KR101377436B1 - 전원 - Google Patents

전원 Download PDF

Info

Publication number
KR101377436B1
KR101377436B1 KR1020097024420A KR20097024420A KR101377436B1 KR 101377436 B1 KR101377436 B1 KR 101377436B1 KR 1020097024420 A KR1020097024420 A KR 1020097024420A KR 20097024420 A KR20097024420 A KR 20097024420A KR 101377436 B1 KR101377436 B1 KR 101377436B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
current
supply voltage
coupled
threshold device
Prior art date
Application number
KR1020097024420A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100017296A (ko
Inventor
윌리엄 빈센트 피츠제럴드
Original Assignee
톰슨 라이센싱
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 톰슨 라이센싱 filed Critical 톰슨 라이센싱
Publication of KR20100017296A publication Critical patent/KR20100017296A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101377436B1 publication Critical patent/KR101377436B1/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
    • H02M3/22—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
    • 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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • 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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0016—Control circuits providing compensation of output voltage deviations using feedforward of disturbance parameters
    • H02M1/0019—Control circuits providing compensation of output voltage deviations using feedforward of disturbance parameters the disturbance parameters being load current fluctuations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

스위칭된 모드 전원 및 스위칭된 모드 전원를 동작하기 위한 방법에 따라서, 파워 출력 스위치의 동작동안 전류 흐름의 각각의 발생의 크기가 네거티브 피드백 제어를 위해 감지된다. 감지 전압은 1차 공급 전압에 비례하여 발생된다. 감지 전압이 문턱치를 초과할 때마다, 전원의 출력 파워는 감지 전압에 비례하는 전압을 각각의 감지된 크기에 더함으로써 흐르는 전류의 각각의 발생의 감지된 크기를 증가시킴으로써 제한된다. 문턱치 전압은 상이한 항복 전압을 갖는 제너 다이오드를 이용하여 선택될 수 있다. 따라서 보조적인 파워 제한이 발생하고 발생하지 않는 1차 공급 전압의 전반적인 범위내 각각의 범위는 제어될 수 있다.
전원, FB 핀, 감지 전압, CS 핀, 문턱치 전압

Description

전원{POWER SUPPLY}
본 발명의 장치에 따른 전류 모드 제어 스위칭된 모드 전원(current mode controlled switched mode power supply)은 문턱치, 예를 들어, 파워 제한이 시작되는 전압 문턱치(voltage threshold)의 선택을 인에이블하는 방식으로 넓은 입력 AC 전압 범위에 걸쳐서 전원의 파워 출력(power output)을 제한한다.
전류 모드 제어를 활용하는 스위칭 전원은 입력 전압에 비례하는 최대 파워 출력을 제공한다. 넓은 전압 입력 범위에 걸쳐서 사용하기 위한 전원에 있어서, 과부하동안 과도한 파워가 입력 AC 전압의 높은 범위에서 전달될 수 있으며, 이것은 전원내 트랜스포머, 다이오드 및 트랜지스터에 대해 높은 동작 온도를 야기할 수 있다.
이러한 전원에서 파워 제한이 사용되지 않는다면, 전원내 부품들이 가장 높은 입력 전압에서 과열 또는 실패없이 과부하동안 최대 출력 파워를 다루도록 설계되어야 한다. 보다 견고한 부품들을 활용함으로써 불필요한 비용을 더하게 되고 부품이 입력 AC 전압의 보다 좁은 범위내 의도되거나 고정된 파워 출력을 위해서만 설계된다면 전원이 물리적으로 보다 커지도록 한다.
기존의 전류 모드 제어 스위칭된 모드 전원은 전원의 출력 스위칭 트랜지스터의 동작 전류를 나타내는 전압에 더해질 수 있는 오프셋 전압을 발생하는 회로를 부분적으로 다룬다. 오프셋 전압은 전압 피드백의 크기를 증가시킨다. 따라서, 파워 제한은 오프셋 부재시 발생할 수 있는 것 보다 낮은 입력 AC 전압에서 시작된다.
기존의 전원은 다수의 문제를 해결하지만, 기존의 전원의 동작은 보다 나은 개선을 위한 기회를 제공한다. 이처럼 발생된 하나의 이러한 문제는 입력 AC 전압의 크기에 정비례한 DC 전압에 정비례한 오프셋 전압의 크기라는 점이다. 따라서, 파워 제한이 개시된 입력 AC 전압 레벨에 걸쳐서 제어가 존재하지 않는다. 파워 제한은 항상 파워 제한이 필요하지 않을 수도 있을 때 보다 낮은 파워 레벨에서 조차 발생하는데, 이는 파워 제한을 개시하기 위해 입력 AC 전압 범위내에서 문턱치를 설정하는 것이 불가능하기 때문이다. 파워 제한을 개시하기 위한 문턱치를 설정함으로써, 예를 들어, 적절한 성능 기준에 기초한 설계 및 전원의 동작을 개선할 수 있도록 하는 것이 유리하다. 이러한 성능 기준은, 예를 들어, 전원의 입력 전압 범위를 최적화하는 단계, 전원의 최대 부하 능력을 최적화하는 단계, 전원의 비용을 최적화하는 단계; 전원의 사이즈를 최적화하는 단계, 그리고 전원의 동작의 효율성을 최적화하는 단계를 포함할 수 있다.
이러한 문제와 기타 문제들은 파워 제한을 개시하기 위해 입력 AC 전압 범위내에 선택가능한 문턱치를 제공함으로써 본 명세서에 고안된 발명의 장치에 따라서 해결된다. 선택가능한 문턱치는, 예를 들어, 전술한 하나 이상의 성능 기준과 연관된 설계 기준을 충족시키기 위해 보다 많은 비용, 보다 견고한 부품 및 적은 비용, 보다 덜 견고한 부품을 조합함으로써 선택들이 이루어질 수 있도록 한다.
더욱이, 기존에 활용된 포지티브 전압에 비해 문턱치를 설정하기 위한 네거티브 전압을 활용함으로써 본 명세서에서 고안된 발명의 장치에 따라서 설계시 보다 나은 유연성이 제공될 수 있다.
스위칭된 모드 전원를 작동하기 위한 발명의 장치에 따른 방법은 1차 공급 전압을 수신하는 단계, 주기적으로 상기 1차 공급 전압을 부하에 결합하고 상기 1차 공급 전압을 상기 부하로부터 결합해제하는 단계, 상기 결합 및 결합 해제 단계에 응답하여 2차 전압 공급을 활성화하는 단계, 상기 결합 및 결합해제 단계동안 각각의 전류 흐름의 발생의 크기를 감지하는 단계, 상기 감지 단계에 응답하여 적어도 부분적으로 상기 결합 및 결합해제 단계를 제어하는 단계, 상기 1차 공급 전압에 비례하는 감지 전압을 발생하는 단계, 그리고 감지 전압이 문턱치를 초과할 때는 언제나 각각의 흐르는 전류의 발생의 감지된 크기를 증가시킴으로써 상기 전원의 출력 파워를 제한하는 단계를 포함한다.
본 발명의 방법은 상기 감지 전압에 비례하는 팩터(a factor)에 의해 상기 흐르는 전류의 각각의 발생의 상기 감지된 크기를 증가시키는 단계, 또는 상기 감지 단계 및 상기 활성화 단계에 응답하여 상기 결합 및 결합해제 단계를 제어하는 단계를 하나 이상 포함한다.
본 발명의 방법은 1차 교류(AC) 공급 전압을 수신하는 단계, 상기 흐르는 전류의 각각의 감지된 크기에 관련된 전압 신호를 발생하는 단계, 상기 AC 공급 전압의 네거티브 부분에 응답하여 상기 감지 전압을 발생하는 단계, 및 상기 감지 전압이 상기 문턱치를 초과할 때, 상기 감지 전압에 비례하는 팩터에 의해 크기에 있어 각각의 상기 전압 신호를 증가시키는 단계, 및 상기 증가된 크기 전압 신호 및 상기 활성화 단계에 응답하여 상기 결합 및 결합해제 단계를 제어하는 단계를 더 포함한다.
발명의 장치에 따른 스위칭된 모드 전원은 1차 공급 전압의 소스, 주기적으로 상기 1차 공급 전압을 트랜스포머에 결합하고 상기 트랜스포머로부터 상기 1차 공급 전압을 결합해제하기 위한 스위치, 상기 트랜스포머에 결합되고 상기 스위치의 동작에 의해 활성화되는 2차 전압 공급, 스위치의 상기 동작동안 각각의 전류 흐름의 발생의 크기를 감지하기 위한 저항, 네거티브 피드백 루프의 부분을 형성하고 상기 감지된 크기에 적어도 부분적으로 응답하는 상기 스위치를 위한 제어기, 상기 1차 공급 전압에 비례하는 감지 전압 소스, 및 상기 감지 전압이 상기 전원의 출력 파워를 제한하기 위해 상기 흐르는 전류의 각각의 상기 발생의 상기 감지된 크기와 상기 감지 전압에 비례하는 보조 전압을 결합하기 위한 문턱치를 초과할 때 동작할 수 있는 회로를 포함한다.
스위칭된 모드 전원은 상기 감지된 크기에 응답하고 상기 2차 전압 공급의 동작에 응답하는 상기 스위치를 위한 상기 제어기를 더 포함할 수 있다.
1차 공급 전압이 교류(AC) 공급 전압인 경우에 있어서, 감지 전압은 AC 공급 전압의 네거티브 부분에 응답하여 발생될 수 있다.
스위칭된 모드 전원은 AC 공급 전압의 네거티브 부분을 정류하기 위한 제 1 다이오드, 상기 감지 전압을 개발하기 위해 상기 정류된 전압에 응답하는 커패시터, 및 상기 문턱치를 설정하는 항복 전압(breakdown voltage)을 갖는 제너 다이오드(Zener diode)를 더 포함한다.
도 1은 발명의 장치에 따른 전류 모드 제어 스위칭된 모드 전원의 제 1 섹션을 도시하는 도면.
도 1a는 전원 내의 2개의 접지들(Z 및 M1) 간의 관계를 도시한 도면.
도 1b는 접지(M1)와 2개의 전압 공급들(+12V 스탠바이(SB) 및 +12V) 간의 관계를 도시한 도면.
도 2는 전원의 제 2 섹션인 도면.
도 3은 전원의 제 3 섹션인 도면.
도 2 및 도 3은 각각 도 2와 도 3간의 연속성을 설정하기 위해 트랜스포머(LP102) 및 광-커플러(DP302)를 포함하는 도면.
일반적으로, 전류 모드 제어 스위칭된 모드 전원내 전류 스위칭된의 크기는 전류 감지 레지스터를 가로질러 전개된 전압을 측정함으로써 모니터된다. 감지된 전압이 제어 회로 또는 전원에 의해 문턱치 설정에 도달할 때, 파워 스위칭 디바이스는 다음 사이클의 개시 때까지 턴오프된다.
AC 입력 전압에 비례하는 오프셋 전압은 감지된 전압에 더해질 수 있으며, 이것은 AC 입력 전압이 상승함에 따라서 스위칭 디바이스를 제어 회로가 턴오프하는 문턱치를 효과적으로 낮게한다.
발명의 장치에 따라서, 감지된 전압 및 오프셋 전압의 조합에 응답하여 제어 회로의 정상적인 피드백 동작을 제외하고 제어 및 디자인 유연성은 파워 제한이 개시되는 문턱치가 선택되고 설정되도록 인에이블함으로써 제공된다. 전원의 성분 값 및 성분 파워 용량이 선택될 수 있으며, 예를 들어, 상수 과부하 파워가 AC 입력 전압에 독립적으로 유지될 수 있다.
전원(1)는 도 1, 도 1a, 도 1b, 도 2 및 도 3에 도시된다. 전원의 다양한 섹션이 도면들간에 나누어지는 방법이 예시의 편의에 기초한다.
도 1은 발명의 장치에 따라서 전류 모드 제어 스위칭된 모드 전원(1)의 제 1 섹션(10)을 도시한다. 전원의 섹션(10)은 AC 전압 입력 메인 공급(RAW B+ 및 LO B+)에 응답하여 2개의 출력 전압을 발생한다. 전원내에 Z, M, M1 및 M2로 지정된 4개의 접지가 존재한다. 도 1a에서 회로(10A)는 접지(Z 및 M1)간의 관계를 예시한다. 도 1b에서 회로(10B)는 접지(M1)와 도 3의 제 3 섹션에서 전개된 2개의 전압 공급(+12V 스탠드바이(SB) 및 +12V)간의 관계를 예시한다.
도 2는 전원(1)의 제 2 부분(20)을 도시한다. 제 2 부분(20)은 제 1 부분(10)에서 발생된 (LO B+ 및 RAW B+) 전압을 수신한다.
도 3은 복수의 2차 전압이 발생되는 전원(1)의 제 3 부분(30)을 도시한다. 트랜스포머(LP102)와 광-커플러(DP302) 모두는 전원의 설명을 용이하게 하도록 부분(20 및 30)으로 도시한다.
부분(30)은 광-커플러(DP302)를 통해 부분(20)내 제어 회로(IP101)를 집적하기 위해 제 1 피드백 제어 신호를 공급한다. 부분(20)내 제 2 광-커플러(DP106)는 제어 회로(IP101)에 제 2 피드백 제어 신호를 공급한다.
격리 장벽은 트랜스포머(LP102), 광-커플러(DP302) 및 광-커플러(DP106)에 의해 생성된다. 부분(20)내 회로(22)는 부분(20)내 회로의 나머지로부터 절연되고 부분(10 및 20)내 회로로부터 절연된다. 회로의 부분(22)을 위한 접지는 M2로 지정된다.
도 2 및 전류 모드 제어 스위칭 전원(1)의 부분(20)을 참조하면, 부분(10)에서 발생된 입력 전압 RAW B+는 전원를 위한 에너지의 메인 소스를 제공한다. 트랜스포머(LP102)는 복수의 저전압 출력을 발생하기 위해 부분(30)에서 정류되고 필터되는 출력 전압을 제공한다. 집적 회로(IP101)는 파워 디바이스(TP102)를 스위치하기 위해 사용된 펄스-폭 변조 출력 신호를 제공하는 제어 IC이다. 현재의 바람직한 실시예에서, IP101는 Semiconductor Components Industries, LLC에 의해 제조된 ON Semiconductor® NCP1207B 전류 모드 변조기이다. 데이터 시트는 Publication Order Number: NCP1207A/D, October, 2006-Rev.3.로 이용가능하다.
NCP1207B 전류 모드 변조기의 핀은 다음의 기능과 연관된다. DMG 핀(1)은 불연속적인 동작을 보장하고 7.2V의 고정 오버-전압 검출 레벨을 제공하는 보조 플라이백 신호(flyback signal)를 수신한다. FB 핀(2)이 광-커플러에 접속될 때, 피크 전류 설정 포인트는 출력 파워 요구에 따라서 조절된다. 내부 스킵 레벨 아래의 브링잉 핀(2)은 디바이스를 셧오프 한다. CS 핀(3)은 1차 전류를 감지하고 감지된 전류를 내부 비교기로 라우트한다. 핀(3)과 직렬로 저항을 삽입함으로써 스킵 동작이 발생하는 레벨의 제어를 가능하게 한다. GND 핀(4)은 접지이다. DRV 핀(5)은 외부 MOSFET으로의 드라이버의 출력이다. Vcc 핀(6)은 외부 벌크 커패시터에 접속된다. NC 핀(7)은 접속되지 않는다. HV 핀(8)은 고전압 레일에 접속되어 일정한 전류를 Vcc 벌크 커패시터내로 주입한다.
저항(RP108)은 트랜스포머(LP102)와 트랜지스터(TP102)를 통해 흐르는 전류에 비례하는 전압(Vsense)을 제공하는 전류 감지 저항이다. 감지된 전압(Vsense)은 제어 IC(IP101)의 핀(3)(CS)에 결합된다. 정상적인 동작동안, 이러한 전압이 제어 IC에 대해 입력에서 소정의 문턱치에 도달할 때, 핀(5)(DRV)상의 IP101의 출력은 낮아지며 다음 사이클이 시작될 때까지 트랜지스터(TP102)를 턴오프한다. 시스템이 보다 많은 파워를 필요로 하면, IP101에서 문턱치 전압 레벨은 보다 많은 에너지가 LP102내에 저장되고(보다 높은 피크 전류) 보다 많은 파워가 출력 와인딩(output winding)으로 전달되도록 증가된다. 문턱치 전압은 이용가능한 최대 출력 파워를 제한하는 최대값을 갖는다. 구성요소(LP103)는 페라이트 비드(ferrite bead)이다.
발명의 장치의 바람직한 실시예에 따라서 파워 제한을 개시하기 위한 선택가능한 문턱치는 도 2의 부분(20)을 참조하여 설명된다. 트랜스포머(LP102)의 핀(6)은 다수의 목적지에 저항(RP118)을 통해 결합되는 AC 전압을 제공한다. 다이오드(DP109)는 커패시터(CP108 및 CP110)에 전압을 결합하고, 이 커패시터는 충전되고 IC(IP101)의 Vcc 입력 핀(6)에 결합된 공급 전압을 형성한다. 이러한 전압은 저항(RP102, RP122, RP123 및 RP124)에 더 결합되어 트랜지스터(TP101)의 동작을 바이어스시킨다. 트랜스포머(LP102)의 핀(6)으로부터 전압의 포지티브 부분은 IC(IP101)의 DMG 입력 핀(1)에 결합된 것으로서 조절된 전압이 된다. 트랜스포머(LP102)의 핀(6)으로부터 AC 전압의 네거티브 부분은 다이오드(DP103)의 캐소드에 결합된다. AC 전압의 이러한 네거티브 부분은 조절되지 않고 입력 전압 RAW B+에 비례한다. 다이오드(DP103)의 애노드는 제너 다이오드(DP104)의 애노드 및 커패시터(CP118)에 결합되며, 이의 다른 단부는 접지에 결합된다. 다이오드(DP103)는 트랜스포머(LP102)의 핀(6)으로부터 전압의 네거티브 부분을 정류하여 네거티브 공급 전압(VTH)을 생성하며, 이것은 커패시터(CP118)에 의해 필터링되고 RAW B+ 전압에 따라 변한다. 네거티브 공급 전압(VTH)이 제너 다이오드(DP104)로 하여금 전도되도록 하는 값에 도달할 때, 전압은 전류가 콜렉터내에서 흐르도록 하는 트랜지스터(TP101)의 베이스에서 전개된다. 이어 이러한 콜렉터 전류는 전류 감지 전압을 인공적으로 증가시키는 저항(RP103)에 걸쳐서 전개될 전압 VOFFSET을 야기하는 저항(RP125 및 RP103)을 통해 흐른다. 즉, 보다 적은 전류가 IP101내 소정의 문턱 전압 설정을 위한 감지 저항(RP108)을 통해 흐르도록 한다. 저항(RP122)은 회로의 이득을 제어하고 저항(RP125)은 가능한 전류의 최대 감소를 결정한다. 제너 다이오드(DP104)의 항복 전압은 전압 레벨, 즉, 전압 문턱치를 결정하며, 파워 제한이 시작된다. 도면에 예시된 바람직한 실시예에 있어서, 전원은 충분한 부하 용량, 감소된 비용, 감소된 사이즈 및 동작의 효율성의 조합을 제공하기에 최적화된다. 바람직한 실시예는 특히 디지털 셋탑 박스를 위해 적합하며, 여기서 제너 다이오드 항복 전압은 24볼트이다. 전압 문턱치는 제너 다이오드를 상이한 항복 전압으로 대체함으로써 쉽게 조절될 수 있다. 결론적으로, 전원은 전술한 바와 같이 부하 용량, 감소된 비용, 감소된 크기 및 동작의 효율성과 같은 성능 인자의 균형에 있어서 재설계하기가 용이하다.
도 3의 부분(30)에 도시된 대부분의 회로는 +5V, +6.5V, +12V, +12V SB(스탠드바이) 및 +5V Ref(Reference)의 2차 저전압 전원를 발생한다. +5V, +6.5V 및 +12V 공급는 커넥터(BP201)를 통해 전원로부터 라우트된다. 부분(30)의 한 섹션은 광-커플러(DP302)에 입력을 공급하며, 이의 동작은 이하 설명된다.
IC(IP101)에 공급된 추가적인 피드백 및 제어 신호가 존재한다. 피드백 신호(FBLOAD)는 광-커플러(DP106)의 출력으로서 발생된다. 제어 신호(RSCONTROL)는 광-커플러(DP106)의 출력으로서 발생된다. 2개의 광-커플러의 출력은 광-커플러(DP302)의 핀(4), 광-커플러(DP106)의 핀(4), 커패시터(CP113) 및 제어 IC(IP101)의 FB 핀(2)의 접합(J1)에서 어느 하나에 결합된다.
피드백 신호(FBLOAD)는 전원 부하의 출력 파워 요구에 관련된다. 회로(22)는 +6.5V 전압 공급을 모니터한다. 회로(22)내 디바이스(IP102)는 전원의 출력 전압을 제어하기 위해 사용된 기준 증폭기이다. 기준 증폭기(IP102)는 고정 2.5V 기준 및 증가된 전류가 기준 전압을 초과하여 증가하는 입력 전압으로서 디바이스의 캐소드에서 흐르도록 하는 증폭기를 포함한다. 전류가 디바이스의 캐소드를 통해 흐를 때, 전류는 또한 광-커플러(DP106)의 다이오드 부분과 직렬로 흐른다. 광-커플러(DP106)의 다이오드 부분에서 흐르는 전류는 전류가 광-커플러(DP106)의 트랜지스터 측에서 흐르도록 하여, 제어 IC(IP101)가 트랜스포머에 공급된 파워를 감소시키도록 한다.
제어 IC(IP101)내 피크 전류 설정 포인트는 피드백 신호(FBLOAD)에 응답하고 따라서 피크 전류는 출력 파워 요구에 따라서 제어된다. 정상적인 동작동안, 제어 IC(IP101)는 DMG 핀(1) 및 CS 핀(3)상의 신호에 응답한다. CS 핀(3)상의 신호가 오프셋 전압(VOFFSET)에 의해 증가되는 동안, 문턱 전압(VTH)이 초과될 때에만 IC(IP101)의 제어 외부에서 출력 파워가 제한된다.
제어 신호(CCONTROL)는 리셋 기능의 부분으로서 전원를 셧다운하기 위해 사용된다. 제어 신호(CCONTROL)는 온/오프 신호로서 사용되며, 피드백 신호(FBLOAD)에 비해, 이것은 조절 목적을 위해 사용된 전압 피드백이다. 광-커플러(DP302)내 다이오드가 전도성일 때, 제어 신호(RSCONTROL)는 공통 접합(J1)을 접지에 또는 접지를 향해 풀다운하여, 피드백 신호(FBLOAD)를 인터럽트한다. 제어 IC(IP101)의 FB 핀(2)에서 전압이 제어 IC(IP101)내 내부 스킵 레벨 미만으로 떨어질 때, 스위칭 디바이스 트랜지스터(TP102)는 광-커플러(DP302)가 턴오프 되고 접합(J1)에서 전압이 다시 피드백 신호(FBLOAD)에 응답할 때까지 턴오프 된다.
제어 IC내에 내장된 정상적인 동작 및 안전한 프로토콜은 발명의 장치에 따를 문턱치 개시형 파워 제한에 의해 역으로 영향을 받지 않는다는 것을 알 수 있다.

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 스위칭된 모드 전원(switched mode power supply)에 있어서:
    입력 공급 전압의 소스;
    트랜스포머(transformer)의 제 1 권선(winding)에 결합된 트랜지스터로서, 상기 입력 공급 전압을 상기 제 1 권선에 주기적으로 결합하여, 상기 트랜지스터에서 주기 전류를 생성하고, 상기 트랜스포머의 제 2 권선에 공급되어서 출력 공급 전압을 생성하는, 트랜지스터;
    상기 전류를 나타내는 주기적 제 1 전압을 생성하기 위해 상기 주기 전류의 전류 경로에 결합된 전류 센서;
    상기 출력 공급 전압에 따라 상기 전류의 전류 리미트를 가변시켜서 전류 모드에서 피드백 방식으로 상기 출력 공급 전압을 조절하기 위해 상기 출력 공급 전압 및 상기 제 1 전압에 응답하는 레귤레이터; 및
    상기 입력 공급 전압에 응답하고, 상기 전류 리미트를 추가로 가변시키기 위해 상기 레귤레이터에 결합된 문턱치 디바이스로서, 상기 입력 공급 전압이 상기 문턱치 디바이스에 트리거를 야기하는 크기에 도달한 경우, 각각은 상기 문턱치 디바이스에 트리거를 야기하는, 상기 입력 공급 전압의 상이한 크기들이 대응적으로 상이한 양만큼 상기 전류 리미트를 가변시키는, 문턱치 디바이스를 포함하는, 스위칭된 모드 전원.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전류 센서는 제 1 저항을 포함하고, 상기 문턱치 디바이스는 상기 문턱치 디바이스가 트리거될 때, 제 2 저항에서 제 2 전압을 생성하기 위해 상기 제 2 저항과 결합되고, 상기 제 1 및 제 2 전압들은 상기 제 1 및 제 2 전압들의 합을 포함하는 총 전압을 형성하도록 직렬로 결합되고, 상기 총 전압은 상기 레귤레이터의 제어 단말에 결합되는, 스위칭된 모드 전원.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 입력 공급 전압은 상기 문턱치 디바이스에 상기 트랜스포머를 통해 결합되어서, 상기 트랜지스터가 상기 제 1 권선에 상기 입력 공급 전압을 결합할 때, 기간의 일부 동안, 상기 입력 공급 전압을 나타내는 전압을 생성하는, 스위칭된 모드 전원.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 문턱치 디바이스는 제너 다이오드를 포함하는, 스위칭된 모드 전원.
  10. 스위칭된 모드 전원에 있어서:
    입력 공급 전압의 소스;
    트랜스포머의 제 1 권선에 결합된 트랜지스터로서, 상기 입력 공급 전압을 상기 트랜스포머의 제 1 권선에 주기적으로 결합하여, 상기 트랜지스터에서 주기 전류를 생성하고, 상기 트랜스포머의 제 2 권선에 공급되어서 출력 공급 전압을 생성하는, 트랜지스터;
    상기 전류를 나타내는 주기적 제 1 전압을 생성하기 위해 상기 주기 전류의 전류 경로에 결합된 전류 센서;
    상기 출력 공급 전압에 따라 상기 전류의 전류 리미트를 가변시켜서 전류 모드에서 피드백 방식으로 상기 출력 공급 전압을 조절하기 위해 상기 출력 공급 전압 및 상기 제 1 전압에 응답하는 레귤레이터; 및
    상기 입력 공급 전압에 응답하는 문턱치 디바이스로서, 상기 입력 공급 전압이 상기 문턱치 디바이스에 트리거를 야기하는 크기에 도달한 경우, 상기 전류 리미트를 추가로 가변시키기 위해 상기 트랜스포머를 통해 상기 문턱치 디바이스에 트랜스포머-결합되는, 문턱치 디바이스를 포함하는, 스위칭된 모드 전원.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 전류 센서는 제 1 저항을 포함하고, 상기 문턱치 디바이스는 상기 문턱치 디바이스가 트리거될 때, 제 2 저항에서 제 2 전압을 생성하기 위해 상기 제 2 저항과 결합되고, 상기 제 1 및 제 2 전압들은 상기 제 1 및 제 2 전압들의 합을 포함하는 총 전압을 형성하도록 직렬로 결합되고, 상기 총 전압은 상기 레귤레이터의 제어 단말에 결합되는, 스위칭된 모드 전원.
KR1020097024420A 2007-05-25 2007-05-25 전원 KR101377436B1 (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2007/012440 WO2008147351A1 (en) 2007-05-25 2007-05-25 Power supply

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100017296A KR20100017296A (ko) 2010-02-16
KR101377436B1 true KR101377436B1 (ko) 2014-03-25

Family

ID=38983322

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020097024420A KR101377436B1 (ko) 2007-05-25 2007-05-25 전원

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8254151B2 (ko)
EP (1) EP2156540A1 (ko)
JP (1) JP2010528574A (ko)
KR (1) KR101377436B1 (ko)
CN (1) CN101682263B (ko)
BR (1) BRPI0721576A2 (ko)
WO (1) WO2008147351A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2538533B1 (en) * 2011-06-22 2016-08-10 Nxp B.V. Switched mode power supply
CN102361395A (zh) * 2011-10-21 2012-02-22 王举 一种有效的双输出电源纹波系数控制电路
US10042375B2 (en) * 2014-09-30 2018-08-07 Honeywell International Inc. Universal opto-coupled voltage system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5838556A (en) 1995-09-18 1998-11-17 Yamaha Corporation Switching power supply circuit
US6518733B1 (en) 2001-08-03 2003-02-11 Linear Technology Corporation Circuits and techniques for capacitor charging circuits

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3873846A (en) 1972-09-07 1975-03-25 Sony Corp Power supply system
US3840798A (en) * 1973-04-30 1974-10-08 M Burchall Power supply devices
DE2656603C2 (de) 1975-12-15 1989-08-10 Sanyo Electric Co., Ltd., Moriguchi, Osaka Geregelte Stromversorgung
US4037271A (en) 1976-12-03 1977-07-19 Boschert Associates Switching regulator power supply
NL7702638A (nl) 1977-03-11 1978-09-13 Philips Nv Geschakelde voedingsspanningsschakeling.
FR2413710A1 (fr) 1977-12-29 1979-07-27 Thomson Csf Circuit de commande de puissance et alimentation a decoupage l'utilisant
NL7803661A (nl) 1978-04-06 1979-10-09 Philips Nv Afgestemde geschakelde voedingsspanningsschakeling.
FR2460579A1 (fr) 1979-06-29 1981-01-23 Thomson Brandt Dispositif d'alimentation par decoupage, notamment d'un circuit de balayage-ligne, regulee par dephasage variable et recepteur de television le comprenant
JPS5936151Y2 (ja) 1979-09-18 1984-10-05 シャープ株式会社 電源回路
FR2486326A1 (fr) 1980-07-04 1982-01-08 Thomson Brandt Circuit de commande d'un transistor de commutation dans un convertisseur statique et convertisseur le comportant
GB2087675B (en) 1980-10-07 1984-03-28 Texas Instruments Ltd Electrical inverter
NL8200616A (nl) 1982-02-17 1983-09-16 Philips Nv Geschakelde zelfoscillerende voedingsspanningsschakeling.
US4488210A (en) 1982-04-07 1984-12-11 Sanyo Electric Co., Ltd. Power supply circuit of switching regulator type
DE3366391D1 (en) 1982-04-07 1986-10-30 Sanyo Electric Co Improved power supply circuit of switching regulator type
US4481564A (en) 1982-09-09 1984-11-06 Zenith Electronics Corporation Switched-mode power supply
DE3312209A1 (de) 1983-04-05 1984-10-11 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Sperrschwinger-schaltnetzteil
US4535399A (en) 1983-06-03 1985-08-13 National Semiconductor Corporation Regulated switched power circuit with resonant load
GB2168865B (en) 1984-12-20 1988-11-02 Stanley Electric Co Ltd Power source circuit
US4882663A (en) * 1985-12-23 1989-11-21 Nilssen Ole K MOSFET flyback converter
GB8805759D0 (en) 1988-03-10 1988-04-07 Rca Licensing Corp Switched-mode power supply with secondary to primary control
US4885671A (en) 1988-03-24 1989-12-05 General Electric Company Pulse-by-pulse current mode controlled power supply
US4845605A (en) 1988-06-27 1989-07-04 General Electric Company High-frequency DC-DC power converter with zero-voltage switching of single primary-side power device
US4903182A (en) 1989-03-20 1990-02-20 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Self-oscillating converter with light load stabilizer
US5066900A (en) 1989-11-14 1991-11-19 Computer Products, Inc. Dc/dc converter switching at zero voltage
JPH03205781A (ja) 1989-12-29 1991-09-09 Sanyo Electric Co Ltd 電子レンジ用スイッチング電源
JP2961897B2 (ja) 1990-12-10 1999-10-12 日本電気株式会社 スイッチング電源装置
JPH0641386A (ja) 1992-07-23 1994-02-15 Sumitomo Chem Co Ltd メタクリル系樹脂組成物
US5442539A (en) 1992-10-02 1995-08-15 California Institute Of Technology CuK DC-to-DC switching converter with input current shaping for unity power factor operation
JP2584337Y2 (ja) * 1992-10-19 1998-10-30 シャープ株式会社 スイッチング電源
US5453921A (en) 1993-03-31 1995-09-26 Thomson Consumer Electronics, Inc. Feedback limited duty cycle switched mode power supply
JP3260024B2 (ja) 1993-11-15 2002-02-25 株式会社東芝 電源回路
US5570278A (en) 1994-02-25 1996-10-29 Astec International, Ltd. Clamped continuous flyback power converter
US5515263A (en) 1994-03-09 1996-05-07 Toko, Inc. Isolated switching power source
JPH0866021A (ja) * 1994-08-24 1996-03-08 Star Micronics Co Ltd スイッチング電源装置
JPH08340672A (ja) * 1995-06-12 1996-12-24 Fuji Elelctrochem Co Ltd 過電流保護機能を有するスイッチングレギュレータ
MY114795A (en) 1995-10-02 2003-01-31 Thomson Consumer Electronics Tuned switch-mode power supply with current mode control
US5815381A (en) * 1997-06-06 1998-09-29 Burr-Brown Corporation Single-barrier closed loop DC-to-DC converter and method
US6721192B1 (en) * 2003-03-24 2004-04-13 System General Corp. PWM controller regulating output voltage and output current in primary side
CN100555828C (zh) * 2005-03-11 2009-10-28 弗里沃动力有限公司 开关电源、可控开关电源输出电压的控制电路及控制方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5838556A (en) 1995-09-18 1998-11-17 Yamaha Corporation Switching power supply circuit
US6518733B1 (en) 2001-08-03 2003-02-11 Linear Technology Corporation Circuits and techniques for capacitor charging circuits

Also Published As

Publication number Publication date
CN101682263B (zh) 2014-07-09
WO2008147351A1 (en) 2008-12-04
KR20100017296A (ko) 2010-02-16
CN101682263A (zh) 2010-03-24
US8254151B2 (en) 2012-08-28
EP2156540A1 (en) 2010-02-24
US20100067260A1 (en) 2010-03-18
JP2010528574A (ja) 2010-08-19
BRPI0721576A2 (pt) 2013-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9893626B2 (en) Switching mode power supply with selectable constant-voltage constant-current control
US6972971B2 (en) Pulse width modulation signal generator and switching mode power supply including the same
US5661642A (en) Switching power supply
CN110071638B (zh) 开关电源装置以及直流电源装置
US7394669B2 (en) Switching mode power supplies
US7558084B2 (en) Switching mode power supply with compensated propagation delay
US7859864B2 (en) Switching power supply device
JP5056395B2 (ja) スイッチング電源装置
KR101091923B1 (ko) 스위칭 모드 파워 서플라이 및 그 바이어스 전압 생성 방법
KR101126766B1 (ko) 스위칭 모드 파워 서플라이 및 그 보호 동작 방법
JP4867500B2 (ja) スイッチング電源装置
US9602009B1 (en) Low voltage, closed loop controlled energy storage circuit
EP2164160B1 (en) Voltage reduction detection circuit and switching power supply system
US9001533B2 (en) Feedback circuit and power supply device including the same
US9866123B2 (en) Power converter with dynamic preload
KR101021993B1 (ko) 스위칭 모드 파워 서플라이와 그 스위칭 제어 장치
KR101262954B1 (ko) 스위칭 모드 파워 서플라이
JP2004260977A (ja) Ａｃ−ｄｃコンバータ
JP2010124572A (ja) スイッチング電源装置
US6804126B2 (en) Power supply start up circuit
KR101377436B1 (ko) 전원
JPWO2011155246A1 (ja) スイッチング制御回路及びスイッチング電源装置
KR101284827B1 (ko) 스위치 제어 장치, 스위치 제어 방법 및 이를 이용하는컨버터
JP2013132211A (ja) 電源
JP2024099139A (ja) スイッチング電源装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee