KR101260749B1 - 전원 공급 장치 - Google Patents

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원인성
이인대
권오철
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Abstract

본 발명은 외부로부터 입력되는 교류 전원을 정류 및 평활하여 직류 전원으로 변환하는 제1정류평활부; 1차측 권선을 통해 상기 제1정류평활부에 의해 변환된 직류 전원을 인가받고, 2차측 권선 및 보조 권선으로 전원을 유기시키는 변압부; 상기 변압부로부터 출력되는 전원을 정류 및 평활하여 출력 전압을 생성하는 제2정류평활부; 상기 2차측 권선 및 상기 보조 권선에 유기되는 전원을 제어하는 전원 제어부; 및 일단이 상기 제1정류평활부의 출력단과 상기 1차측 권선 사이에 접속되어 상기 제1정류평활부로부터 출력되는 전류를 상기 1차측 권선과 분배시켜 흐르도록 하는 제1기동 저항, 상기 제1기동 저항과 상기 1차측 권선 중 어느 하나에 흐르는 전류에 따라 턴온되고, 턴온시 상기 제1기동 저항과 상기 1차측 권선에 흐르는 전류의 합만큼의 전류를 통과시키는 제1스위칭 수단, 및 상기 제1스위칭 수단을 통해 흐르는 전류를 충전하고, 충전된 전원을 상기 전원 제어부에 기동 전원으로 제공하는 충전용 커패시터를 갖는 기동부를 포함하는 전원 공급 장치를 제공한다. 본 발명에 의한 전원 공급 장치는 기동 시간을 단축시키며 전력 손실을 감소시킬 수 있는 장점을 갖는다.

Description

전원 공급 장치{Power supply apparatus}
본 발명은 전원 공급 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기동 시간을 단축시키며 전력 손실을 감소시킬 수 있는 전원 공급 장치에 관한 것이다.
일반적으로 전자 기기에는 기기가 동작할 수 있도록 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환시켜 출력하는 직류 전원 공급 장치가 필요하다. 이러한 직류 전원 공급 장치로는 효율이 높으면서 소형 경량인 스위칭 모드 전원 공급 장치가 주로 사용되고 있다.
스위칭 모드 전원 공급 장치는 상용 교류 전원 입력시 전원 컨트롤러의 초기 기동을 위해 기동 회로가 필요하다. 이를 위해, 종래에는 스위칭 모드 전원 공급 장치 내에 기동 저항과 충전용 커패시터로 구성된 기동 회로를 구비하였다.
그러나, 종래의 기동 회로는 기동 저항에 의한 전력 손실 문제가 발생하고, 기동 저항에 의한 전력 손실을 줄이기 위하여 기동 저항의 저항값을 크게 하면 기동 전류가 작아져 초기 기동 시간이 길어지는 문제점이 발생한다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 기동 시간을 단축시키며 전력 손실을 감소시킬 수 있는 전원 공급 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 전원 공급 장치는 외부로부터 입력되는 교류 전원을 정류 및 평활하여 직류 전원으로 변환하는 제1정류평활부; 1차측 권선을 통해 상기 제1정류평활부에 의해 변환된 직류 전원을 인가받고, 2차측 권선 및 보조 권선으로 전원을 유기시키는 변압부; 상기 변압부로부터 출력되는 전원을 정류 및 평활하여 출력 전압을 생성하는 제2정류평활부; 상기 2차측 권선 및 상기 보조 권선에 유기되는 전원을 제어하는 전원 제어부; 및 일단이 상기 제1정류평활부의 출력단과 상기 1차측 권선 사이에 접속되어 상기 제1정류평활부로부터 출력되는 전류를 상기 1차측 권선과 분배시켜 흐르도록 하는 제1기동 저항, 상기 제1기동 저항과 상기 1차측 권선 중 어느 하나에 흐르는 전류에 따라 턴온되고, 턴온시 상기 제1기동 저항과 상기 1차측 권선에 흐르는 전류의 합만큼의 전류를 통과시키는 제1스위칭 수단, 및 상기 제1스위칭 수단을 통해 흐르는 전류를 충전하고, 충전된 전원을 상기 전원 제어부에 기동 전원으로 제공하는 충전용 커패시터를 갖는 기동부를 포함한다.
상기 기동부는 상기 제1스위칭 수단과 상기 충전용 커패시터 사이에 직렬 접속되고, 상기 제1스위칭 수단의 턴온시 순방향 바이어스 상태가 되어 상기 제1스위칭 수단을 통해 흐르는 전류를 상기 충전용 커패시터로 유도하며, 상기 충전용 커패시터의 충전이 완료되면 역방향 바이어스 상태가 되어 상기 충전용 커패시터로의 전류 유입을 차단하는 다이오드를 더 포함할 수 있다.
상기 기동부는 상기 제1스위칭 수단과 상기 다이오드 사이에 직렬 접속되어 기동 전원의 전류를 조절하는 제2기동 저항을 더 포함할 수 있다.
상기 기동부는 일단이 상기 제1스위칭 수단과 상기 제2기동 저항 사이에 접속되고, 상기 충전용 커패시터의 충전이 완료되면 턴온되어 상기 다이오드에 의해 상기 충전용 커패시터로의 유입이 차단된 전류가 흐를 다른 경로를 제공하는 제2스위칭 수단을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 전원 공급 장치는 기동 시간을 단축시키며 전력 손실을 감소시킬 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 공급 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 공급 장치의 회로도이다.
도 3은 도 2의 Vfb, Vd의 개략적인 그래프 형태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 공급 장치의 타이밍도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 또 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 단지 청구항에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하, 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 전원 공급 장치에 대해 설명하도록 한다.
본 명세서에서 '전원 공급 장치'는 외부로부터 입력되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 부하에 출력하기 위한 장치로서, 대표적인 예로 스위칭 모드 파워 서플라이(Switching Mode Power Supply: SMPS)가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 공급 장치의 블록도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 공급 장치의 회로도이다. 그리고, 도 3은 도 2의 Vfb, Vd의 개략적인 그래프 형태를 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 공급 장치의 타이밍도이다. 참고로, 도 1 및 도 2는 PSR(Primary Side Regulation) 방식의 전원 공급 장치를 나타낸다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 공급 장치는 제1정류평활부(110), 변압부(120), 전원 제어부(140), 기동부(150), 제2정류평활부(130), 및 제3정류평활부(160)를 포함한다.
제1정류평활부(110)는 브릿지 다이오드(210) 및 평활용 커패시터(212)를 포함한다. 외부로부터 입력되는 교류 전원이 브릿지 다이오드(210)에서 정류된 후, 평활용 커패시터(212)를 통해 직류 전원으로 변환되어 출력된다. 제1정류평활부(110)에서 출력되는 직류 전원은 기동부(150) 및 변압부(120)에 인가된다.
변압부(120)는 제1정류평활부(110)에서 인가된 직류 전원을 변압하여 출력한다. 변압부(120)는 1차측 권선(NP), 2차측 권선(NS), 및 보조 권선(NA)을 갖는 트랜스포머일 수 있다. 변압부(120)는 트랜스포머의 1차측 권선(NP)을 통해, 제1정류평활부(110)에 의해 변환된 직류 전원을 인가받고, 후술할 제1스위칭 수단(222)의 스위칭 작용에 따라 2차측 권선(NS) 및 보조 권선(NA)으로 교류 형태의 전원을 유기시킨다. 2차측 권선(NS)으로 유기된 전원은 제2정류평활부(130)에 인가된 후 출력 전압(Vo)으로 제공되고, 보조 권선(NA)으로 유기된 전원은 제3정류평활부(160)에 인가된 후 기동 완료 후의 전원 제어부(140)를 구동하기 위한 구동 전압으로 제공된다.
전원 제어부(140)는 소정의 주파수 및 듀티를 갖는 PWM(Pulse Width Modulation) 파형을 제1스위칭 수단(222)에 제어 신호로 출력하여 변압부(120)의 2차측 권선(NS) 및 보조 권선(NA)에 유기되는 전원를 제어하는 제어 로직(218)을 포함하며, 이러한 전원 제어부(140)는 PWM IC일 수 있다.
또한, 전원 제어부(140)의 제어 로직(218)은 피드백 전압 제어 기능을 수행한다. 제어 로직(218)은 저항들(238, 240)에 의해 분압된 보조 권선(NA)의 전압(Vfb)과 제2정류평활부(130)의 다이오드(232) 양단의 전압(Vd)을 검출한다. 그리고, 하기의 수학식 1에 따라 산출된 출력 전압(Vo)이 일정하게 유지되도록 PWM 파형의 듀티를 조절하여 제1스위칭 수단(222)에 인가한다. 출력 전압(Vo)이 커지게 되면, 전원 제어부(140)에서 출력하는 PWM 파형의 듀티가 줄어들도록 하고, 반대로 출력 전압(Vo)이 작아지게 되면, 전원 제어부(140)에서 출력하는 PWM 파형의 듀티를 증가시켜 줌으로써, 전원 공급 장치의 출력 전압을 항상 일정하게 유지시켜 준다. 한편, 저항들(238, 240)에 의해 분압된 보조 권선(NA)의 전압(Vfb)과 제2정류평활부(130)의 다이오드(232) 양단의 전압(Vd)은 도 3과 같은 형태를 띄는데, 이 때 전원 제어부(140)에 의해 검출되는 전압은 Tons의 2/3 지점의 전압이다. 여기서, Tons는 변압부(120)의 2차측 권선(NS)에 전원이 유기되었을 때를 나타낸다.
[수학식 1]
Vo=Vfb*{(R4+R5)/R5}*(NS/NA)-Vd
상기 수학식 1에서 NS/NA는 보조 권선(NA)에 대한 2차측 권선(NS)의 비를 나타낸다.
이러한 전원 제어부(140)는 최초 기동을 위해 기동부(150)로부터 기동 전원을 공급받으며, 기동 완료 후에는 전원 제어부(140)의 제어 동작으로 변압부(120)의 보조 권선(NA)으로 공급된 에너지에 의해 구동 전원을 공급받는다.
기동부(150)는 제1기동 저항(220), 제1스위칭 수단(222), 충전용 커패시터(224), 다이오드(226), 제2기동 저항(228), 및 제2스위칭 수단(230)을 포함한다.
제1기동 저항(220)은 일단이 제1정류평활부(110)의 출력단과 변압부(120)의 1차측 권선(NP) 사이에 접속되어 제1정류평활부(110)로부터 출력되는 전류를 변압부(120)의 1차측 권선(NP)과 분배시켜 흐르도록 한다. 그리고, 제1기동 저항(220)은 타단이 제1스위칭 수단(222)의 제어 단자에 접속되어 제1기동 저항(220)에 흐르는 전류가 제1스위칭 수단(222)의 제어 신호로 인가되도록 한다. 제1기동 저항(220)은 저항값이 큰 저항(예를 들면, 수십 MΩ 이상의 저항)을 사용하여 변압부(120)의 1차측 권선(NP)으로 흐르는 전류에 비해 적은 전류가 제1기동 저항(220)으로 흐르도록 한다. 따라서, 제1기동 저항(220)에 의한 전력 손실을 감소시킬 수 있다.
제1스위칭 수단(222)은 제1기동 저항(220)과 변압부(120)의 1차측 권선(NP) 중 어느 하나에 흐르는 전류에 따라 턴온되고, 턴온시 제1기동 저항(220)과 변압부(120)의 1차측 권선(NP)에 흐르는 전류의 합만큼의 전류를 통과시킨다. 이에, 제1기동 저항(220)에 흐르는 전류뿐만 아니라 변압부(120)의 1차측 권선(NP)에 흐르는 전류가 함께 충전용 커패시터(224)에 충전될 수 있다.
따라서, 본 발명은 제1기동 저항(220)에 의한 전력 손실을 감소시키면서 동시에 기동 시간을 단축시킬 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 실시예에서는 제1스위칭 수단(222)이 제1기동 저항(220)에 흐르는 전류에 따라 턴온되는 것으로 도시하였으나, 제1스위칭 수단(222)은 변압부(120)의 1차측 권선(NP)에 흐르는 전류에 따라 턴온되도록 구성할 수도 있다.
또한, 제1스위칭 수단(222)은 전원 제어부(140)의 기동 완료 후 전원 제어부(140)의 제어에 따라 턴온/턴오프되어 변압부(120)가 2차측 권선(NS) 및 보조 권선(NA)으로 전원을 유기시키도록 할 수 있다.
즉, 제1스위칭 수단(222)은 전원 제어부(140)가 변압부(120)의 2차측 권선(NS) 및 보조 권선(NA)에 전원을 유기시키기 위해 필요한 스위칭 기능을 하는 동시에 기동부(150)의 기능을 한다. 물론, 전원 제어부(140)가 변압부(120)의 2차측 권선(NS) 및 보조 권선(NA)에 전원을 유기시키기 위해 필요한 스위칭 기능을 하는 스위칭 수단과 기동부(150)의 기능을 하는 스위칭 수단을 별도로 구비하는 것도 가능하다.
이러한 제1스위칭 수단(222)은 베이스, 콜렉터, 이미터 단자를 갖는 트랜지스터, 게이트, 소스, 드레인 단자를 갖는 FET(Field Effect Transistor) 등이 적용될 수 있다.
충전용 커패시터(224)는 제1스위칭 수단(222)을 통해 흐르는 전류를 충전하고, 충전된 전원을 전원 제어부(140)에 기동 전원으로 제공한다. 이를 위해, 충전용 커패시터(224)의 일단은 전원 제어부(140)의 전원 단자(Vcc)에 접속된다.
다이오드(226)는 제1스위칭 수단(222)과 충전용 커패시터(224) 사이에 직렬 접속되고, 제1스위칭 수단(222)의 턴온시 순방향 바이어스 상태가 되어 제1스위칭 수단(222)을 통해 흐르는 전류를 충전용 커패시터(224)로 유도하며, 충전용 커패시터(224)의 충전이 완료되면 역방향 바이어스 상태가 되어 충전용 커패시터(224)로의 전류 유입을 차단한다. 따라서, 기동 전원의 충전이 완료된 후에도 일어날 수 있는 지속적인 충전을 방지할 수 있다.
제2기동 저항(228)은 다이오드(226)와 제1스위칭 수단(222) 사이에 직렬 접속되어 기동 전원의 전류를 조절한다.
제2스위칭 수단(230)은 일단이 제1스위칭 수단(222)과 제2기동 저항(228) 사이에 접속되고, 상기 충전용 커패시터(224)의 충전이 완료되면 턴온되어 상기 다이오드(226)에 의해 상기 충전용 커패시터(224)로의 유입이 차단된 전류가 흐를 다른 경로를 제공한다. 상기 다른 경로는 전원 제어부(140)의 전류 감지 단자(IS 단자)로 유입되는 경로를 포함할 수 있다. 상기 전류 감지 단자(IS 단자)는 변압부(120)의 1차측 권선(NP)에 흐르는 전류를 감지하기 위한 것으로, 전원 제어부(140)의 제어 로직(218)에 1차측 권선(NP)의 감지 전압을 제공하는 VCS(Current Sensing Voltage) 단자와 연결되어 사용된다.
제2스위칭 수단(230)의 제어 단자는 전원 제어부(140)의 제어 로직(218)의 VDD 단자에 접속된다. 이 VDD 단자는 충전용 커패시터(224)의 충전이 완료되어 전원 제어부(140)의 전원 단자가 셋업되면 하이(high) 상태가 된다. 이 때, 제2스위칭 수단(230)이 턴온되어 제1스위칭 수단(222)을 통해 흐르는 전류를 통과시킬 수 있다.
한편, 다이오드(226), 제2 기동 저항, 및 제2스위칭 수단(230)은 전원 제어부(140) 내에 구비되거나, 별도의 구성요소로 구비될 수 있다.
전원 제어부(140)의 기동이 완료되면, 변압부(120)의 보조 권선(NA)으로 공급된 에너지가 제3정류평활부(160)의 다이오드(236)와 충전용 커패시터(224)를 거쳐 변압부(120)의 1차측 권선(NP)및 보조 권선(NA)의 비에 따른 직류 전원으로 변환되어 전원 제어부(140)에 구동 전원으로 공급된다. 여기서, 충전용 커패시터(224)는 기동부(150)의 기능과 제3정류평활부(160)의 기능을 동시에 수행할 수 있다.
제2정류평활부(130)는 다이오드(232) 및 평활용 커패시터(234)를 포함하며, 변압부(120)의 2차측 권선(NS)으로 공급된 에너지를 변압부(120)의 1차측 및 2차측의 권선비에 따른 직류 전원(Vo)으로 변환하여 부하로 출력한다.
이러한 구성을 갖는 전원 공급 장치의 기동 과정을 도 2 및 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
전원 공급 장치에 전원이 투입되면, 기동 초기 과정(T1), 기동 후기 과정(T2), 및 기동 완료 후의 정상 동작 과정(T3)을 거친다.
먼저, 전원이 투입되면 제1정류평활부(110)를 통해 출력되는 전류가 제1기동 저항(220) 및 변압부(120)의 1차측 권선(NP)으로 분배되어 흐른다. 제1기동 저항(220)으로 흐르는 전류는 제1스위칭 수단(222)의 제어 단자로 유입(도 4의 T1 시간 동안 전원 제어부(140)의 OUT 단자가 하이(high) 상태)되어 제1스위칭 수단(222)을 턴온시키는 역할을 한다. 제1스위칭 수단(222)이 턴온되면, 변압부(120)의 1차측 권선(NP)을 통해 흐르는 전류(Ice) 및 제1기동 저항(220)을 통해 흐르는 전류(Ibe)가 제1스위칭 수단(222)을 통과하면서 합쳐지고, 합쳐진 전류(Ice+Ibe)는 전원 제어부(140)의 EM 단자로 유입(도 4의 T1 시간 동안 EM 단자가 하이 상태)된다. 그러면, 전원 제어부(140)의 EM 단자로 유입된 전류(Ice+Ibe)는 제2기동 저항(228) 및 다이오드(226)를 지나 충전용 커패시터(224)에 충전된다. 이 충전용 커패시터(224)의 양단 전압이 전원 제어부(140)의 전원 단자(Vcc)로 방전되면서 전원 제어부(140)의 기동 전원으로 제공된다. 즉, 도 4에서 Vcc 단자의 전압이 T1 시간 동안 점차 증가하고 있음을 알 수 있다. 충전용 커패시터(224)로부터 전원 단자로의 기동 전원 방전은 T1+T2 시간 동안 진행된다.
전원 제어부(140)의 Vcc 단자의 전압이 V1 전압에 도달하게 되면, 전원 제어부(140)가 기동할 수 있는 준비 상태가 되며, 기동 후기 과정(T2)으로 진입한다. 이 때, 다이오드(226)는 역방향 바이어스 상태가 되어 충전용 커패시터(224)로의 충전이 중단된다. 또한, 전원 제어부(140) 내의 제어 유닛의 VDD 단자는 하이 상태로 되면서 제2스위칭 수단(230)이 턴온되게 된다. 한편, 전원 제어부(140)는 T2 시간 동안 OUT 단자로 로우(low) 신호를 출력하여 제1스위칭 수단(222)을 턴오프(turn-off)시킨다. 이에 따라, 제1스위칭 수단(222)이 접속된 전원 제어부(140)의 EM 단자가 로우 상태가 된다. 이로써, 제1스위칭 수단(222)을 통해 흐르는 전류가 충전용 커패시터(224)로 충전되지 아니하고 전원 제어부(140)의 전류 감지 단자(IS 단자)로 유입될 수 있는 경로가 구성되게 된다. T2 시간동안 전원 제어부(140)의 Vcc 단자의 전압이 V2 전압까지 도달하게 되면, 기동 완료 후의 정상 동작 과정(T3)이 진행된다.
T3 시간 동안, 전원 제어부(140)는 OUT 단자로 PWM 파형을 출력하여 제1스위칭 수단(222)의 스위칭을 제어함으로써 변압부(120)의 2차측 권선(NS) 및 보조 권선(NA)으로 전원을 유기시키도록 한다. 변압부(120)의 2차측 권선(NS)으로 유기된 전원은 제2정류평활부(130)를 거쳐 출력 전압(Vo)으로 공급되고, 변압부(120)의 보조 권선(NA)으로 유기된 전원은 제3정류평활부(160)를 거쳐 전원 제어부(140)의 구동 전원으로 공급된다. 이 구동 전원은 V2 전압으로 일정하게 유지된다.
T3 시간 동안, 전원 제어부(140)의 OUT 단자로 하이 상태의 PWM 파형이 출력되어 제1스위칭 수단(222)이 턴온될 때마다 EM 단자로 전류가 유입되고, 상기 유입된 전류는 턴온된 제2스위칭 수단(230)이 제공한 전류 경로에 따라 전원 제어부(140)의 IS 단자로 유입된다.
도 4에서 미설명된 부호 Tonp는 변압부(120)의 1차측 권선(NP)에 전원이 입력되었을 때를 나타내고, Tons는 변압부(120)의 2차측 권선(NS)에 전원이 유기되었을 때를 나타낸다.
이와 같이, 본 발명에 의한 전원 공급 장치에 따르면, 기동 시간을 단축시키며 전력 손실을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
110: 제1정류평활부 120: 변압부
130: 제2정류평활부 140: 전원 제어부
150: 기동부 160: 제3정류평활부
210: 브릿지 다이오드 212, 234: 평활용 커패시터
218: 제어 로직 220: 제1기동 저항
222: 제1스위칭 수단 224: 충전용 커패시터
226, 232, 236: 다이오드 228: 제2기동 저항
230: 제2스위칭 수단 238, 240: 저항

Claims (4)

  1. 외부로부터 입력되는 교류 전원을 정류 및 평활하여 직류 전원으로 변환하는 제1정류평활부;
    1차측 권선을 통해 상기 제1정류평활부에 의해 변환된 직류 전원을 인가받고, 2차측 권선 및 보조 권선으로 전원을 유기시키는 변압부;
    상기 변압부로부터 출력되는 전원을 정류 및 평활하여 출력 전압을 생성하는 제2정류평활부;
    상기 2차측 권선 및 상기 보조 권선에 유기되는 전원을 제어하는 전원 제어부; 및
    일단이 상기 제1정류평활부의 출력단과 상기 1차측 권선 사이에 접속되어 상기 제1정류평활부로부터 출력되는 전류를 상기 1차측 권선과 분배시켜 흐르도록 하는 제1기동 저항, 상기 제1기동 저항과 상기 1차측 권선 중 어느 하나에 흐르는 전류에 따라 턴온되고, 턴온시 상기 제1기동 저항과 상기 1차측 권선에 흐르는 전류의 합만큼의 전류를 통과시키는 제1스위칭 수단, 및 상기 제1스위칭 수단을 통해 흐르는 전류를 충전하고, 충전된 전원을 상기 전원 제어부에 기동 전원으로 제공하는 충전용 커패시터를 갖는 기동부를 포함하는 전원 공급 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기동부는 상기 제1스위칭 수단과 상기 충전용 커패시터 사이에 직렬 접속되고, 상기 제1스위칭 수단의 턴온시 순방향 바이어스 상태가 되어 상기 제1스위칭 수단을 통해 흐르는 전류를 상기 충전용 커패시터로 유도하며, 상기 충전용 커패시터의 충전이 완료되면 역방향 바이어스 상태가 되어 상기 충전용 커패시터로의 전류 유입을 차단하는 다이오드를 더 포함하는 전원 공급 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기동부는 상기 제1스위칭 수단과 상기 다이오드 사이에 직렬 접속되어 기동 전원의 전류를 조절하는 제2기동 저항을 더 포함하는 전원 공급 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 기동부는 일단이 상기 제1스위칭 수단과 상기 제2기동 저항 사이에 접속되고, 상기 충전용 커패시터의 충전이 완료되면 턴온되어 상기 다이오드에 의해 상기 충전용 커패시터로의 유입이 차단된 전류가 흐를 다른 경로를 제공하는 제2스위칭 수단을 더 포함하는 전원 공급 장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101564446B1 (ko) 2013-11-22 2015-10-29 삼성전기주식회사 전원 공급 장치
KR20200105062A (ko) 2019-02-28 2020-09-07 주식회사 케이포스 전원 공급 장치의 출력 제어 회로

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
US6909616B2 (en) 2002-09-18 2005-06-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Power supply and power supply control device for an electronic equipment having a key off function
JP2006101682A (ja) 2004-09-30 2006-04-13 Yamaha Corp スイッチング電源装置
US7342365B2 (en) 2006-02-09 2008-03-11 Linear Technology Corp. Systems and methods for reducing input current in photoflash chargers

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
US6909616B2 (en) 2002-09-18 2005-06-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Power supply and power supply control device for an electronic equipment having a key off function
JP2006101682A (ja) 2004-09-30 2006-04-13 Yamaha Corp スイッチング電源装置
US7342365B2 (en) 2006-02-09 2008-03-11 Linear Technology Corp. Systems and methods for reducing input current in photoflash chargers

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101564446B1 (ko) 2013-11-22 2015-10-29 삼성전기주식회사 전원 공급 장치
KR20200105062A (ko) 2019-02-28 2020-09-07 주식회사 케이포스 전원 공급 장치의 출력 제어 회로

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