하의 크기에 따라 가변하는 전압을 갖는 부하 신호를 생성하며 상기 스위칭 디바이스와 직렬 연결되는 저항을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 전원공급장치.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 출력전원의 전압이 기설정값 이상인 경우 발광하는 발광부와,
    상기 발광부로부터의 광을 수광하여 상기 출력전원의 지시 전압을 출력하는 수광부를 더 포함하고,
    상기 수광부를 통한 출력전원의 지시 전압은 상기 출력전압 지시부의 응답시간에 대응하는 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 전원공급장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 응답시간은 부하의 크기에 따라 증가하는 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 전원공급장치.
KR1020080048098A 2007-08-17 2008-05-23 스위칭 모드 전원공급장치 및 그 전원공급방법 KR101239978B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/129,833 US7782634B2 (en) 2007-08-17 2008-05-30 Switched-mode power supply and power supplying method thereof
CN2008101474508A CN101369778B (zh) 2007-08-17 2008-08-18 开关电源及其供电方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070082940 2007-08-17
KR20070082940 2007-08-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090018565A KR20090018565A (ko) 2009-02-20
KR101239978B1 true KR101239978B1 (ko) 2013-03-06

Family

ID=40362813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080048098A KR101239978B1 (ko) 2007-08-17 2008-05-23 스위칭 모드 전원공급장치 및 그 전원공급방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7782634B2 (ko)
KR (1) KR101239978B1 (ko)
CN (1) CN101369778B (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7986136B2 (en) 2007-08-09 2011-07-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Switching mode power supply apparatus and power supply method thereof
KR101533462B1 (ko) * 2009-03-09 2015-07-03 엘지이노텍 주식회사 전원공급회로
US11540375B2 (en) * 2018-11-30 2022-12-27 Signify Holding B.V. Power supply for an LED lighting unit

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5430635A (en) 1993-12-06 1995-07-04 Bertonee, Inc. High power factor electronic transformer system for gaseous discharge tubes
US6094362A (en) 1998-04-01 2000-07-25 Compaq Computer Corporation Switched-mode power converter with triple protection in a single latch
US6813170B2 (en) 2002-08-19 2004-11-02 Semtech Corporation Multiple output power supply having soft start protection for load over-current or short circuit conditions

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3367300B2 (ja) * 1995-09-18 2003-01-14 ヤマハ株式会社 スイッチング電源回路
JP3351400B2 (ja) * 1999-01-18 2002-11-25 株式会社村田製作所 スイッチング電源装置
ATE239999T1 (de) * 1999-03-31 2003-05-15 Pepperl & Fuchs Sicherheitsbarriere zum begrenzen von strom und spannung
JP3707436B2 (ja) * 2002-01-25 2005-10-19 株式会社村田製作所 スイッチング電源装置
JP3712064B2 (ja) * 2002-05-08 2005-11-02 セイコーエプソン株式会社 出力過電流保護回路、及び該出力過電流保護回路を備えた定電圧スイッチング電源回路
KR100585294B1 (ko) 2002-11-18 2006-06-01 삼성전자주식회사 가변 전압을 출력하는 스위칭 전원장치
JP3094731U (ja) * 2002-12-17 2003-07-04 船井電機株式会社 Ｒｃｃ方式スイッチング電源およびｒｃｃ方式スイッチング電源を有するビデオカセットレコーダ
CN1806382B (zh) * 2004-07-07 2011-08-03 株式会社村田制作所 开关电源装置和电子设备
KR100703166B1 (ko) * 2005-08-29 2007-04-06 삼성전자주식회사 전원공급장치 및 전원공급방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5430635A (en) 1993-12-06 1995-07-04 Bertonee, Inc. High power factor electronic transformer system for gaseous discharge tubes
US6094362A (en) 1998-04-01 2000-07-25 Compaq Computer Corporation Switched-mode power converter with triple protection in a single latch
US6813170B2 (en) 2002-08-19 2004-11-02 Semtech Corporation Multiple output power supply having soft start protection for load over-current or short circuit conditions

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
월간 전자부품(제목: 전류 모드 제어형 Flyback 컨버터 및 Forward 컨버터) 발표일 2000년 11월 *
월간 전자부품(제목: 전류 모드 제어형 Flyback 컨버터 및 Forward 컨버터) 발표일 2000년 11월*

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090018565A (ko) 2009-02-20
CN101369778B (zh) 2013-07-31
US7782634B2 (en) 2010-08-24
US20090046483A1 (en) 2009-02-19
CN101369778A (zh) 2009-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101822067B1 (ko) Ｌｅｄ 발광 장치
US10476395B2 (en) Voltage converting system and method of using the same
JP5560320B2 (ja) 光度の調節できる照明装置及び光度調節方法
TWI502866B (zh) Soft start switching power converter means
US9831786B2 (en) Switching power-supply device
US7808186B2 (en) Power supply apparatus for arc-generating load
EP2753145B1 (en) Induction heat cooking apparatus
US9433060B2 (en) Power factor correction circuit, operating device for a light-emitting means and method for controlling a power factor correction circuit
CN111654189A (zh) 谐振式电源转换装置
JP4854556B2 (ja) 電源装置
KR101239978B1 (ko) 스위칭 모드 전원공급장치 및 그 전원공급방법
JP5137121B2 (ja) スイッチング電源装置
EP2600514A2 (en) Flyback DC/DC converter with load variable modes of operation
US10615681B2 (en) Switching power supply circuit
KR940007474B1 (ko) 마그네트론 구동용 전원장치
JP2001016851A (ja) スイッチング電源装置
KR20100069038A (ko) 방전가공기의 직류전압공급장치
KR101816290B1 (ko) 전원 공급 시스템
CN109217674B (zh) 开关电源装置和开关控制电路
JP2013021756A (ja) 電源装置
JP3928769B2 (ja) 簡易電気泳動装置用電源
KR20150109523A (ko) 전원 공급 장치
US20140185343A1 (en) Switching mode power supply and control method thereof
JP2008193803A (ja) スイッチング電源装置
KR101200251B1 (ko) 전원공급장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160128

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170124

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180212

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190207

Year of fee payment: 7