KR101397765B1 - 전원 공급 장치 - Google Patents

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KR101397765B1
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류동균
장상인
김성호
최서우
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Abstract

본 발명은 전류의 전달 경로를 제공하는 경로 제공 회로를 인러쉬(inrush) 전류를 저감시키는 써미스터(thermistor)와 전류 패스를 제공하는 하나의 스위치를 사용하여 대기 전력을 절감한 전원 공급 장치에 관한 것으로, 입력 전원을 정류하고, 정류된 전원을 스위칭하여 사전에 설정된 직류 전원을 제공하는 전원부; 사전에 설정된 대기 모드시에 상기 전원부로부터의 정류된 전원의 전달 경로를 제공하고, 사전에 설정된 정상 동작 모드시에 상기 직류 전원의 전달 경로를 제공하는 경로 제공부; 및 상기 경로 제공부로부터의 정류된 전원 또는 직류 전원을 전달받아 각 모드에 적합한 전원 변환 동작을 수행하는 변환부를 포함하는 전원 공급 장치를 제안한다.

Description

전원 공급 장치{POWER SUPPLYING APPARATUS}
본 발명은 대기 전력이 저감된 전원 공급 장치에 관한 것이다.
최근 들어, 사용자의 다양한 요구에 부합되는 여러 종류의 전자 장치들이 사용되고 있다.
이러한 전자 장치들은 내부 또는 외부에 필요한 구동 전원을 공급하는 전원 공급 장치가 필수적으로 채용된다.
특히, 이러한 전원 공급 장치는 텔레비젼, 모니터와 같은 디스플레이 장치에 필요한 구동 전원을 공급하기 위해 하기의 선행 기술 문헌에 기재된 전원 공급 장치가 필수적으로 채용되는데, 이러한 디스플레이 장치가 대형화되면서 많은 전력 소모가 발생하고 있다.
반면에, 대기 모드 상태에서의 전력 소모에 관한 규제가 진행되면서, 대기 전력 절감을 위한 요구가 많은 상황이다.
한국공개특허공보 제10-2010-0043441호
본 발명의 과제는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 전류의 전달 경로를 제공하는 경로 제공 회로를 인러쉬(inrush) 전류를 저감시키는 써미스터(thermistor)와 전류 패스를 제공하는 하나의 스위치를 사용하여 대기 전력을 절감한 전원 공급 장치를 제안한다.
상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 하나의 기술적인 측면으로는 입력 전원을 정류하고, 정류된 전원을 스위칭하여 사전에 설정된 직류 전원을 제공하는 전원부; 사전에 설정된 대기 모드시에 상기 전원부로부터의 정류된 전원의 전달 경로를 제공하고, 사전에 설정된 정상 동작 모드시에 상기 직류 전원의 전달 경로를 제공하는 경로 제공부; 및 상기 경로 제공부로부터의 정류된 전원 또는 직류 전원을 전달받아 각 모드별로 설정된 전원 변환 동작을 수행하는 변환부를 포함하는 전원 공급 장치를 제안하는 것이다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 전원부는 상기 입력 전원의 전자기 간섭을 제거하는 필터부; 상기 필터부에 의해 필터링된 전원을 정류하는 정류부; 상기 정류부로부터의 정류된 전원을 스위칭하여 전원 변환하는 스위칭부; 및 상기 경로 제공부로부터의 정류된 전원 또는 상기 스위칭부로부터의 스위칭된 전원을 충전하여 상기 변환부에 제공하는 링크 캐패시터를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 스위칭부는 상기 정류부로부터의 정류된 전원을 스위칭하는 스위치; 상기 스위치의 전원 스위칭에 의해 스위칭된 전원의 에너지를 충방전하는 인덕터; 및 상기 스위치에 의해 스위칭된 전원의 전달 경로를 제공하는 다이오드를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 경로 제공부는 상기 입력 전원이 입력되는 전원 입력단의 일단에 연결되어 상기 입력 전원의 인러쉬 전류를 억제하는 써미스터; 상기 써미스터의 타단과 상기 변환부간에 순방향으로 연결되어 정류된 전원의 전달 경로를 제공하는 경로 다이오드; 및 상기 써미스터의 일단과 상기 전원부간에 연결되어 제어 신호에 따라 상기 직류 전원의 전달 경로를 제공하는 경로 스위치를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 경로 스위치는 릴레이로 이루어질 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 변환부는 상기 경로 제공부로부터의 정류된 전원을 사전에 설정된 대기 전원으로 변환하는 스탠바이 전원부; 및 상기 전원부로부터의 직류 전원을 사전에 설정된 동작 전원으로 변환하는 직류/직류 전원부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 전류의 전달 경로를 제공하는 경로 제공 회로를 인러쉬(inrush) 전류를 저감시키는 써미스터(thermistor)와 전류 패스를 제공하는 하나의 스위치를 사용하여 대기 전력을 절감하고, 제조 비용을 저감시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 전원 공급 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 전원 공급 장치의 전류 흐름을 나타내는 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다라고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 또는 유사한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때는 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다.
또한, 어떤 구성요소를 포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 전원 공급 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 전원 공급 장치(100)는 전원부(110), 경로 제공부(120) 및 변환부(130)를 포함할 수 있다.
전원부(110)는 입력 교류 전원(Vac)을 정류하고 정류된 전원을 스위칭하여 직류 전원으로 변환할 수 있다.
이를 위해, 전원부(110)는 필터부(111), 정류부(112) 및 스위칭부(113)를 포함할 수 있다.
필터부(111)는 입력 교류 전원(Vac)의 전자기 간섭(Electro-Magnetic Interference;EMI)을 제거할 수 있다.
정류부(112)는 브리지 다이오드를 포함하여 필터부(111)에 의해 필터링된 전원을 전파 또는 반파 정류할 수 있다.
스위칭부(113)는 인덕터(LB), 다이오드(DB) 및 스위치(QB)를 포함할 수 있으며, 스위치(QB)는 스위칭 신호에 따라 정류부(112)의 정류된 전원을 스위칭할 수 있고, 인덕터(LB)는 스위치(QB)의 스위칭에 따라 스위칭된 전원의 에너지를 충방전할 수 있으며, 다이오드(DB)는 스위치(QB)에 의해 스위칭된 전원이 변환부(130)에 전달되는 전달 경로를 제공할 수 있다.
한편, 전원부(110)는 스위칭부(113)의 스위칭된 전원 및 상기 경로 제공부(120)으로부터의 정류된 전원을 충전하여 변환부(130)에 제공하는 링크 캐패시터(Vlink)를 더 포함할 수 있다.
경로 제공부(120)는 전원부(110)의 정류된 전원 또는 직류 전원이 변환부(130)에 전달되는 전달 경로를 제공할 수 있다.
이를 위해, 경로 제공부(120)는 써미스터(NTC), 경로 다이오드(DR) 및 경로 스위치(RL)를 포함할 수 있다.
써미스터(NTC)는 입력 교류 전원(Vac)이 입력되는 전원 입력단의 일단에 연결되어 입력 교류 전원(Vac)의 인러쉬(inrush) 전류를 억제할 수 있다.
경로 스위치(RL)는 써미스터(NTC)의 일단 및 상기 전원 입력단의 일단과 전원부(110)의 필터부(111)의 일단 사이에 위치하여 제어 신호(PSON)에 따라 전원의 전달 경로를 제공할 수 있다.
경로 다이오드(DR)는 써미스터(NTC)의 타단과 링크 캐패시터(Vlink)에 연결되어 정류된 전원의 전달 경로를 제공할 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 전원 공급 장치의 전류 흐름을 나타내는 도면이다.
도 2a를 참조하면, 사용자의 사용을 대기하는 경우 제어 신호(PSON)는 스위칭 오프 신호가 되어 경로 스위치(RL)이 오픈(open)되게 할 수 있으며, 이에 따라 화살표와 같이 정류부(112)로부터의 정류된 전원이 써미스터(NTC) 및 경로 다이오드(DR)을 통해 링크 캐패시터(Vlink)에 충전될 수 있으며, 충전된 전원은 변환부(130)의 스탠바이 전원부(131) 및 직류/직류 전원부(132)에 공급될 수 있다. 이때, 직류/직류 전원부(132)는 제어 신호(PSON)의 스위칭 오프 신호에 의해 동작을 중단하고 있으므로, 스탠바이 전원부(131)는 링크 캐패시터(Vlink)로부터의 충전된 전원을 사전에 설정된 대기 전원으로 변환하여 필요한 곳에 공급할 수 있다.
이후, 도 2b를 참조하면, 사용자의 동작 요구에 의해 제어 신호(PSON)가 스위칭 온 신호가 되면 경로 스위치(RL)는 단락(Short)되어 화살표와 같이 필터부(111), 정류부(112) 및 스위칭부(113)의 전원 전달 경로가 형성되어 스위칭부(113)로부터의 스위칭된 전원은 링크 캐패시터(Vlink)를 통해 변환부(130)의 스탠바이 전원부(131) 및 직류/직류 전원부(132)에 공급될 수 있다. 이때, 스탠바이 전원부(131)는 제어 신호(PSON)의 스위칭 온 신호에 의해 동작을 중단하고 있으므로, 직류/직류 전원부(132)는 링크 캐패시터(Vlink)로부터의 직류 전원을 사전에 설정된 동작 전원으로 변환하여 필요한 곳에 공급할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 전류의 전달 경로를 제공하는 경로 제공 회로를 인러쉬(inrush) 전류를 저감시키는 써미스터(thermistor)와 전류 패스를 제공하는 하나의 스위치를 사용하여 대기 전력을 절감하고, 제조 비용을 저감시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
100: 전원 공급 장치
110: 전원부
111: 필터부
112: 정류부
113: 스위칭부
120: 경로 제공부
130: 변환부
131: 스탠바이 전원부
132: 직류/직류 전원부

Claims (6)

  1. 입력 전원을 정류하고, 정류된 전원을 스위칭하여 사전에 설정된 직류 전원을 제공하는 전원부;
    사전에 설정된 대기 모드시에 상기 전원부로부터의 정류된 전원의 전달 경로를 제공하고, 사전에 설정된 정상 동작 모드시에 상기 직류 전원의 전달 경로를 제공하는 경로 제공부; 및
    상기 경로 제공부로부터의 정류된 전원 또는 직류 전원을 전달받아 각 모드별로 설정된 전원 변환 동작을 수행하는 변환부를 포함하고,
    상기 경로 제공부는
    상기 입력 전원이 입력되는 전원 입력단의 일단에 연결되어 상기 입력 전원의 인러쉬 전류를 억제하는 써미스터;
    상기 써미스터의 타단과 상기 변환부간에 순방향으로 연결되어 정류된 전원의 전달 경로를 제공하는 경로 다이오드; 및
    상기 써미스터의 일단과 상기 전원부간에 연결되어 제어 신호에 따라 상기 직류 전원의 전달 경로를 제공하는 경로 스위치
    를 포함하는 전원 공급 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전원부는
    상기 입력 전원의 전자기 간섭을 제거하는 필터부;
    상기 필터부에 의해 필터링된 전원을 정류하는 정류부;
    상기 정류부로부터의 정류된 전원을 스위칭하여 전원 변환하는 스위칭부; 및
    상기 경로 제공부로부터의 정류된 전원 또는 상기 스위칭부로부터의 스위칭된 전원을 충전하여 상기 변환부에 제공하는 링크 캐패시터
    를 포함하는 전원 공급 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스위칭부는
    상기 정류부로부터의 정류된 전원을 스위칭하는 스위치;
    상기 스위치의 전원 스위칭에 의해 스위칭된 전원의 에너지를 충방전하는 인덕터; 및
    상기 스위치에 의해 스위칭된 전원의 전달 경로를 제공하는 다이오드
    를 포함하는 전원 공급 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 경로 스위치는 릴레이로 이루어진 전원 공급 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 변환부는
    상기 경로 제공부로부터의 정류된 전원을 사전에 설정된 대기 전원으로 변환하는 스탠바이 전원부; 및
    상기 전원부로부터의 직류 전원을 사전에 설정된 동작 전원으로 변환하는 직류/직류 전원부
    를 포함하는 전원 공급 장치.
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