KR101531628B1 - 출력 보호를 가지는 다중 채널 광 소스 파워 서플라이 - Google Patents

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Abstract

다중 출력 채널 광 소스 파워 서플라이 회로들, 및 보호 방법이 제공된다. 프론트 엔드 회로는 입력 전압을 수신하고, 그리고 조절된 프론트 엔드 직류(DC) 전압(FEDC)을 제공한다. 전압 컨버터 회로들(VCCs)은 FEDC를 수신하고, 그리고 각 연관된 출력 채널을 위한 개별 연관된 DC 출력을 제공한다. 보호 스위치가 그 사이에 연결된다. 보호 스위치가 전도 상태인 경우, FEDC는 전압 컨버터 회로들(VCCs)에 연결된다. 보호 스위치가 비-전도 상태인 경우, FEDC는 연결해제된다. 바이패스 스위치와 병렬인 전류 센서의 전류 센싱 회로는 전압 컨버터 회로들(VCCs)에 연결되어 적어도 하나의 전압 컨버터 회로들(VCCs)을 통과하는 전류를 나타내는 전류 센싱 출력을 제공한다. 제어기 회로는 전류 센싱 출력에 대응하여 보호 스위치를 비-전도 상태에 놓는다. 바이패스 스위치는 비효율성을 감소시키거나 제거하기 위해 정상 동작 동안 전류 센서 부근에서 전류를 분로하도록 전도 상태에 놓일 수 있다.

Description

출력 보호를 가지는 다중 채널 광 소스 파워 서플라이{MULTIPLE CHANNEL LIGHT SOURCE POWER SUPPLY WITH OUTPUT PROTECTION}
본 출원은 2011.06.09자로 출원되고 발명의 명칭이 "OUTPUT PROTECTION CIRCUIT FOR MULTI-CHANNEL HIGH WATTAGE POWER SUPPLY"라는 미국 가출원 제 61/495,291 호 및 2011.09.21자로 출원되고 발명의 명칭이 "MULTI-CHANNEL POWER PROTECTION MOSFET SWITCH"라는 미국 가출원 제 61/537,562 호의 우선권을 주장하는 2012.02.24자로 출원된 미국특허출원번호 제13/404,415호의 일부계속출원이며, 이들 모두의 전체 내용이 참조로 여기에 병합된다.
본 발명은 조명(lighting)에 관한 것이고, 더 상세하게는 조명용 파워 서플라이들에 관한 것이다.
미국에서 사용되는 특정 파워 서플라이들은 Underwirters Laboratory에 의해 제정된 안전 규격들, 특히 UL1310 Class 2 표준을 준수해야 한다. UL1310 표준은 Class 2가 제공하는 바와 같이 분로된 파워 서플라이들의 각 출력의 전압, 전류, 및 파워를 제한한다. 이들 제한들은 단일 컴포넌트의 결함 상황들 하에서조차 충족되어야 한다. 예를 들면, UL1310 Class 2 파워 서플라이에 대한 파워 제한은 현재 출력 채널당 100와트이다. 파워 서플라이의 각 출력/채널은 예를 들면, 특히 고체 상태 광 소스(즉, LED(Light-Emitting Diode), OLED(Organic Emitting Diode:유기 발광 다이오드) 등), 가스-방전등, 또는 백열등, 그 외에 다른 것들과 같은 별도의 광 소스를 구동하도록 구성될 수 있다.
이러한 파워 서플라이들은 종종 2개의 전압 변환 스테이지들, 즉 프론트 엔드 스테이지(front end stage) 및 출력 스테이지를 이용한다. 프론트 엔드 스테이지는 입력 전압, 예를 들면 120VAC 전압을 수신하고, 그리고 입력 전압을 조절된 DC 출력 전압으로 변환할 수 있다. 출력 스테이지는 프론트 엔드 스테이지의 DC 출력을 수신하고 DC/DC 컨버터를 이용하여 파워 서플라이의 각 채널을 위한 조절된 DC 출력을 제공할 수 있다. 따라서, 각 스테이지들은 출력 전압, 전류 및 파워를 제한할 수 있다.
단일 채널 파워 서플라이를 이용하면, 프론트 엔드 스테이지 및 출력 스테이지 둘 다의 파워 한계는 100와트 미만으로 설정될 수 있어서, 이들 스테이지들은 서로에게 백업의 역할을 한다. 다중 채널/출력 파워 서플라이에서, 출력 채널들이 결합되면, 출력 채널들 각각은 100와트 초과를 전달할 수 있다. 그러므로, 다중 채널 파워 서플라이에서의 프론트 엔드 스테이지의 출력 파워 한계는 100와트보다 더 높게 설정될 필요가 있으며, 그리고 출력 스테이지의 단일 채널에서의 잠재적인 단일 컴포넌트 고장을 백업하기 위하여 사용될 수 없다.
아마도, 다중 채널/출력 파워 서플라이에서 발생할 수 있는 가장 나쁜 고장은 출력들 중 하나 이상의 조절(regulation)이 단락되는 경우이며(예를 들면, 출력 벅 레귤레이터(buck regulator)의 MOSFET 또는 인덕터 단락), 이는 결국 그 하나의 고장 채널에 최대의 프론트 엔드 파워를 전달하는 고장 출력을 초래할 수 있다. 이는 만일 프론트 엔드의 파워 제한이 UL1310에 의하여 출력에 대하여 최대 한계 100와트 미만이면 단일 채널/출력 파워 서플라이에 대해 문제가 될 것 같지는 않다. 그러나, 이는 고장 채널이 다중 채널/출력 파워 서플라이에 있는 경우 중요한 문제가 될 수 있는데, 왜냐하면 프론트 엔드에 대한 파워 제한은 100와트보다 더 높을 것 같기 때문이다.
일부 알려진 구성들에서, 하나의 고장난 출력 채널이 100와트 초과를 전달할 가능성은 각 출력 체널에 추가적인 보호 회로를 제공함으로써 해결된다. 보호 호로는 각 출력 채널에 대하여 전압 및 전류를 모니터링하고, 그리고 만일 전압, 전류, 또는 파워를 나타내는 값들 중 하나가 너무 높다면 채널 및/또는 전체 파워 서플라이를 턴 오프할 수 있다. 그러나, 추가 보호 회로는 더 많은 컴포넌트들 및 더 많은 공간을 요구하며, 이는 추가적인 자금 및 비용 효율성 둘 다를 추가시킨다. 대안적으로, 물론 파워 서플라이는 자신의 모든 채널들에 걸쳐 결합하면 단지 100와트만을 단순하게 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 프론트 엔드 스테이지와 출력 스테이지 사이에 보호 회로를 갖는 파워 서플라이를 제공하며, 상기 출력 스테이지는 복수의 전압 컨버터 회로들을 포함한다. 전압 컨버터 회로들 각각은 파워 서플라이의 각 출력 채널에 별도의 연관된 출력을 제공한다. 전류 센싱 회로는 전압 컨버터 회로들에 연결되며, 그리고 제어기 회로에 전류 센싱 출력을 제공한다. 전압 컨버터 회로들 중 하나 이상을 통과하는 전류가 전류 센싱 출력에 의해 표현되는 사전 결정된 값을 초과하는 경우, 제어기 회로는 전압 컨버터 회로들로부터 프론트 엔드 스테이지의 출력을 연결해제하기 위해 보호 스위치에 출력을 제공한다. 따라서, 만일 출력 스테이지의 전압 컨버터 회로들 중 임의의 회로에 단락 회로 또는 다른 고장이 있다면, 출력 스테이지의 모든 전압 컨버터 회로들은 효과적으로 턴 "오프"되어 출력 파워 서플라이 채널 중 임의의 채널에 관해 초과 파워(예를 들면 100와트보다 큰 파워)를 피하게 된다.
일부 실시예들에서, 전류 센싱 회로와 연관된 저항기 손실들에 의해 야기되는 비효율성을 감소시키거나 제거하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 실시예들에서, 전류 센싱 회로는 전류 센싱 출력을 제공하는 전류 센서와 상기 전류 센서와 병렬로 결합된 바이패스 스위치를 포함할 수 있다. 전압 컨버터 회로들 중 하나 이상에서 단락들이 있는지를 결정하기 위해, 바이패스 스위치는 전압 컨버터 회로를 통과하는 전류를 나타내는 전류가 전류 센서를 통과하여 전류 센싱 출력을 만들 수 있게 비-전도 상태에 놓이게 될 수 있다. 만일 전류 센싱 출력이 사전결정된 임계값을 초과한다면, 제어기 회로는 전압 컨버터 회로들로부터 프론트 엔드 스테이지의 출력을 연결해제하기 위한 출력을 보호 스위치에 제공한다. 만일 전류 센싱 출력이 사전결정된 임계값을 초과하지 않으면, 제어기 회로는 전압 컨버터 회로들에 프론트 엔드 스테이지의 출력을 연결하기 위한 출력을 보호 스위치에 제공하고, 그리고 전류 센서 부근에서 전류를 분로하기(shunt) 위해 바이패스 스위치를 전도 상태에 놓는다. 파워 서플라이 회로가 전압 컨버터 회로들에 전류를 공급하도록 정상적으로 기능하고 있는 경우, 전류 센서 부근에서 전류를 분로하는 것은 전류 센서와 연관된 저항기 손실들에 의해 야기된 비능률을 감소시키거나 제거한다.
따라서, 이러한 파워 서플라이 회로의 실시예들은 파워 서플라이의 각 채널에 대한 추가적인 회로를 요구하지 않고 다중 채널 파워 서플라이에 출력 보호를 제공한다. 이는 크기, 비용, 신뢰성, 및 효율성의 이점들을 제공한다. 덧붙여, 실시예들은 전압 출력인 전류 센싱 출력을 제공하는 전류 센싱 회로를 포함할 수 있으며, 따라서 이는 전류 센싱 회로의 결과로서 매우 적은 추가 에너지 손실들을 제공한다. 또한, 전압 컨버터 회로들이 보호 스위치에 의해 프론트 엔드 스테이지로부터 연결해제되는 경우, 프론트 엔드 스테이지는 대기 모드로 진입할 수 있으며, 이는 파워 서플라이의 전력 소비를 낮게 유지하게 한다.
일실시예에서, 다중 출력 채널들을 갖는 광 소스 파워 서플라이 회로가 제공된다. 상기 광 소스 파워 서플라이 회로는 다음을 포함한다: 입력 전압을 수신하고, 그리고 조절된 프론트 엔드 직류(DC) 전압을 제공하도록 구성되는 프론트 엔드 회로; 복수의 전압 컨버터 회로들 ― 상기 복수의 전압 컨버터 회로들에서 전압 컨버터 회로들 각각은 상기 조절된 프론트 엔드 직류(DC) 전압을 수신하고, 그리고 상기 다중 출력 채널들 중 연관된 채널에 개별 연관된 DC 출력을 제공함 ―; 상기 복수의 전압 컨버터 회로들과 프론트 엔드 회로 사이에 연결되는 보호 스위치 ― 상기 보호 스위치는 프론트 엔드 직류(DC) 전압을 상기 복수의 전압 컨버터 회로들에 연결하는 전도 상태 및 상기 복수의 전압 컨버터 회로들로부터 상기 프론트 엔드 직류(DC) 전압을 연결해제하는 비-전도 상태를 가짐 ―; 상기 복수의 전압 컨버터 회로들에 연결되고, 전류 센서 및 상기 전류 센서와 병렬로 연결되는 바이패스 스위치를 포함하는 전류 센싱 회로 ― 상기 바이패스 스위치는 상기 전류 센서 부근에서 전류를 분로하게 하는 전도 상태 및 전류가 상기 전류 센서를 통과하여 흐르는 것을 허용하게 하는 비-전도 상태를 가져서, 그것에 의해 상기 바이패스 스위치가 비-전도 상태에 있으면, 상기 전류 센서 양단의 전압이 상기 복수의 전압 컨버터 회로들에서 전압 컨버터 회로들 중 적어도 하나를 통과하는 전류를 나타내는 전류 센싱 출력을 만듬 ―; 및 상기 전류 센싱 출력에 대응하여 상기 보호 스위치를 비-전도 상태에 놓이게 구성되는 제어기 회로.
관련된 실시예에서, 상기 복수의 전압 컨버터 회로들은 복수의 스위치들을 포함할 수 있고, 그리고 상기 제어기 회로는 파워가 복수의 스위치들에서 상기 스위치에 의해 그 스위치와 연관된 광 소스 파워 서플라이 회로의 출력 채널에 연결되는 광 소스에 전달되지 않도록 복수의 스위치들에서 스위치를 비-전도 상태에 놓이게 출력을 제공하도록 구성될 수 있다.
또 다른 관련 실시예에서, 보호 스위치는 프론트 엔드 회로의 로우측(low side) 출력과 복수의 전압 컨버터 회로들 사이에 연결될 수 있다. 추가로 관련된 실시예에서, 복수의 전압 컨버터 회로들은 복수의 스위칭 컨버터 회로들일 수 있으며, 그리고 상기 전류 센서는 적어도 하나의 저항기를 포함할 수 있고, 상기 적어도 하나의 저항기는 복수의 스위칭 컨버터 회로들을 통과하는 전류를 센싱하기 위해 복수의 스위칭 컨버터 회로들에서 스위칭 컨버터 회로들 각각에 연결되고, 그리고 상기 전류 센싱 출력은 상기 적어도 하나의 저항기 양단의 전압을 포함할 수 있다. 추가로 관련된 실시예에서, 상기 보호 스위치는 제어기에 연결되는 게이트, 상기 적어도 하나의 저항기에 연결되는 소스, 그리고 복수의 스위칭 컨버터 회로들에서 스위칭 컨버터 회로들 각각에 연결되는 드레인을 가지는 트랜지스터를 포함할 수 있다. 추가로 관련된 실시예에서, 상기 드레인은 저항기를 통하여 복수의 스위칭 컨버터 회로들에서 각 스위칭 컨버터 회로의 스위치 부분에 연결될 수 있다.
또 다른 관련 실시예에서, 상기 보호 스위치는 프론트 엔드 회로의 하이측(high side) 출력 및 복수의 전압 컨버터 회로들 사이에 연결될 수 있다. 추가적인 관련 실시예에서, 상기 전류 센서는 프론트 엔드 회로의 로우측 출력과 그라운드 사이에 연결되는 적어도 하나의 저항기를 포함할 수 있으며, 그리고 상기 전류 센싱 출력은 상기 적어도 하나의 저항기 양단의 전압을 포함할 수 있다.
또 다른 관련 실시예에서, 복수의 전압 컨버터 회로들에서 전압 컨버터 회로들 각각은 벅 컨버터로서 구성될 수 있다. 또 다른 관련 실시예에서, 상기 바이패스 스위치는 트랜지스터를 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 다중 출력 채널 광 소스 파워 서플라이 회로가 제공된다. 상기 다중 출력 채널 광 소스 파워 서플라이 회로는 다음을 포함한다: 입력 전압을 수신하고, 그리고 조절된 프론트 엔드 직류(DC) 전압을 제공하도록 구성되는 프론트 엔드 회로; 복수의 전압 컨버터 회로들 ― 상기 전압 컨버터 회로들 각각은 벅 컨버터로서 구성되고, 그리고 상기 조절된 프론트 엔드 직류(DC) 전압을 수신하고, 그리고 상기 다중 출력 채널들 중 연관된 채널을 위한 개개의 연관된 DC 출력을 제공함 ―; 상기 복수의 전압 컨버터 회로들과 프론트 엔드 회로의 로우측 출력 사이에 연결되는 보호 스위치 ― 상기 보호 스위치는 상기 프론트 엔드 직류(DC) 전압을 상기 복수의 전압 컨버터 회로들 연결하는 전도 상태 및 상기 복수의 전압 컨버터 회로들로부터 상기 프론트 엔드 직류(DC) 전압을 연결해제하는 비-전도 상태를 가짐 ―; 상기 복수의 전압 컨버터 회로들에 연결되고, 전류 센서 및 상기 전류 센서와 병렬로 연결되는 바이패스 스위치를 포함하는 전류 센싱 회로 ― 상기 바이패스 스위치는 상기 전류 센서 부근에서 전류를 분로하게 하는 전도 상태 및 전류가 상기 전류 센서를 통과하여 흐르는 것을 허용하게 하는 비-전도 상태를 가지며, 그것에 의해 상기 바이패스 스위치가 비-전도 상태에 있으면, 상기 전류 센서 양단의 전압이 상기 전압 컨버터 회로들 중 적어도 하나를 통과하는 전류를 나타내는 전류 센싱 출력을 만듬 ―; 및 파워가 상기 다중 출력 채널들에 연결되는 광 소스들에 전달되지 않도록 상기 보호 스위치를 비-전도 상태에 놓이게 출력을 제공하도록 구성되고, 상기 전류 센싱 출력에 대응하여 상기 출력을 제공하는 제어기 회로.
관련된 실시예에서, 상기 보호 스위치는 상기 제어기에 연결되는 게이트, 적어도 하나의 저항기에 연결되는 소스, 및 복수의 전압 컨버터 회로들에서 전압 컨버터 회로들 각각에 연결되는 드레인을 가지는 트랜지스터를 포함할 수 있다. 추가로 관련된 실시예에서, 상기 드레인은 저항기를 통하여 복수의 전압 컨버터 회로들에서 전압 컨버터 회로들 각각에 연결될 수 있다.
또 다른 관련된 실시예에서, 상기 복수의 전압 컨버터 회로들은 복수의 스위칭 컨버터 회로들이며, 그리고 상기 전류 센서는 복수의 스위칭 컨버터 회로들에서 스위칭 컨버터 회로들 각각에 연결되는 적어도 하나의 저항기를 포함한다. 또 다른 관련된 실시예에서, 상기 바이패스 스위치는 트랜지스터를 포함한다.
또 다른 실시예에서, 다중 출력 채널 파워 서플라이의 하나 이상의 출력 채널들에 초과 파워의 공급을 방지하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 다음을 포함한다: 전류 센서와 병렬로 연결되는 바이패스 스위치를 비-전도 상태로 놓는 단계; 복수의 전압 컨버터 회로들이 하나 이상의 출력 채널들에 연결되는 하나 이상의 광 소스들에 파워를 공급하게 기능하지 않도록 상기 복수의 전압 컨버터 회로들의 각 전압 컨버터 회로를 디스에이블하는 단계; 디스에이블하는 단계 이후 상기 복수의 전압 컨버터 회로들을 통과하는 전류를 나타내는 전류 센싱 출력을 만들도록 상기 전류 센서를 통과하는 전류를 검출하는 단계; 상기 전류 센싱 출력이 사전결정된 레벨을 초과하는 지를 결정하는 단계; 만일 상기 전류 센싱 출력이 사전결정된 레벨을 초과하면, 상기 복수의 전압 컨버터 회로들로부터 프론트 엔드 회로를 연결해제하는 단계; 및 만일 상기 전류 센싱 출력이 사전결정된 레벨을 초과하지 않으면, 상기 복수의 전압 컨버터 회로들이 하나 이상의 출력 채널들에 연결되는 하나 이상의 광 소스들에 파워를 공급하도록 기능하게 상기 바이패스 스위치를 전도 상태에 놓아 상기 전류 센서 부근에서 전류를 분로하고, 그리고 상기 복수의 전압 컨버터 회로들의 각 전압 컨버터 회로를 인에이블하는 단계.
관련된 실시예에서, 디스에이블하는 단계는 복수의 컨버터 회로들에서 전압 컨버터 회로들 각각의 스위치 부분을 비-전도 상태로 놓는 단계를 포함할 수 있다. 또 다른 관련된 실시예에서, 연결해제하는 단계는 프론트 엔드 회로와 복수의 전압 컨버터 회로들 사이에 연결된 보호 스위치의 상태를 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
여기에 개시된 전술 및 다른 목적들, 특징들 및 이점들이 첨부된 도면들에 예시된 바와 같이 여기에 개시된 특정 실시예들의 이후 설명으로부터 명백해 질 것이며, 여기서 유사 참조 문자들은 서로 다른 도면들에 걸쳐 동일한 부분들을 지칭한다. 도면들은 반드시 스케일링할 필요는 없으며, 대신 여기에 개시된 원리들을 예시하는데 강조가 이루어진다.
도 1은 여기에 개시된 실시예들에 따른 파워 서플라이의 블럭도를 도시한다.
도 2는 여기에 개시된 실시예들에 따른 파워 서플라이의 회로도이다.
도 3은 여기에 개시된 실시예들에 따른 파워 서플라이의 또 다른 회로도이다.
도 4는 여기에 개시된 실시예들에 따른 방법의 블럭 흐름도이다.
도 5는 여기에 개시된 실시예들에 따른 전류 센싱 회로의 블럭도를 도시한다.
도 6은 여기에 개시된 실시예들에 따른 파워 서플라이의 회로도이다.
도 7은 여기에 개시된 실시예들에 따른 방법의 블럭 흐름도이다.
도 1은 파워 서플라이 회로(100)의 단순화된 블럭도이다. 파워 서플라이 회로(110)는 알려진 프론트 엔드 회로(102) 및 출력 스테이지(104)를 포함한다. 출력 스테이지(104)는 개별 연관된 광 소스들(108-1,108-2,...108-N)을 구동하기 위한 복수의 전압 컨버터 회로들(106-1,105-2,...106-N) 및 보호 회로(110)를 포함한다. 보호 회로(110)는 보호 스위치(112), 제어 회로(114) 및 전류 센싱 회로(116)를 포함한다. 프론트 엔드 회로(102)는 직접적으로 또는 알려진 조광(dimmer) 회로(미도시)를 통해 입력 전압(Vin)을 수신하고, 그리고 보호 회로(110)를 통하여 복수의 전압 컨버터 회로(106-1,106-2,...106-N)들에 조절된 직류(DC) 출력(DCreg)을 제공하는 알려진 회로 구성들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 예를 들면, 입력 전압(Vin)은 120VAC/60Hz 라인 소스로부터 직접 공급된 교류(AC) 입력일 수 있다. 그러나, 여기에 설명되는 실시예들에 따른 시스템은 DC 소스 또는 50-50Hz의 220-240VAC을 공급하는 소스와 같은 다른 AC소스들로부터 동작할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아님을 이해해야 한다.
예를 들면, 프론트 엔드 회로(102)는 입력 전압(Vin)을 수신하는 알려진 정류기 회로, 알려진 스위칭 컨버터 회로, 및 스위칭 컨버터 내의 스위치를 제어하는 제어기를 통합할 수 있다. 다양한 정류기 회로 구성들이 이 분야에서 잘 알려져 있다. 예를 들면, 일부 실시예들에서, 정류기 회로는 알려진 다이오드 브릿지 정류기 또는 H-브릿지 정류기를 포함할 수 있다. 스위칭 컨버터 회로는 정류기로부터의 조절된 DC 출력을 수신하고, 그리고 보호 회로(110)를 통하여 복수의 전압 컨버터 회로들(106-1,106-2,...106-N)에 안정하고 조절된 DC 출력(DCreg)을 제공할 수 있다. 예를 들면, 벅 컨버터들, 부스트 컨버터들, 벅-부스터 컨버터들 등을 포함하는 다양한 스위칭 컨버터 구성들이 이 분야에서 잘 알려져 있다. 이들 디바이스들은 일반적으로 에너지가 예를 들면 인덕터와 같은 에너지 저장 디바이스에 저장되게 하고, 그리고 예를 들면 하나 이상의 필터 커패시터들을 이용하여 광 소스와 같은 부하로 전달되게 허용하도록 선택적으로 동작되는 예를 들면 트랜지스터와 같은 스위치를 포함한다. 다른 알려진 타입의 스위칭 컨버터는 "플라이백" 컨버터와 같은 알려진 트랜스포머 기반 스위칭 컨버터를 포함한다. 트랜스포머 기반 스위칭 컨버터에서, 트랜스포머의 1차측은 정류기의 조절된 AC 출력에 연결될 수 있다. 조절된 DC 출력 전압이 트랜스포머의 2차측에 제공되고, 이 2차측은 트랜스포머의 1차측으로부터 전기적으로 격리된다.
스위칭 컨버터의 스위치를 제어하기 위한 다양한 제어기들이 잘 알려져 있다. 스위칭 컨버터 구성이 벅 컨버터인 실시예들에서, 예들 들면 제어기는 미국, 텍사스주 댈러스에 위치한 Texas instruments Corporation으로부터 현재 입수가능한 모델넘버 TPS40050 제어기일 수 있다. 스위칭 컨버터 회로는 또한 알려진 역률 보상(PFC: Power Factor Correction) 회로를 포함할 수 있다.
복수의 전압 컨버터 회로들(106-1,106-2,...106-N)은 알려진 스위칭 컨버터 회로를 포함할 수 있다(결과적으로 복수의 스위칭 컨버터 회로들이 된다). 위에 기술된 바와 같이, 복수의 스위칭 컨버터 회로들은 각각 스위치를 포함할 수 있다(결과적으로 복수의 스위치들이 된다). 복수의 스위칭 컨버터 회로들은 복수의 스위치들을 제어하는 알려진 제어기를 포함할 수 있다. 복수의 전압 컨버터 회로들(106-1,106-2,...106-N)은 각각 프론트 엔드 회로(102)의 조절된 DC 출력(DCreg)을 수신하고 광 소스들(108-1,108-2,...108-N) 중 연관된 하나에 연관된 DC 출력(DCout1,DCout2,...DCoutN)을 제공할 수 있다. 복수의 전압 컨버터 회로들(106-1,106-2,...106-N)에서 전압 컨버터 회로의 각각 연관된 DC 출력(DCout1,DCout2,...DCoutN) 은 파워 서플라이 회로(100)의 "채널" 또는 "출력"으로서 여기에서 지칭될 수 있다. 연관된 광 소스들(108-1,108-2,...108-N)은 백열등등, 가스-방전등들, 또는 고체 상태 광 소스들과 같은 임의의 타입의 알려진 광 소스들 중 임의의 조합을 포함할 수 있지만, 그러나 이에 한정되는 것은 아니다. 만일 연관된 광 소스(108-1,108-2,...108-N)가 고체 상태 광 소스라면, 직렬 및/또는 병렬 구성들로 서로 연결되는 고체 상태 광 소스들(예를 들면, LED(들)) 그룹들을 포함할 수 있다.
복수의 전압 컨버터 회로들(106-1,106-2,...106-N)에서 전압 컨버터 회로들 각각을 통과하는 전류는 전류 센싱 회로(116)에 다시 공급될 수 있으며, 이 전류 센싱 회로는 전류 센싱 출력을 제어기 회로(114)에 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 전류 센싱 회로(116)는 하나 이상의 저항기들로서 구성될 수 있으며(도 2 및 도 3에 도시됨), 그리고 전류 센싱 출력은 복수의 전압 컨버터 회로들(106-1,106-2,...106-N)에서 전압 컨버터 회로들 중 하나 이상을 통과하는 전류를 나타내는 저항기(들) 양단 전압일 수 있다. 전류 센싱 회로(116)가 사전 설정된 임계값을 초과하는 전류 센싱 출력을 제공하면, 제어기 회로(114)는 보호 스위치(112)의 전도 상태를, 프론트 엔드 회로(102)의 출력(DCreg)이 복수의 전압 컨버터 회로들(106-1,106-2,,...106-N)에 연결되는 상태(즉, 전도 상태)로부터 프론트 엔드 회로(102)의 출력(DCreg)이 복수의 전압 컨버터 회로들(106-1,106-2,...106-N)로부터 연결해제되는 상태(즉, 비-전도 상태)로 변경하기 위해 출력을 보호 스위치(112)에 제공한다.
보호 스위치(112)는 전도 또는 "폐쇄(closed)" 상태 및 비-전도 또는 "개방" 상태를 갖는 임의의 컴포넌트 또는 컴포넌트들의 그룹일 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예들에서, 보호 스위치(112)는 트랜지스터를 포함할 수 있다. 보호 스위치(112)가 전도 또는 "폐쇄" 상태에 있는 경우, 프론트 엔드 회로(102)의 출력(DCreg)이 복수의 전압 컨버터 회로들(106-1,106-2,...106-N)에 연결되고, 그리고 보호 스위치가 비-전도 또는 "개방" 상태에 있는 경우, 프론트 엔드 회로(102)의 출력(DCreg)이 복수의 전압 컨버터 회로들(106-1,106-2,...160-N)로부터 연결해제된다. 제어기 회로(114)는 전류 센싱 회로(116)의 전류 센싱 출력에 대응하여 보호 스위치(112)의 상태를 변경하기 위한 출력을 제공하도록 구성되는 임의의 타입의 회로일 수 있다. 예를 들면, 제어기 회로(114)는 전류 센싱 출력이 사전 결정된 임계값을 초과하는 경우 보호 스위치(112)의 전도 상태를 변경하도록 구성되는 마이크로제어기일 수 있다.
복수의 전압 컨버터 회로들(106-1,106-2,...160-N)이 복수의 스위치들을 포함하는 복수의 스위칭 컨버터들로서 구성되는 실시예들에서, 제어기 회로(114)는 또한 복수의 전압 컨버터 회로들(106-1,106-2,...160-N) 내의 복수의 스위치들을 비-전도 또는 "개방" 상태로 놓이도록 하는 출력을 전압 컨버터 회로들(106-1,106-2,...160-N) 중 전압 컨버터 회로들 각각에 제공하도록 구성될 수 있으며, 이에 의해 복수의 전압 컨버터 회로들(106-1,106-2,...160-N) 내에 고장이 없다고 가정하면, 복수의 전압 컨버터 회로들(106-1,106-2,...160-N)의 출력에서 연관된 광 소스들(108-1,108-2,...108-N)에는 어떠한 파워도 제공되지 않는다. 예를 들면, 제어기 회로(114)는 복수의 스위칭 컨버터들에서 스위칭 컨버터의 트랜지스터 스위치의 게이트 구동(drive)을 디스에이블하도록 구성될 수 있으며, 그것에 의해 스위칭 컨버터를 턴 오프하고, 이에 따라 트랜지스터 스위치에 의해 연관된 광 소스에 어떠한 파워도 공급되지 않는다.
이러한 구성을 이용하면, 제어기 회로(114)가 전압 컨버터 회로들(106-1,106-2,...160-N)을 턴 "오프"하는 경우(즉, 비-전도/"개방" 상태로), 복수의 스위칭 컨버터들의 복수의 스위치들을 통과하는 전류가 거의 없거나 없어야 하며, 그리고 전류 센싱 회로(116)의 전류 센싱 출력은 보호 스위치(112)의 전도 상태에서 변경을 야기하기 위해 사전결정된 임계값 이하이어야 한다. 그러나, 예를 들면, 전압 컨버터 회로들(106-1,106-2,...160-N)의 스위치에서 예를 들면 이들의 트랜지스터 스위치 양단에 단락이 발생하는 경우, 전류 센싱 회로(116)는 사전결정된 임계값 초과인 제어기 회로(114)에 전류 센싱 출력을 제공할 것이다. 이에 대응하여, 제어기 회로(114)는 보호 스위치(112)의 전도 상태를 변경하여 복수의 전압 컨버터 회로들(106-1,106-2,...160-N)로부터 프론트 엔드 회로(102)의 조절된 DC 출력(DCreg)을 연결해제할 것이다. 따라서, 파워 서플라이 회로(100)에서, 보호 회로(110)는 잠재적으로 하나 이상의 연관된 광 소스들(108-1,108-2,...108-N)에 초과 파워를 공급하는 복수의 전압 컨버터 회로들(106-1,106-2,...160-N)에서의 고장을 방지하도록 동작한다. 일부 실시예들에서, 예들 들면, 전류 센싱 회로(116)의 컴포넌트 값들 및 제어기 회로(114)에서 설정된 사전결정 임계값은 복수의 전압 컨버터 회로들(106-1,106-2,...160-N) 중 하나에서의 고장이 파워 서플라이 회로(100)의 연관된 채널에 제공된 파워로 하여금 100W를 초과하는 것을 야기하기 전에 복수의 전압 컨버터 회로들(106-1,106-2,...160-N)로부터 프론트 엔드 회로(102)를 연결해제하도록 만들어질 수 있으며, 그것에 의해 UL1310 class 2 표준을 준수한다.
여기에 기술되는 실시예들에 따른 파워 서플라이(또한 전체에 걸쳐 "파워 서플라이 회로"로서 지칭됨)가 다양한 구성들로 제공될 수 있다. 도 2는 프론드 엔드 회로(102), 보호 회로(110a) 및 복수의 전압 컨버터 회로들(106a-1...106a-N)을 포함하는 출력 스테이지를 포함하는 파워 서플라이 회로(100a)를 도시하며, 복수의 전압 컨버터 회로들 각각은 연관된 광 소스들(108a-1...108a-N)을 구동하기 위한 연관된 출력/채널을 제공하도록 구성된다. 도 2에서, 연관된 광 소스들(108a-1...108a-N)은 복수의 직렬 연결된 발광 다이오드들(202)로서 구성된다. 그러나, 각 채널상 임의의 타입의 광 소스 및/또는 서로 다른 타입들의 광 소스들을 구동하기 위한 별도의 출력들/채널들이 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 고체 상태 광 소스들이 연관된 광 소스들(108a-1...108a-N)인 실시예들에서, 고체 상태 광 소스들 각각은 직렬, 병렬로 연결되는 임의의 갯수의 고체 상태 광 소스들, 직렬(series) 고체 상태 광 소스들의 병렬 조합들, 또는 단일의 고체 상태 광 소스를 포함할 수 있다. 전체에 걸쳐 기술된 실시예들에 따른 파워 서플라이 회로의 출력들/채널들 중 하나에 연결된 고체 상태 광 소스들의 동작 특성 및 개수는 출력들/채널들 중 또 다른 하나에 연결된 고체 상태 광 소스들의 동작 특성들 및 개수와 다를 수 있다.
도 2에서, 복수의 전압 컨버터 회로들(106a-1...106a-N)은 알려진 벅 컨버터 구성으로 제공된다. 예를 들면, 전압 컨버터 회로(106a-1)는 스위치로서 동작하는 MOSFET(Motal-Oxide Filed Effect Transistor)(Q1), 스위치 제어기(204-1), 저항기(R1), 다이오드(D1) 및 인덕터(L1)를 포함한다. MOSFET(Q2)의 소스는 보호 회로(110a) 및 저항기(R1)를 통하여 프론트 엔드 회로(102)로부터의 출력(DCreg)의 로우측에 연결되고, 그리고 MOSFET(Q2)의 드레인은 연관된 광 소스(108a-1) 및 인덕터(L1)를 통하여 프론트 엔드 회로(102)로부터의 출력(DCreg)의 하이측에 연결된다. 다이오드(D1)는 MOSFET(Q2)의 드레인과 프론트 엔드 회로(102)로부터의 출력의 하이측에 연결되며, 그리고 프론트 엔드 회로(102)로부터의 출력(DCreg)의 하이측에 관련하여 역바이어스된다. 스위치 제어기(204-1)는 알려진 방식으로 MOSFET(Q2)를 개방 및 폐쇄하기 위한 펄스폭 변조(PWM:Pulse-Width Modulated) 게이트 구동 신호를 제공하기 위해 MOSFET(Q2)의 게이트에 연결된다. 일부 실시예들에서, 예를 들면, 스위치 제어기(204-1)는 미국 텍사스주 댈러스에 위치한 Texas Instruments Corporation으로부터 현재 입수가능한 모델 넘버 TPS40050일 수 있다.
도 2에 도시된 복수의 전압 컨버터 회로들(106a-1...106a-N)에서 전압 컨버터 회로들 각각은 동일한 벅 컨버터 구성을 가질 수 있다. 예를 들면, 전압 컨버터 회로(106a-N)는 스위치로 동작하는 MOSFET(Metal-Oxide Field Effect Transistor)(QN), 스위치 제어기(204-N), 저항기(RN), 다이오드(DN), 및 인덕터(LN)를 포함한다. MOSFET(QN)의 소스는 보호 회로(110a) 및 저항기(RN)를 통하여 프론트 엔드 회로(102)로부터의 출력(DCreg)의 로우측에 연결되고, 그리고 MOSFET(QN)의 드레인은 인덕터(LN) 및 연관된 광 소스(108a-N)를 통하여 프론트 엔드 회로(102)로부터의 출력(DCreg)의 하이측(high side)에 연결된다. 다이오드(DN)는 MOSFET(QN)의 드레인과 프론트 엔드 회로(102)로부터의 출력(DCreg)의 하이측에 연결되며, 그리고 프론트 엔드 회로(102)로부터 출력(DCreg)의 하이측와 관련하여 역바이어스된다. 스위치 제어기(204-N)는 알려진 방식으로 MOSFET(QN)를 폐쇄 및 개방하기 위한 PWM 게이트 구동 신호를 제공하기 위해 MOSFET(QN)의 게이트에 연결된다.
보호 회로(110a)는 보호 스위치(112a), 전류 센싱 회로(116a), 및 제어기 회로(114a)를 포함한다. 도 2에서, 보호 스위치(112a)는 MOSFET(Q1)으로 구성되며, 여기서 MOSFET(Q1)의 소스는 저항기(Rsense)로 구성되는 전류 센싱 회로(116a)를 통하여 프론트 엔드 회로(102)의 출력(DCreg)의 로우측에 연결된다. MOSFET(Q1)의 드레인은 각각 복수의 저항기들(R1...RN)을 통하여 복수의 전압 컨버터 회로들(106a-1...106a-N) 내에 있는 복수의 스위치들(Q2...QN)의 스위치들의 각각의 소스에 연결된다. 이러한 구성으로, 복수의 전압 컨버터 회로들(106a-1...106a-N), 특히, 복수의 스위치들(Q1...QN)이 보호 스위치(112a) 및 전류 센싱 회로(116a)를 통하여 프론트 엔드 회로(102)의 출력(DCreg)의 로우측에 연결된다. 따라서, 보호 스위치(112a)가 전도 또는 "폐쇄"(즉, "on")상태에 있으면, 프론트 엔드 회로(102)의 출력(DCreg)의 로우측은 복수의 전압 컨버터 회로들(106a-1...106a-N)에 연결되지만, 그러나 보호 스위치(112a)가 비-전도 또는 "개방"(즉, "오프")상태에 있으면, 프론트 엔드 회로(102)의 출력(DCreg)의 로우측은 복수의 전압 컨버터 회로들(106a-1...106a-N)로부터 연결 해제되고, 그것에 의해 파워 서플라이 회로(100a)의 출력들/채널들로의 파워의 공급을 디스에이블한다.
MOSFET(Q1)의 게이트는 제어기 회로(114a)에 연결되며, 그리고 저항기(Rsense) 양단의 전압(VSense)이 입력으로서 제어기 회로(114a)에 제공된다. 저항기(Rsense)를 통과하고, 그리고 따라서 제어기 회로(114a)에 입력으로서 제공되는 전압(VSense)이 사전결정된 레벨을 초과하는 경우, 복수의 전압 컨버터 회로들(106a-1...106a-N) 중 하나 이상에서 단락 또는 고장이 있을 수 있다. 예를 들면, 스위치(Q2) 또는 스위치(QN) 양단에 단락이 있을 수 있으며, 이는 파워 서플라이 회로(100a)의 연관된 출력/채널에 전달되는 초과 파워에 대한 가능성을 유도한다. 그러므로, 사전결정된 레벨을 초과하는 전압(VSense)에 대응하여, 제어기 회로(114a)는 MOSFET(Q1)를 비-전도 또는 "개방" 상태로 두기 위해 MOSFET(Q1)의 게이트에 출력을 제공하도록 구성되며, 그것에 의해 프론트 엔드 회로(102)로부터의 출력(DCreg)을 복수의 전압 컨버터 회로들(106a-1...106a-N)로부터 연결해제하고 파워 서플라이 회로(100a)의 모든 출력들/채널들로의 파워 공급을 디스에이블한다.
도 2에서, 제어기 회로(114a)는 복수의 스위치들(Q2...QN)에 대한 스위치 제어기들(204-1...204-N)의 PWM 게이트 구동 출력을 인에이블 및 디스에이블하도록 복수의 전압 컨버터 회로들(106a-1...106a-N) 내에 있는 스위치 제어기들(204-1...204-N)의 각각에 출력을 제공하게 구성된다. 스위치 제어기들(204-1...204-N)이 제어기 회로(114a)의 출력에 의해 인에이블되면, 스위치 제어기(204-1...204-N)의 PWM 게이트 구동 신호들은 복수의 스위치들(Q2...QN)의 게이트들을 구동하여 복수의 스위치들(Q2...QN)이 교대로 전도("폐쇄") 및 비-전도("개방") 상태에 놓이게 하여 이들에 연결된 연관된 광 소스들(108a-1...108a-N)에 파워를 전달한다. 스위치 제어기들(204-1...204-N)이 제어기 회로(114a)의 출력에 의해 디스에이블되면, 스위치 제어기들(204-1...204-N)은 복수의 스위치들(Q2...QN)을 비-전도("개방")상태에 놓이게 하며 그것에 의해 스위치들이 적절하게 기능하는 경우 연관된 광 소스들(108a-1...108a-N)로의 파워 전달을 디스에이블한다.
파워 서플라이 회로(100a)의 출력들/채널들에 초과 파워 전달을 잠재적으로 야기하는 복수의 전압 컨버터 회로들(106a-1...106a-N)에서의 고장들 또는 단락들은 제어기 회로(114a)로부터의 출력을 스위치 제어기들(204-1...204-N)에 제공하여 복수의 스위치들(Q2...QN)을 비-전도("개방")상태에 놓이게 하고 광 소스들로의 파워 전달을 디스에이블함으로써 검출될 수 있다. 복수의 스위치들(Q2...QN)이 비-전도 상태에 놓이고, 그리고 Q1이 전도("폐쇄") 상태에 있는 경우, 만일 복수의 스위치들(Q2...QN)에서 고장이 없다면 저항기(Rsense)를 통과하는 전류가 아주 적어야 한다. 이러한 상황들에서, 전압(VSense)은 제어기 회로(114a)에서 설정된 사전결정된 값을 초과하지 않아야 하고, 그리고 제어기 회로(114a)는 MOSFET(Q1)의 게이트에 출력을 제공하여 프론트 엔드 회로(102)의 출력(DCreg)을 복수의 전압 컨버터 회로들(106a-1...106a-N)에 연결하기 위해 MOSFET(Q1)가 전도("폐쇄") 상태를 계속 유지하게 한다. 이후, 제어기 회로(114a)는 스위치 제어기들(204-1...204-N)에 출력을 제공하여 복수의 스위치들(Q2...QN)에 대한 게이트 구동 출력을 인에이블하므로 연관된 광 소스들(108a-1...108a-N)에 대한 노말 동작 및 파워의 전달을 다시 시작할 수 있다.
그러나, 복수의 스위치들(Q2...QN)에서 스위치들의 하나 이상의 양단의 단락과 같은 복수의 전압 컨버터 회로들(106a-1...106a-N)에서 고장이 있는 경우, 복수의 스위치들(Q2...QN)이 비-전도("개방") 상태에 놓이면, 전류는 단락을 통과하고, MOSFET(Q1) 및 저항기(Rsense)를 통과할 수 있다. 이는 제어기 회로(114a)에서 설정된 사전결정된 값을 초과하는 전압(VSense)을 야기할 수 있다. 이에 대응하여, 제어기 회로(114a)는 MOSFET(Q1)의 게이트에 출력을 제공하여 MOSFET(Q1)을 비-전도 상태에 놓이게 하므로 복수의 전압 컨버터 회로들(106a-1...106a-N)로부터 프론트 엔드 회로(102)의 출력(DCreg)을 연결해제하고 그것에 의해 출력 채널들로의 파워 전달을 중지시킬 수 있다.
또 다른 구성의 파워 서플라이 회로(100b)가 도 3에 예시된다. 파워 서플라이 회로(100b)는 프론트 엔드 회로(102), 보호 회로(110b), 및 복수의 전압 컨버터 회로들(106a-1...106a-N)을 포함하는 출력 스테이지를 포함하고, 전압 컨버터 회로들 각각은 연관된 광 소스(108a-1...108a-N)를 구동하기 위해 연관된 출력/채널을 제공하도록 구성된다. 도 3에 도시된, 프론트 엔드 회로(102), 복수의 전압 컨버터 회로들(106a-1...106a-N), 및 연관된 광 소스들(108a-1...108a-N)은 도 2에 도시된 파워 서플라이 회로(100a)와 관련하여 도시되고 설명되는 것들과 동일하다. 단순화를 위해, 프론트 엔드 회로(102), 복수의 전압 컨버터 회로들(106a-1...106a-N), 및 연관된 광 소스들(108a-1...108a-N)의 설명은 도 3의 파워 서플라이 회로(100b)와 관련하여 반복되지 않을 것이다.
도 3의 보호 회로(110b)는 보호 스위치(112b), 전류 센싱 회로(116b), 및 제어기 회로(114b)를 포함한다. 전류 센싱 회로(116b)는 저항기(Rsense)로서 구성되며, 프론트 엔드 회로(102)의 출력(DCreg)의 로우측은 이 저항기를 통하여 그라운드에 연결된다. 복수의 스위치들(Q2...QN)의 소스들은 각각 저항기들(R1...RN)을 통하여 그라운드에 연결된다.
보호 스위치(112b)는 MOSFET(Q1)로서 구성되며 MOSFET(Q1)의 드레인은 저항기(Ra)를 통하여 프론트 엔드 회로(102)의 출력(DCreg)의 하이측에 연결된다. MOSFET(Q1)의 소스는 각각 연관된 광 소스들(108a-1...108a-N) 및 인덕터들(L1...LN), 그리고 또한 역바이어스된 다이오드들(D1...DN)을 통하여 복수의 전압 컨버터 회로들(106a-1...106a-N) 내에 있는 복수의 스위치들(Q2...QN)에서 스위치들 각각의 드레인에 연결된다. 이러한 구성에 따라, 복수의 전압 컨버터 회로들(106a-1...106a-N), 특히 복수의 스위치들(Q2...QN)은 보호 스위치(112b) 및 저항기(Ra)를 통하여 프론트 엔드 회로(102)의 출력(DCreg)의 하이측에 연결된다. 따라서, 보호 스위치(112b)가 전도 또는 "폐쇄" 상태에 있으면, 프론트 엔드 회로(102)의 출력(DCreg)의 하이측은 복수의 전압 컨버터 회로들(106a-1...106a-N)에 연결되고, 그러나 보호 스위치(112b)가 비-전도 또는 "개방" 상태에 있으면, 프론트 엔드 회로(102)의 출력(DCreg)의 하이측은 복수의 전압 컨버터 회로들(106a-1...106a-N)로부터 연결해제되며, 그것에 의해 파워 서플라이 회로(100b)의 출력들/채널들에 대한 파워의 공급을 디스에이블한다.
MOSFET(Q1)의 게이트는 BJT(Bipolar Junction Transistor)(302)의 컬렉터에 연결되고, 그리고 또한 저항기(Rb)를 통하여 MOSFET(Q1)의 드레인에 연결된다. BJT(302)의 이미터는 그라운드에 연결된다. BJT(302)의 베이스는 저항기들(Rc 및 Rd)을 통하여 제어기 회로(114b)의 출력에 연결되고, 저항기들(Rc 및 Rd) 사이의 접합점은 필터 커패시터(C1)를 통하여 그라운드에 연결된다. 전류가 저항기(Rsense)(즉, 전류 센싱 회로(116b))를 통과하고, 그리고 이에 따라 제어기 회로(114b)의 입력에 제공되는 전압(VSense)이 사전결정된 레벨을 초과하는 경우, 복수의 전압 컨버터 회로들(106a-1...106a-N) 중 하나 이상에서 단락 또는 고장이 있을 수 있다. 그러므로, 사전결정된 레벨을 초과하는 전압(VSense)에 대응하여, 제어기 회로(114b)는 저항기들(Rd 및 Rc)을 통하여 BJT(302)의 게이트에 출력을 제공하여 BJT(302)를 전도 상태에 놓이게 구성된다. BJT(302)가 전도 상태에 있는 경우, MOSFET(Q1)는 비-전도 또는 "개방"상태에 놓이고, 그것에 의해 프론트 엔드 회로(102)로부터의 출력(DCreg)을 복수의 전압 컨버터 회로들(106a-1...106a-N)로부터 연결해제하고, 그리고 파워 서플라이 회로(100b)의 모든 출력들/채널들에 대한 파워의 공급을 디스에이블한다.
제어기 회로(114b)는 복수의 스위치들(Q2...QN)에 대한 스위치 제어기들(204-1...204-N)의 PWM 게이트 구동 출력을 인에이블 및 디스에이블하기 위해 스위치 제어기들(204-1...204-N)의 각각에 출력을 제공하도록 구성된다. 스위치 제어기들(204-1...204-N)이 제어기 회로(114b)의 출력에 의해 인에이블되면, 스위치 제어기들(204-1...204-N)의 PWM 게이트 구동 신호들은 복수의 스위치들(Q2...QN)의 게이트들을 구동하여 복수의 스위치들(Q2...QN)을 교대로 전도("폐쇄") 및 비-전도("개방") 상태들로 놓이게 하여 이들 스위치들에 연결된 연관된 광 소스들(108a-1...108a-N)에 파워를 전달한다. 스위치 제어기들(204-1...204-N)이 제어기 회로(114b)의 출력에 의해 디스에이블되면, 스위치 제어기들(204-1...204-N)은 복수의 스위치들(Q2...QN)을 비-전도("개방")상태에 있게 하여, 스위치들이 적합하게 기능중인 경우 그것에 의해 연관된 광 소스들(108a-1...108a-N)으로의 파워 전달을 디스에이블한다.
파워 서플라이 회로(100b)의 출력들/채널들로의 초과적인 파워 전달을 잠재적으로 야기하는 복수의 전압 컨버터 회로들(106a-1...106a-N)에서의 고장들 또는 단락들은 복수의 스위치들(Q2...QN)을 비-전도("개방") 상태에 놓고 연관된 광 소스들(108a-1...108a-N)로의 파워 전달을 디스에이블하도록 제어기 회로(114b)로부터의 출력을 스위치 제어기들(204-1...204-N)에 제공함으로써 검출될 수 있다. 복수의 스위치들(Q2...QN)이 비-전도 상태에 놓이고, 그리고 MOSFET(Q1)이 전도("폐쇄") 상태에 있는 경우, 저항기(Rsense)를 통과하는 전류는 상대적으로 로우이어야 한다. 이러한 경우에서, 전압(VSense)은 제어기 회로(114b)에서 설정된 사전 결정된 값을 초과하지 않으며, 그리고 제어기 회로(114b)는 BJT(302)에 대한 출력을 계속 제공하여 복수의 전압 컨버터 회로들(106a-1...106a-N)에 프론트 엔드 회로(102)의 출력(DCreg)을 연결하기 위해 MOSFET(Q1)이 전도 상태를 유지하게 한다. 따라서, 제어기 회로(114b)는 복수의 스위치들(Q2...QN)에 대한 게이트 구동 출력을 인에이블하고 연관된 광 소스들(108a-1...108a-N)에 대한 정상 동작 및 파워의 전달을 다시 시작하도록 스위치 제어기들(204-1...204-N)에 출력을 제공할 수 있다.
그러나, 복수의 전압 컨버터 회로들(106a-1...106a-N) 중 하나 이상에서 고장이 있는 경우, 복수의 스위치들(Q2...QN)이 비-전도 상태에 놓이면, 저항기(Rsense)를 통과하는 전류는 고장이 없을때와 비교하여 증가될 수 있다. 이는 제어기 회로(114b)에서 설정된 사전 결정된 값을 초과하는 전압(VSense)을 야기한다. 이에 대응하여, 제어기 회로(114b)는 BJT(302)에 출력을 제공하여 MOSFET(Q1)가 비-전도 상태에 놓이게 하므로 복수의 전압 컨버터 회로들(106a-1...106a-N)로부터 프론트 엔드 회로(102)의 출력(DCreg)을 연결해제하고, 이것에 의해 출력 채널들로의 파워 전달을 중지시킬 수 있다.
도 4는 여기에 설명되는 실시예들에 따라, 도 1, 2 및 3에 도시된 파워 서플라이 회로들(100, 100a, 및 100b)과 같은 다중 출력 채널 파워 서플라이의 하나 이상의 출력 채널들에서 초과 파워 공급을 방지하기 위한 방법(400 및 600)의 블럭 흐름도이다. 예시된 블럭 흐름도는 특별한 순서의 단계들을 포함하는 것으로 도시되고 설명될 수 있다. 그러나, 이 순서의 단계들은 단지 여기에 설명된 일반적인 기능성이 어떻게 구현되는 지의 예를 제공하는 것으로 이해해야 한다. 이 단계들은 다르게 지시되지 않는 한 제시된 순서대로 실행될 필요가 없다.
방법(400)에서, 복수의 전압 컨버터 회로들이 파워 서플라이의 하나 이상의 출력 채널들에 연결된 하나 이상의 광 소스들에 파워를 공급하도록 기능하지 않도록, 복수의 전압 컨버터 회로들에서 각 전압 컨버터 회로가 디스에이블된다(단계 401). 디스에이블하는 단계(disabling) 이후 전류 센싱 출력을 만들기 위해 복수의 전압 컨버터 회로들을 통과하는 전류가 검출된다(단계 402). 전류 센싱 출력이 사전결정된 레벨을 초과하는지 초과하지 않는 지가 결정되고(단계 403), 그리고 만일 초과한다면, 이에 대응하여, 프론트 엔드 회로가 복수의 전압 컨버터 회로들로부터 연결해제된다(단계 404). 일부 실시예들에서, 디스에이블하는 단계는 복수의 전압 컨버터 회로들 중 전압 컨버터 회로들 각각의 스위치 부분을 비-전도 상태로 두는 단계를 포함한다(단계 405). 일부 실시예들에서, 연결해제하는 단계(decoupling)는 프론트 엔드 회로와 복수의 전압 컨버터 회로들 사이에 연결된 보호 스위치의 상태를 변경하는 단계를 포함한다(단계 406).
다시 도 1을 참조하면, 전류 센싱 회로(116)가 예를 들면 도 2 및 도 3의 Rsense와 같은 하나 이상의 저항기들을 포함하는 실시예들에서, 전류 센싱 회로(116)는 파워 서플라이 회로(100)의 동작 동안 연관된 저항 손실(associated resistive loss)을 갖는다. 저항기 손실과 연관된 비효율성은 일부 실시예들 및/또는 적용들에서 허용되지 않을 수 있다. 이러한 비효율성을 감소 또는 피하기 위해, 전류 센싱 회로(116)는 광 소스들(108a-1...108a-N)로의 파워 전달 동안 전류 센싱 회로(116)를 통하여 단락 회로를 효과적으로 만드는 바이패스 스위치가 제공될 수 있다.
도 5는 예를 들면 바이패스 스위치(502) 및 전류 센서(504)를 포함하는 전류 센싱 회로(116c)의 일실시예를 예시한다. 전류 센서(504)는 예를 들면 도 3에 도시된 바와 같이 직접적으로 또는 도 2에 도시된 바와 같이 보호 스위치(112a)를 통하여 프론트 엔드 회로(102)의 로우측과 복수의 전압 컨버터 회로들(106-1,106-2,...106-N) 사이에 연결된 하나 이상의 저항기들(예들 들면, 도 2,3 및 6에 도시된 Rsense)로서 구성될 수 있다. 위에서 기술된 바와 같이, 전류 센서(504) 양단의 전압(VSense)은 제어기 회로(114)에 대한 입력으로서 제공될 수 있다. 전압(VSense)이 사전결정된 레벨을 초과하면, 복수의 전압 컨버터 회로들(106a-1,...106a-N) 중 하나 이상에서 단락 또는 고장이 있을 수 있다. 사전 결정된 레벨을 초과하는 전압(VSense)에 대응하여, 제어기 회로(114)는 보호 스위치(112)를, 복수의 전압 컨버터 회로들(106a-1,...106a-N)로부터 프론트 엔드 회로(102)의 출력(DCreg)을 연결해제하는 상태에 놓이게 하는 출력을 제공하도록 구성되며, 그것에 의해 파워 서플라이 회로(100)의 모든 출력들/채널들에 대한 파워의 전달을 디스에이블한다.
바이패스 스위치(502)는 전류 센서(504)와 병렬로 연결되고 제어 회로(114)로부터의 바이패스 제어 신호를 수신하도록 구성된다. 바이패스 스위치(502)는 제어 회로(114)로부터의 바이패스 제어 신호에 의해 제어되는 전도 또는 "폐쇄" 상태 및 비-전도 또는 "개방" 상태를 갖는 임의의 컴포넌트 또는 컴포넌트들 그룹일 수 있다. 일부 실시예들에서, 예를 들면, 바이패스 스위치(502)는 트랜지스터를 포함할 수 있다. 바이패스 스위치(502)가 비-전도 또는 "개방" 상태에 있는 경우, 바이패스 스위치(502)는 매우 높은 저항기(예를 들면 개방 회로)을 보이며, 이에 의해 전류(ISense)는 전류 센서(504)를 통과하지만 바이패스 스위치(502)를 통과하지 못한다. 그러나, 바이패스 스위치(502)가 전도 또는 "폐쇄" 상태에 있는 경우, 바이패스 스위치(502)는 매우 낮은 저항기(예를 들면 단락 회로)을 보이며, 이에 의해 전류(ISense)는 전류 센서(504) 부근에서 분로되고(shunt) 바이패스 스위치(502)를 통과한다.
다시 도 5와 함께 도 1을 참조하면, 일반적으로, 도 5에 도시된 전류 센싱 회로(116c)를 포함하는 파워 서플라이 회로(100)의 작동을 시작하는 즉시(또는 동작 동안 한번 이상), 제어기 회로(114)는 전압 컨버터 회로들(106a-1,...106a-N)의 스위치 제어기들에 출력을 제공하여 광 소스들(108a-1...108a-N)로의 파워 전달을 디스에이블할 수 있으며, 그리고 바이패스 스위치(502)에 바이패스 제어 신호를 제공하여 바이패스 스위치가 비-전도 또는 "개방" 상태에 놓이도록 할 수 있다. 파워의 전달이 디스에이블되고 바이패스 스위치(502)가 개방 상태에 있는 경우, 전류(ISense)는 전류 센서(504)를 통과하여 흐르고 제어기 회로(114)는 VSense가 사전결정된 임계값을 초과하는 지를 결정하기 위해 전류 센서(504)의 양단 전압(VSense)을 센싱할 수 있다. 만일 전압(VSense)이 사전결정된 임계값을 초과한다면, 제어기 회로(114)는 계속 광 소스들(108a-1...108a-N)로의 파워 전달을 디스에이블할 수 있으며, 그리고 또한 보호 스위치(112)에 출력을 제공하여 복수의 전압 컨버터 회로들(106a-1,...106a-N)로부터 프론트 엔드 회로(102)의 출력(DCreg)을 연결해제함으로써, 그것에 의해 파워 서플라이 회로(100)의 모든 출력들/채널들로의 파워 전달을 디스에이블할 수 있다.
그러나, 만일 전압(VSense)이 사전결정된 임계값을 초과하지 않으면, 제어 회로(114)는 전압 컨버터 회로들(106a-1,...106a-N)의 스위치 제어기들에 대한 출력을 제공하여 광 소스들(108a-1...108a-N)에 대한 파워의 전달을 인에이블할 수 있으며, 그리고 또한 바이패스 스위치(502)에 바이패스 제어 신호를 제공하여 바이패스 스위치(502)를 전도(또는 "폐쇄")상태에 놓일 수 있게 한다. 이러한 구성에서, 전류(ISense)는 전류 센서(504) 부근에서 분로되어 바이패스 스위치(502)를 통과한다. 따라서, 전류 센싱 회로(116c)와 관련된 임의의 저항기 손실이 감소시키거나 제거되며, 이는 바이패스 스위치(502)를 포함하지 않는 구성과 비교하여 개선된 효율성을 초래한다.
다시, 바이패스 스위치(502)를 포함하는 전류 센싱 회로(116c)는 본 개시와 일치되는 임의의 실시예에서 제공될 수 있다. 단지 예시로서, 도 6은 보호 회로(110c)를 포함하는 파워 서플라이 회로(100c)의 일실시예를 예시한다. 보호 회로(110c)는 전류 센싱 회로(116c), 제어기 회로(114a) 및 보호 스위치(112a)를 포함한다. 전류 센싱 회로(116c)는 전류 센서(504a) 및 바이패스 스위치(5022a)를 포함한다. 전류 센서(504a)는 저항기(Rsense)로서 구성되고, 그리고 바이패스 스위치(502a)는 Rsense와 병렬로 연결되는 MOSFET(Qb)로서 구성되는데, 즉 Rsense는 Qb의 소스 및 드레인 사이에 연결된다. Qb의 게이트는 제어기 회로(114b)에 연결된다. 제어기 회로(114a)는 Qb의 전도 상태를 변경하기 위해 Qb의 게이트에 바이패스 제어 신호를 제공하도록 구성된다.
파워 서플라이 회로(100c)는 프론트 엔드 회로(102) 및 복수의 전압 컨버터 회로들(106a-1,...106a-N)을 포함하는 출력 스테이지를 더 포함하고, 이들 전압 컨버터 회로들 각각은 연관된 광 소스들(108a-1...108a-N)을 구동하기 위한 연관된 출력/채널을 제공하도록 구성된다. 일반적으로, 프론트 엔드 회로(102), 보호 스위치 회로(110c), 복수의 전압 컨버터 회로들(106a-1,...106a-N), 및 연관된 광 소스들(108a-1...108a-N)은 전류 센싱 회로(116c)의 바이패스 스위치(Qb)가 광 소스들(108a-1...108a-N)로의 파워 전달동안 전류 센서(Rsense) 부근에서 전류(ISense)를 분로하는 것을 제외하면, 도 2와 관련하여 위에서 기술된 바와 동일한 방식으로 기능한다.
특히, 도 6에 예시된 실시예에서, 파워 서플라이 회로(100c)의 출력들/채널들로의 초과 파워 전달을 잠재적으로 야기하는 복수의 전압 컨버터 회로들(106a-1,...106a-N)에서의 고장들 또는 단락들은 복수의 스위치들(Q2...QN)을 비-전도("개방")상태에 놓이게 하여 광 소스들(108a-1...108a-N)로의 파워 전달을 디스에이블하도록 제어기 회로(114a)로부터의 출력을 스위치 제어기들(204-1..204-N)에 제공함으로써 검출될 수 있다. 또한, 제어기 회로(114a)는 바이패스 스위치를 비-전도(또는 "개방") 상태에 놓이도록 바이패스 스위치(Qb)에 바이패스 제어 신호를 제공한다. 제어기 회로(114a)의 이들 출력들은 회로(100c)의 시동시, 예를 들면 프론트 엔드 회로(102)로의 Vin인가 바로 직후의 시간 기간에서만, 또는 파워 서플라이 회로(100c)의 동작 동안 한번 이상, 예를 들면 주기적 간격들로만 제공될 수 있다. 바이패스 스위치(Qb) 및 복수의 스위치들(Q2...QN)이 비-전도 상태에 놓이고, 그리고 Q1이 전도("폐쇄") 상태에 있는 경우, 만일 복수의 스위치들(Q2...QN)에 고장이 없다면 저항기(Rsense)를 통과하는 전류는 매우 적어야 한다.
이 상황에서, 전압(VSense)은 제어기 회로(114a)에서 설정된 사전결정된 값을 초과하지 않으며, 그리고 제어기 회로(114a)는 복수의 전압 컨버터 회로들(106a-1,106a-2,...106a-N)에 프론트 엔드 회로(102)의 출력(DCreg)을 연결하기 위해 MOSFET(Q1)이 전도("폐쇄") 상태를 유지하도록 MOSFET(Q1)의 게이트에 출력을 계속 제공할 것이다. 제어기 회로(114a)는 또한 스위치 제어기들(204-1...204-N)에 출력을 제공하여 복수의 스위치들(Q2...QN)로의 게이트 구동 출력을 인에이블함으로써 연관된 광 소스들(108a-1...108a-N)에 대한 정상 동작 및 파워 전달을 허용할 것이다. 덧붙여, 제어기 회로(114a)는 Qb를 전도 상태에 놓이도록 Qb의 게이트에 바이패스 제어 신호를 제공하고, 그것에 의해 Rsense와 관련된 저항기 손실에 의해 야기된 비효율성을 감소 또는 피하도록 저항기(Rsense) 부근에서 전류(ISense)를 분로하고 Qb를 통과하게 한다.
그러나, 복수의 스위치들(Q2...QN)에서 스위치들의 하나 이상의 양단에서의 단락과 같은 복수의 전압 컨버터 회로들(106a-1,...106a-N) 중 하나 이상에서 고장이 있는 경우, 복수의 스위치들(Q2...QN)이 비-전도("개방") 상태에 놓이면, 제어기 회로(114a)로부터의 바이패스 제어 신호에 의해 Qb가 개방 상태로 유지되면서 전류(ISense)는 단락, MOSFET(Q1) 및 저항기(Rsense)를 통과할 수 있다. 이는 제어기 회로(114a)에서 설정된 사전결정된 값을 초과하는 전압(VSense)을 야기할 수 있다. 이에 대응하여, 제어기 회로(114a)는 MOSFET(Q1)의 게이트에 출력을 제공하여 MOSFET(Q1)을 비-전도 상태에 놓이게 함으로써 복수의 전압 컨버터 회로들(106a-1,...106a-N)로부터 프론트 엔드 회로(102)의 출력(DCreg)을 연결해제하고, 이에 의해 출력 채널들로의 파워 공급을 중지시킬 수 있다.
도 7은 여기에 기술된 실시예들에 따라 도 1, 2, 및 3 그리고 도 6에 도시된 파워 서플라이 회로들(100,100a,100b 및 100c)과 같은 다중 출력 채널 파워 서플라이의 하나 이상의 출력 채널들에서 초과 파워 공급을 방지하는 방법(700)의 블럭 흐름도이다. 예시된 블럭 흐름도가 특별한 순서의 단계들을 포함하는 것으로 도시되고 설명될 수 있다. 그러나, 이 순서의 단계들은 단지 여기에 설명된 일반적인 기능성이 어떻게 구현되는 지의 예를 제공하는 것으로 이해해야 한다. 이 단계들은 다르게 지시되지 않는 한 제시된 순서대로 실행될 필요가 없다.
방법(700)에서, 전류 센서와 병렬로 연결되는 바이패스 스위치가 비-전도 상태에 놓인다(단계 701). 복수의 전압 컨버터 회로들이 하나 이상의 출력 채널들에 연결되는 하나 이상의 광 소스들에 파워를 공급하도록 기능하지 않게, 복수의 전압 컨버터 회로들의 각 전압 컨버터 회로가 디스에이블된다(단계 702). 일부 실시예들에서, 각 전압 컨버터 회로를 디스에이블하도록 하기 위해, 복수의 전압 컨버터 회로들에서 전압 컨버터 회로들 각각의 스위치 부분은 비-전도 상태에 놓인다(단계 707). 디스에이블하는 단계 이후 복수의 전압 컨버터 회로들을 통과하는 전류를 나타내는 전류 센싱 출력을 만들기 위해 전류 센서를 통과하는 전류가 검출된다(단계 703). 전류 센싱 출력이 사전결정된 레벨을 초과하는지의 여부가 결정된다(단계 704). 전류 센싱 출력이 사전결정된 레벨을 초과하면 프론트 엔드 회로가 복수의 전압 컨버터 회로들로부터 연결해제된다(단계 705). 일부 실시예들에서, 프론트 엔드 회로를 연결해제하기 위해, 프론트 엔드 회로와 복수의 전압 컨버터 회로들 사이에 연결된 보호 스위치의 상태가 변경된다(단계 708). 전류 센싱 출력이 사전결정된 레벨을 초과하면, 복수의 전압 컨버터 회로들이 하나 이상의 출력 채널들에 연결된 하나 이상의 광 소스들에 파워를 공급하도록 가능하게, 바이패스 스위치는 전류 센서 부근에서 전류를 분로하도록 전도 상태로 놓이고, 그리고 복수의 전압 컨버터 회로들의 각 전압 컨버터가 인에이블된다.
여기에 기술된 방법들 및 시스템들은 특별한 하드웨어 또는 소프트웨어 구성으로 제한되는 것은 아니며, 그리고 많은 컴퓨팅 또는 처리 환경들에서 적용가능성을 발견할 수 있다. 이들 방법들 및 시스템들은 하드웨어 또는 소프트웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 이들 방법들 및 시스템들은 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들로 구현될 수 있으며, 여기서 컴퓨터 프로그램은 하나 이상의 프로세서로 실행가능한 명령어들을 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 컴퓨터 프로그램(들)은 하나 이상의 프로그래밍 가능한 프로세서들상에서 실행될 수 있으며, 그리고 프로세서(휘발성 및 비휘발성 메모리 및/또는 저장 소자들을 포함함), 하나 이상의 입력 디바이스들, 및/또는 하나 이상의 출력 디바이스들에 의해 판독 가능한 하나 이상의 저장 매체에 저장될 수 있다. 따라서, 프로세서는 입력 데이터를 획득하기 위해 하나 이상의 입력 디바이스들을 액세스할 수 있으며, 그리고 출력 데이터를 전송하기 위해 하나 이상의 출력 디바이스들을 액세스할 수 있다. 입력 및/또는 출력 디바이스들은 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 랜덤 액세스 메모리(RAM), RAID(Redundant Array of Independent Disks), 플로피 드라이브, CD, DVD, 마그네틱 디스크, 내장 하드 드라이브, 외장 하드 드라이브, 메모리 스틱, 또는 여기에 제공되는 프로세스에 의해 액세스될 수 있는 다른 저장 디바이스, 여기서 이러한 전술된 예들은 총망라된 것이 아니고, 예시를 위한 것이며 제한되는 것이 아니다.
컴퓨터 프로그램(들)은 컴퓨터 시스템과 통신하기 위해 하나 이상의 하이 레벨의 절차적 방식 또는 객체 지향 프로그래밍 언어들을 이용하여 구현될 수 있으며; 그러나 만일 원하면, 프로그램(들)은 어셈블리 또는 기계어로 구현될 수 있다. 언어는 컴파일링 또는 해석될 수 있다.
여기에 제공된 바와 같이, 따라서 프로세서(들)는 네트워크화된 환경에서 독립적으로 또는 함께 동작될 수 있는 하나 이상의 디바이스들로 구체화될 수 있으며, 여기서 네트워크는 예를 들면 LAN(Local Area Network), WAN(Wide Area Network)를 포함하고/포함하거나 인트라넷 및/또는 인터넷 및/또는 또 다른 네트워크를 포함할 수 있다. 네트워크(들)는 유선 또는 무선 또는 이들의 조합일 수 있으며 그리고 서로 다른 프로세스들간 통신을 돕기위해 하나 이상의 통신 프로토콜을 사용할 수 있다. 이들 프로세스들은 분산 처리를 위해 구성될 수 있고, 그리고 일부 실시예들에서 필요에 따라 클라이언트-서버 모델을 이용할 수 있다. 따라서, 이들 방법들 및 시스템들은 다중 프로세서들 및/또는 프로세서 디바이스들을 포함할 수 있고, 그리고 프로세서 명령어들은 이러한 단일 또는 다중 프로세서/디바이스들 사이에 분할될 수 있다.
프로세스(들)와 통합하는 디바이스(들) 또는 컴퓨터 시스템들은 예들 들면, 개인용 컴퓨터(들), 워크스테이션(들)(예를 들면, Sun, HP), PDA(s)(Personal Digital Assitant(s)), 셀룰러 전화기(들) 또는 스마트 셀폰(들)과 같은 핸드헬드 디바이스(들), 랩탑(들), 핸드헬드 컴퓨터(들), 또는 여기에 제공된 바와 같이 동작할 수 있는 프로세서(들)와 통합될 수 있는 다른 디바이스(들)를 포함할 수 있다. 따라서, 여기에 제공되는 디바이스들은 총망라될 것이 아니며 예시를 위해 제공되며 제한되지 않는다.
"마이크로프로세서" 및 "프로세서",또는 "상기 마이크로프로세서" 및 "상기 프로세서"에 관한 참조들은 독립형 및/또는 분산 환경(들)에서 통신할 수 있는 하나 이상의 마이크로프로세서들을 포함하는 것으로 이해할 수 있으며, 그리고 따라서 유선 또는 무선 통신을 통하여 다른 프로세서들과 통신하는 것으로 구성될 수 있으며, 여기서 이러한 하나 이상의 프로세서는 유사 또는 서로 다른 디바이스들일 수 있는 하나 이상의 프로세서-제어 디바이스들을 동작하도록 구성될 수 있다. 따라서, 이러한 "마이크로프로세서" 또는 "프로세서" 용어의 이용은 또한 중앙 처리 유닛, 연산 로직 유닛, 주문형 반도체(ASIC: Application-Specific Integrated Circuit), 및/또는 태스크 엔진을 포함하는 것으로 이해될 수 있으며, 이러한 예들은 예시를 위해 제공되며 한정되는 것은 아니다.
더욱이, 달리 지정되지 않는 한, 메모리에 대한 참조들은 프로세서로 제어되는 디바이스의 내부에 있을 수 있고, 프로세서로 제어되는 디바이스의 외부에 있을 수 있고/있거나 다양한 통신 프로토콜들을 이용하여 유선 또는 무선 네트워크를 통하여 액세스될 수 있으며, 그리고 달리 지정되지 않으면, 외부 및 내부 메모리 디바이스들의 조합을 포함하도록 구성될 수 있는 하나 이상의 프로세서 판독가능하고 그리고 액세스 가능한 메모리 소자들 및/또는 컴포넌트들을 포함할 수 있으며, 여기서 이러한 메모리는 애플리케이션에 기반되어 연속적 및/또는 분할될 수 있다. 따라서, 데이터베이스에 대한 참조들은 하나 이상의 메모리 연관들(memory associations)을 포함하는 것으로 이해될 수 있으며, 여기서 이러한 참조들은 상업적으로 이용가능한 데이터베이스 물건들(예를 들면, SQL, Informix, Oracle) 및 또한 특허 데이터베이스를 포함할 수 있고, 그리고 또한 링크들, 큐들(queues), 그래프들, 트리들과 같은 메모리를 연관시키는 다른 구조들을 포함할 수 있으며, 이러한 구조들은 예시를 위해 제공되었으며 한정되는 것은 아니다.
달리 제공되지 않으면, 네트워크에 대한 참조들은 하나 이상의 인트라넷들 및/또는 인터넷을 포함할 수 있다. 위에 따라 여기서 마이크로프로세서 명령어들 또는 마이크로프로세서로 실행가능한 명령어들에 대한 참조들은 프로그래밍 가능한 하드웨어를 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
달리 언급되지 않으면, 단어 "실질적으로"의 사용은 정밀한 관계, 조건, 배치(arrangement), 배향(orientation), 및/또는 다른 특성, 및 당업자에 의해 이해되는 바와 같이 변형들이 유형적으로 개시된 방법들 및 시스템들에 영향을 미치지 않을 정도로 이들의 이러한 변형들을 포함하는 것으로 해석될 수 있다.
본 개시의 전체를 통틀어, 명사를 수식하기 위한 관사들 "하나" 및/또는 "상기"의 사용은 편리를 위해 사용되고, 그리고 달리 특별하게 지정되지 않으면 수식된 명사의 하나 또는 하나 이상을 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 용어들 "포함하는", "구성하는" 및 "구비하는"은 열거된 엘리먼트들 이외의 다른 추가 엘리먼트들이 있다는 것을 의미하는 것으로 의도된다.
어떤 다른 것과, 서로 이어지도록, 서로 연관되도록, 및/또는 어떤 다른 것에 기반되도록 기술되고/기술되거나 달리 표현되는 엘리먼트들, 컴포넌트들, 모듈들, 및/또는 이들의 부품들이 여기서 달리 명기되지 않으면 직접 및/또는 간접적인 방식으로 이렇게 이어지고, 서로 연관되고, 그리고 또는 기반되는 것으로 이해될 수 있다.
비록 방법들 및 시스템들이 이의 특정 실시예에 관련하여 기술되었을 지라도, 그들은 이렇게 제한되지 않는다. 명백하게 많은 변경들 및 변경들이 위의 지침들의 관점에서 명백하게 될 수 있다. 여기에 기술되고 예시되는 세부사항들에서의 많은 추가적인 변화들, 소재들, 및 부품들의 배치가 당업자들에 의해 만들어질 수 있다.

Claims (15)

  1. 다중 출력 채널들을 갖는 광 소스 파워 서플라이 회로로서,
    입력 전압을 수신하고 조절된 프론트 엔드 직류(DC) 전압을 제공하도록 구성되는 프론트 엔드 회로(front end circuit);
    복수의 전압 컨버터 회로들 ― 상기 복수의 전압 컨버터 회로들의 전압 컨버터 회로들 각각은 상기 조절된 프론트 엔드 직류(DC) 전압을 수신하고 상기 다중 출력 채널들 중 연관된 하나를 위한 개별 연관된 DC 출력을 제공하도록 구성됨 ―;
    상기 복수의 전압 컨버터 회로들과 상기 프론트 엔드 회로 사이에 연결되는 보호 스위치 ― 상기 보호 스위치는 상기 프론트 엔드 직류(DC) 전압을 상기 복수의 전압 컨버터 회로들에 연결하는 전도 상태 및 상기 복수의 전압 컨버터 회로들로부터 상기 프론트 엔드 직류(DC) 전압을 연결해제하는 비-전도 상태를 가짐 ―;
    상기 복수의 전압 컨버터 회로들에 연결되고, 전류 센서 및 상기 전류 센서와 병렬로 연결되는 바이패스 스위치를 포함하는 전류 센싱 회로 ― 상기 바이패스 스위치는 상기 전류 센서 부근에서 전류를 분로하게 하는 전도 상태 및 전류가 상기 전류 센서를 통과하여 흐르는 것을 허용하게 하는 비-전도 상태를 갖고, 그에 의해 상기 바이패스 스위치가 비-전도 상태인 경우, 상기 전류 센서 양단의 전압은 상기 복수의 전압 컨버터 회로들의 전압 컨버터 회로들 중 적어도 하나를 통과하는 전류를 나타내는 전류 센싱 출력을 설정함 ―; 및
    상기 전류 센싱 출력에 대응하여 상기 보호 스위치를 비-전도 상태에 두도록 구성되는 제어기 회로
    를 포함하고,
    상기 복수의 전압 컨버터 회로들은 복수의 스위칭 컨버터 회로들이며, 상기 전류 센서는 상기 복수의 스위칭 컨버터 회로들을 통과하는 전류를 센싱하도록 상기 복수의 스위칭 컨버터 회로들의 스위칭 컨버터 회로들 각각에 연결되는 적어도 하나의 저항기를 포함하고,
    상기 보호 스위치는 상기 프론트 엔드 회로의 로우측(low side) 출력과 상기 복수의 전압 컨버터 회로들 사이에 연결되며, 상기 제어기에 연결되는 게이트, 상기 적어도 하나의 저항기에 연결되는 소스, 및 상기 복수의 스위칭 컨버터 회로들의 스위칭 컨버터 회로들 각각에 연결되는 드레인을 가지는 트랜지스터를 포함하는,
    광 소스 파워 서플라이 회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 전압 컨버터 회로들은 복수의 스위치들을 포함하고, 상기 제어기 회로는 파워가 상기 복수의 스위치들의 스위치에 의해 그 스위치와 연관된 광 소스 파워 서플라이 회로의 출력 채널에 연결되는 광 소스에 전달되지 않게, 상기 복수의 스위치들의 스위치가 비-전도 상태에 놓이도록 출력을 제공하도록 구성되는,
    광 소스 파워 서플라이 회로.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 드레인은 저항기를 통하여 상기 복수의 스위칭 컨버터 회로들의 각각의 스위칭 컨버터 회로의 스위치 부분에 연결되는,
    광 소스 파워 서플라이 회로.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호 스위치는 상기 프론트 엔드 회로의 하이측(high side) 출력과 상기 복수의 전압 컨버터 회로들 사이에 연결되는,
    광 소스 파워 서플라이 회로.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 전류 센서는 상기 프론트 엔드 회로의 로우측 출력과 그라운드(ground) 사이에 연결되는 적어도 하나의 저항기를 포함하는,
    광 소스 파워 서플라이 회로.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 바이패스 스위치는 트랜지스터를 포함하는,
    광 소스 파워 서플라이 회로.
  10. 다중 출력 채널 광 소스 파워 서플라이 회로로서,
    입력 전압을 수신하고 조절된 프론트 엔드 직류(DC) 전압을 제공하도록 구성되는 프론트 엔드 회로;
    복수의 전압 컨버터 회로들 ― 전압 컨버터 회로들 각각은 벅 컨버터(buck converter)로서 구성되고, 상기 조절된 프론트 엔드 직류(DC) 전압을 수신하고 상기 다중 출력 채널들 중 연관된 하나를 위한 개별 연관된 DC 출력을 제공하도록 구성됨 ―;
    상기 복수의 전압 컨버터 회로들과 상기 프론트 엔드 회로의 로우측 출력 사이에 연결되는 보호 스위치 ― 상기 보호 스위치는 상기 프론트 엔드 직류(DC) 전압을 상기 복수의 전압 컨버터 회로들에 연결하는 전도 상태 및 상기 복수의 전압 컨버터 회로들로부터 상기 프론트 엔드 직류(DC) 전압을 연결해제하는 비-전도 상태를 가짐 ―;
    상기 복수의 전압 컨버터 회로들에 연결되고, 전류 센서 및 상기 전류 센서와 병렬로 연결되는 바이패스 스위치를 포함하는 전류 센싱 회로 ― 상기 바이패스 스위치는 상기 전류 센서 부근에서 전류를 분로하게 하는 전도 상태 및 전류가 상기 전류 센서를 통과하여 흐르는 것을 허용하게 하는 비-전도 상태를 갖고, 그에 의해 상기 바이패스 스위치가 비-전도 상태에 있는 경우, 상기 전류 센서 양단의 전압은 상기 전압 컨버터 회로들 중 적어도 하나를 통과하는 전류를 나타내는 전류 센싱 출력을 설정함 ―; 및
    파워가 상기 다중 출력 채널들에 연결되는 광 소스들에 전달되지 않도록, 상기 보호 스위치를 비-전도 상태에 놓이게 출력을 제공하도록 구성되며, 상기 전류 센싱 출력에 대응하여 상기 출력을 제공하는 제어기 회로
    를 포함하는,
    다중 출력 채널 광 소스 파워 서플라이 회로.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 복수의 전압 컨버터 회로들은 복수의 스위칭 컨버터 회로들이고, 상기 전류 센서는 상기 복수의 스위칭 컨버터 회로들의 스위칭 컨버터 회로들 각각에 연결되는 적어도 하나의 저항기를 포함하는,
    다중 출력 채널 광 소스 파워 서플라이 회로.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 바이패스 스위치는 트랜지스터를 포함하는,
    다중 출력 채널 광 소스 파워 서플라이 회로.
  13. 다중 출력 채널 파워 서플라이의 하나 이상의 출력 채널들에서 초과 파워의 공급을 방지하는 방법으로서,
    전류 센서와 병렬로 연결되는 바이패스 스위치를 비-전도 상태로 놓는 단계;
    복수의 전압 컨버터 회로들이 하나 이상의 출력 채널들에 연결되는 하나 이상의 광 소스들에 파워를 공급하게 기능하지 않도록, 상기 복수의 전압 컨버터 회로들의 각 전압 컨버터 회로를 디스에이블하는 단계;
    상기 디스에이블하는 단계 이후 상기 복수의 전압 컨버터 회로들을 통과하는 전류를 나타내는 전류 센싱 출력을 설정하도록 상기 전류 센서를 통과하는 전류를 검출하는 단계;
    상기 전류 센싱 출력이 사전결정된 레벨을 초과하는 지를 결정하는 단계;
    상기 전류 센싱 출력이 사전결정된 레벨을 초과하는 경우, 상기 복수의 전압 컨버터 회로들로부터 프론트 엔드 회로를 연결해제하는 단계; 및
    상기 전류 센싱 출력이 사전결정된 레벨을 초과하지 않는 경우, 상기 복수의 전압 컨버터 회로들이 하나 이상의 출력 채널들에 연결되는 하나 이상의 광 소스들에 파워를 공급하도록 기능하게, 상기 바이패스 스위치를 전도 상태에 놓아 상기 전류 센서 부근에서 전류를 분로하고, 그리고 상기 복수의 전압 컨버터 회로들의 각 전압 컨버터 회로를 인에이블하는 단계
    를 포함하는,
    초과 파워의 공급을 방지하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 디스에이블하는 단계는,
    상기 복수의 전압 컨버터 회로들의 전압 컨버터 회로들 각각의 스위치 부분을 비-전도 상태로 두는 단계를 포함하는,
    초과 파워의 공급을 방지하는 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 연결해제하는 단계는,
    상기 프론트 엔드 회로와 복수의 전압 컨버터 회로들 사이에 연결되는 보호 스위치의 상태를 변경하는 단계를 포함하는,
    초과 파워의 공급을 방지하는 방법.
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