KR102047826B1 - Overvoltage protection circuit and power supply with the same - Google Patents

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Abstract

실시 예에 따른 과전압 보호 회로는, 복수의 저항을 포함하며, 기설정된 비율로 입력되는 전압을 분압하는 분압 저항; 및 상기 분압 저항을 통해 분압된 전압 값을 수신하고, 상기 수신된 전압 값에 따라 선택적으로 스위칭 동작하는 션트 레귤레이터를 포함하며, 상기 션트 레귤레이터는, 상기 분압된 전압 값을 게이트로 수신하여, 상기 분압 저항에 입력되는 전압의 과전압 여부를 검출한다.In an embodiment, an overvoltage protection circuit may include: a voltage divider resistor including a plurality of resistors and dividing a voltage input at a predetermined ratio; And a shunt regulator configured to receive a divided voltage value through the voltage divider resistor and selectively switch operation according to the received voltage value, wherein the shunt regulator receives the divided voltage value as a gate to receive the divided voltage. Detects whether the voltage input to the resistor is overvoltage.

Figure R1020120123560
Figure R1020120123560

Description

과전압 보호 회로 및 이를 포함하는 전원 공급 장치{OVERVOLTAGE PROTECTION CIRCUIT AND POWER SUPPLY WITH THE SAME}OVERVOLTAGE PROTECTION CIRCUIT AND POWER SUPPLY WITH THE SAME}

실시 예는, 과전압 보호 장치에 관한 것으로, 특히 최소의 오차 범위 내에서 동작할 수 있는 과전압 보호 장치 및 이를 포함하는 전원 공급 장치에 관한 것이다.Embodiments relate to an overvoltage protection device, and more particularly, to an overvoltage protection device capable of operating within a minimum error range and a power supply including the same.

일반적으로, 전기전자장비들에 사용되는 전원 공급 장치(Power supply)는 일정한 직류 정격 전압을 출력한다.In general, a power supply used in electrical and electronic equipment outputs a constant DC rated voltage.

이때, 상기 전원 공급 장치의 오작동으로 인하여 정격 전압보다 높은 과전압이 출력되는 상황이 발생할 수 있으며, 상기 과전압이 출력되는 경우 상기 전기전자장비들의 시스템이나 소자들이 손상되거나 파괴되기 때문에 전기전자장비들에 과전압 보호 회로가 사용되고 있다.At this time, a situation may occur in which an overvoltage higher than a rated voltage is output due to a malfunction of the power supply device, and when the overvoltage is output, the system or elements of the electrical and electronic equipment are damaged or destroyed, thereby overvoltage on the electrical and electronic equipment. A protection circuit is used.

종래의 과전압 보호회로의 경우, 회로의 구조가 복잡하기 때문에 과전압 보호회로의 구현이 용이하지 않을 뿐 아니라, 과전압 보호회로의 제조 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다. In the case of the conventional overvoltage protection circuit, since the circuit structure is complicated, not only the implementation of the overvoltage protection circuit is easy, but also the manufacturing cost of the overvoltage protection circuit is high.

도 1은 종래 기술에 따른 과전압 보호 회로를 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating an overvoltage protection circuit according to the prior art.

도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 과전압 보호 회로는, 과전압 검출부(10), 검출 신호 전달부(20) 및 과전압 차단부(30)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the overvoltage protection circuit according to the related art includes an overvoltage detector 10, a detection signal transfer unit 20, and an overvoltage cutoff unit 30.

과전압 검출부(10)는 A 직류 전압(다양한 멀티 전압 중 어느 하나)의 과전압 여부를 검출하기 위한 제 1 과전압 검출부와, B 직류 전압의 과전압 여부를 검출하기 위한 제 2 과전압 검출부와, C 직류 전압의 과전압 여부를 검출하기 위한 제 3 과전압 검출부를 포함한다.The overvoltage detector 10 includes a first overvoltage detector for detecting whether the A DC voltage (any one of various multi-voltages) is overvoltage, a second overvoltage detector for detecting the overvoltage of the B DC voltage, and a C DC voltage. And a third overvoltage detection unit for detecting whether there is an overvoltage.

이에 따라, 상기 과전압 검출부(10)는 다수의 저항(R1, R2, R3, R4)와, 다수의 커패시터(C1, C2, C3, C4, C5)를 포함하며, 각각의 직류 전압의 출력단에는 제너 다이오드(ZD1, ZD2, ZD3)가 연결되어 있다.Accordingly, the overvoltage detector 10 includes a plurality of resistors R1, R2, R3, and R4 and a plurality of capacitors C1, C2, C3, C4, and C5, and each of the direct current voltages includes a zener Diodes ZD1, ZD2 and ZD3 are connected.

또한, 상기 과전압 검출부(10)는 상기 제너 다이오드(ZD1, ZD2, ZD3)의 동작 여부에 따라 개방 또는 폐쇄 동작을 하는 제 1 스위칭 소자(Q1)를 포함한다.In addition, the overvoltage detection unit 10 includes a first switching element Q1 that performs an opening or closing operation according to whether the zener diodes ZD1, ZD2, and ZD3 operate.

상기 과전압 검출부(10)의 동작을 설명하면 다음과 같다.The operation of the overvoltage detector 10 will be described below.

상기 제너 다이오드(ZD1, ZD2, ZD3)는 상기 연결된 직류 전압에 대응하는 동작 전압을 가지고 있다.The zener diodes ZD1, ZD2, and ZD3 have an operating voltage corresponding to the connected DC voltage.

예를 들어, 상기 A 직류 전압이 5.2V이고, 과전압 동작이 상기 직류 전압으로부터 130% 초과시 동작하도록 구성된 경우, 상기 제너 다이오드(ZD1)는 약 6.7V의 동작 전압을 가질 수 있다.For example, when the A DC voltage is 5.2V and the overvoltage operation is configured to operate at 130% above the DC voltage, the Zener diode ZD1 may have an operating voltage of about 6.7V.

이와 마찬가지로, 상기 B 직류 전압이 12V이고, 과전압 동작이 상기 직류 전압으로부터 130% 초과시 동작하도록 구성된 경우, 상기 B 직류 전압의 출력단에 연결된 제너 다이오드(ZD2)는 15V의 동작 전압을 가질 수 있다.Similarly, when the B DC voltage is 12V and the overvoltage operation is configured to operate when the DC voltage exceeds 130%, the Zener diode ZD2 connected to the output terminal of the B DC voltage may have an operating voltage of 15V.

이때, A, B 및 C 직류 전압 중 어느 하나의 직류 전압에 과전압이 발생하게 되고, 상기 발생한 과전압이 해당 직류 전압의 출력단에 연결된 제너 다이오드의 동작 전압보다 크면, 해당 제너 다이오드는 역 도통된다.At this time, an overvoltage is generated in any one of the A, B, and C DC voltages, and when the generated overvoltage is greater than the operating voltage of the Zener diode connected to the output terminal of the DC voltage, the Zener diode is reversed.

이때, 상기 제너 다이오드가 역 도통됨에 따라 상기 제 1 스위칭 소자(Q1)가 폐쇄 동작을 수행하여, 상기 A, B 및 C 직류 전압 중 어느 하나의 직류 전압에서 과전압이 발생하였음을 알리는 검출신호가 발생하게 된다.At this time, as the zener diode reversely conducts, the first switching element Q1 performs a closing operation to generate a detection signal indicating that an overvoltage has occurred at any one of the A, B and C DC voltages. Done.

검출 신호 전달부(20)는 절연 구조가 필요한 회로에서 상기 검출 신호를 안전하게 1차측에서 2차측으로, 또는 2차측에서 1차측으로 전달한다.The detection signal transmission unit 20 safely transmits the detection signal from the primary side to the secondary side or from the secondary side to the primary side in a circuit requiring an insulation structure.

이를 위해, 상기 검출 신호 전달부(20)는 포토 다이오드(PD)와, 수광 트랜지스터를 포함한다.To this end, the detection signal transmission unit 20 includes a photodiode PD and a light receiving transistor.

상기 포토 다이오드는, 상기 과전압 검출부(10)에 연결되어, 상기 제너 다이오드(ZD1, ZD2, ZD3) 중 어느 하나의 제너 다이오드가 역도통되고, 이를 토대로 상기 제 1 스위칭 소자(Q1)가 폐쇄됨에 따라 발생하는 과전압 검출 신호를 수신한다.The photodiode is connected to the overvoltage detector 10 so that one of the zener diodes of the zener diodes ZD1, ZD2, and ZD3 is reversed and based on this, the first switching element Q1 is closed. Receive the overvoltage detection signal generated.

또한, 포토 다이오드는 상기 과전압 검출 신호가 수신됨에 따라 상기 수신한 과전압 검출 신호에 따른 광을 발생한다.In addition, the photodiode generates light according to the received overvoltage detection signal as the overvoltage detection signal is received.

수광 트랜지스터는 상기 포토 다이오드로부터 발생하는 광을 수신한다.The light receiving transistor receives light generated from the photodiode.

과전압 차단부(30)는 상기 검출 신호 전달부(20)를 통해 과전압 검출 신호가 전달됨에 따라 전력 변환부(도시하지 않음)에 공급되는 전원을 차단한다.The overvoltage blocking unit 30 cuts off the power supplied to the power converter (not shown) as the overvoltage detection signal is transmitted through the detection signal transfer unit 20.

이를 위해, 과전압 차단부(30)는 다수의 다이오드(D1, D2)와, 다수의 저항(R5, R6, R7, R8, R9, R10)과 다수의 커패시터(C6, C7)을 포함한다.To this end, the overvoltage blocking unit 30 includes a plurality of diodes D1 and D2, a plurality of resistors R5, R6, R7, R8, R9 and R10, and a plurality of capacitors C6 and C7.

또한, 과전압 차단부(30)는 상기 과전압 검출 신호가 전달됨에 따라 선택적으로 개방 또는 폐쇄동작을 하는 제 2 스위칭 소자 및 제 3 스위칭 소자(Q2, Q3)를 포함한다.In addition, the overvoltage blocking unit 30 includes a second switching element and a third switching element (Q2, Q3) that selectively opens or closes as the overvoltage detection signal is transmitted.

상기 제 2 스위칭 소자(Q2) 및 제 3 스위칭 소자(Q3)는 평상시 개방되어 있으며, 이에 따라 상기 전력 변환부에 정상적인 전원이 공급되도록 한다.The second switching element Q2 and the third switching element Q3 are normally open, so that normal power is supplied to the power converter.

이때, 상기 과전압 검출 신호가 전달되는 경우와 같은 과전압 검출시의 상기 제 2 스위칭 소자(Q2) 및 제 3 스위칭 소자(Q3)는 폐쇄되며, 이에 따라 상기 전원을 접지로 방전시켜 상기 전력 변환부에 전원이 공급되지 않도록 한다.In this case, the second switching element Q2 and the third switching element Q3 at the time of detecting the overvoltage, such as when the overvoltage detection signal is transmitted, are closed. Accordingly, the power is discharged to the ground to discharge the power converter. Do not supply power.

상기 과전압 차단부(30)는 일반적으로 사용되는 래치 회로이다.The overvoltage blocking unit 30 is a latch circuit that is generally used.

상기와 같이, 종래 기술에 따른 과전압 보호 회로는 과전압 검출부(10)에 구비된 제너 다이오드와 스위칭 소자를 이용하여 상기 다양한 직류 전압에서의 과전압 여부를 검출하였다.As described above, the overvoltage protection circuit according to the related art detects the presence of overvoltage at the various DC voltages by using a zener diode and a switching element provided in the overvoltage detector 10.

그러나, 상기와 같은 과전압 검출부(10)는 최소 15% 이상의 오차 범위를 가지고 있으며, 이에 따라 기설정된 범위 내에서 과전압 검출 동작 및 과전압 차단 동작이 정상적으로 수행되지 못하는 문제가 있다.However, the overvoltage detector 10 has an error range of at least 15% or more, and thus there is a problem in that the overvoltage detection operation and the overvoltage blocking operation are not normally performed within a preset range.

도 2는 도 1의 과전압 검출부에 포함된 제너 다이오드 및 스위칭 소자의 오차 범위를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating an error range of a zener diode and a switching element included in the overvoltage detector of FIG. 1.

도 2의 (a)를 참조하면, 상기 제너 다이오드의 경우, 5.80~6.60까지의 동작 전압에 대한 오차 범위가 존재하게 되며, Y의 경우에는 6.060~6.330까지의 오차 범위가 존재하게 된다.Referring to FIG. 2A, in the case of the Zener diode, an error range for the operating voltage of 5.80 to 6.60 is present, and in the case of Y, an error range of 6.060 to 6.630 is present.

다시 말해서, 상기 제너 다이오드는 기설정된 동작 전압에서 정확히 동작하지 못하게 되며, 상기와 같이 2~6% 범위의 오차 범위를 가지게 된다.In other words, the zener diode may not operate correctly at a predetermined operating voltage, and thus may have an error range of 2 to 6%.

또한, 도 2의 (b)를 참조하면, 상기 스위칭 소자의 경우, 온도나 콜렉터 전류에 따라 동작 전압에 변화가 발생한다. In addition, referring to FIG. 2B, in the switching element, a change occurs in the operating voltage depending on the temperature and the collector current.

도면에서 도시한 바와 같이, 상기 스위칭 소자는 정상적인 동작 범위로부터 15% 이상의 오차 범위를 가지게 된다.As shown in the figure, the switching element has an error range of 15% or more from a normal operating range.

이에 따라, 종래 기술에 의하면 상기와 같은 제너 다이오드와 스위칭 소자가 가지는 오차 범위로 인해, 최소 15% 이상의 동작 오차가 발생하게 되며, 이에 따라 과전압 검출 조건이 발생하여도 정확한 과전압 검출 동작이 수행되지 못하는 문제가 있다.Accordingly, according to the prior art, at least 15% or more of operation error occurs due to the error range of the zener diode and the switching element as described above, and thus, even if an overvoltage detection condition occurs, an accurate overvoltage detection operation cannot be performed. there is a problem.

예를 들어, 5.2V의 직류 전압에 대한 130% 과전압 동작 레벨 설정 시, 6.76V에서 과전압 검출 동작이 수행됨에도 불구하고, 상기와 같은 오차 범위로 인해 7.54V에서 과전압 검출 동작이 수행되게 된다.For example, when the 130% overvoltage operation level is set for a DC voltage of 5.2V, the overvoltage detection operation is performed at 7.54V due to the above error range even though the overvoltage detection operation is performed at 6.76V.

실시 예에서는, 최소의 오차 범위 내에서 과전압 발생 여부를 검출하여 전원 공급 장치를 구성하는 회로를 보호할 수 있는 과전압 보호 회로 및 이를 포함하는 전원 공급 장치를 제공하도록 한다.In an embodiment, the present invention provides an overvoltage protection circuit and a power supply device including the same, which can detect whether an overvoltage occurs within a minimum error range and protect a circuit constituting the power supply device.

제안되는 실시 예에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 제안되는 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved in the proposed embodiment are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned above are clear to those skilled in the art to which the proposed embodiments belong from the following description. Can be understood.

실시 예에 따른 과전압 보호 회로는, 복수의 저항을 포함하며, 기설정된 비율로 입력되는 전압을 분압하는 분압 저항; 및 상기 분압 저항을 통해 분압된 전압 값을 수신하고, 상기 수신된 전압 값에 따라 선택적으로 스위칭 동작하는 션트 레귤레이터를 포함하며, 상기 션트 레귤레이터는, 상기 분압된 전압 값을 게이트로 수신하여, 상기 분압 저항에 입력되는 전압의 과전압 여부를 검출한다.In an embodiment, an overvoltage protection circuit may include: a voltage divider resistor including a plurality of resistors and dividing a voltage input at a predetermined ratio; And a shunt regulator configured to receive a divided voltage value through the voltage divider resistor and selectively switch operation according to the received voltage value, wherein the shunt regulator receives the divided voltage value as a gate to receive the divided voltage. Detects whether the voltage input to the resistor is overvoltage.

또한, 상기 션트 레귤레이터는, 상기 분압된 전압 값이 기설정된 동작 전압보다 낮으면 개방되고, 상기 분압된 전압 값이 기설정된 동작 전압보다 높으면, 폐쇄된다.In addition, the shunt regulator is opened when the divided voltage value is lower than the predetermined operating voltage, and is closed when the divided voltage value is higher than the predetermined operating voltage.

또한, 상기 분압 저항은, 멀티 전압 출력단에 각각 연결되어, 상기 멀티 전압 출력단을 통해 출력되는 멀티 전압을 기설정된 비율로 분압한다.In addition, the voltage divider is connected to the multi-voltage output terminal, respectively, and divides the multi-voltage output through the multi-voltage output terminal at a predetermined ratio.

또한, 상기 션트 레귤레이터가 폐쇄 상태로 동작함에 따라 활성화되어, 과전압 차단 동작을 수행하는 과전압 차단부를 더 포함한다.The apparatus may further include an overvoltage blocking unit which is activated as the shunt regulator operates in a closed state and performs an overvoltage blocking operation.

또한, 상기 션트 레귤레이터가 폐쇄됨에 따라 출력되는 과전압 검출 신호를 수신하고, 그에 따라 상기 수신한 과전압 검출 신호를 상기 과전압 차단부로 전달하는 검출 신호 전달부를 더 포함한다.The apparatus may further include a detection signal transmission unit configured to receive an overvoltage detection signal output as the shunt regulator is closed, and thereby transmit the received overvoltage detection signal to the overvoltage blocking unit.

또한, 상기 검출 신호 전달부는, 상기 출력되는 과전압 검출 신호를 수신됨에 따라 광을 발생하는 광 발생부와, 상기 광 발생부를 통해 발생한 광을 수신하는 광 수신부로 구성되는 포토 커플러를 포함한다.The detection signal transfer unit may include a photo coupler including a light generation unit generating light when the output overvoltage detection signal is received, and a light receiving unit receiving light generated through the light generation unit.

또한, 상기 과전압 차단부는, 상기 전달되는 과전압 검출 신호에 의해 스위칭 동작하여, 상기 과전압 차단부를 활성화시키는 제 1 스위칭 소자와, 상기 제 1 스위칭 소자의 스위칭 상태에 따라 스위칭 동작하며, Vcc 전원 전압을 접지로 방전시키는 제 2 스위칭 소자를 포함한다.In addition, the overvoltage blocking unit may be switched according to the transmitted overvoltage detection signal to activate the overvoltage blocking unit, the switching operation according to the switching state of the first switching element, and ground the Vcc power voltage. And a second switching element for discharging the furnace.

한편, 실시 예에 따른 전원 공급 장치는 외부로부터 입력되는 교류 전원을 수신하는 교류 전원 입력부; 상기 입력된 교류 전원을 정류하여 직류 전원을 출력하는 입력 정류부; 상기 출력되는 직류 전원의 역률을 보정하는 역률 보정부; 상기 역률이 보정된 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 인버터부; 상기 인버터부에 연결되어, 상기 변환된 교류 전원을 1차 측에서 2차 측으로 전달하는 트랜스포머; 상기 전달되는 교류 전원을 정류하여 직류 전원을 출력하는 출력 정류부; 상기 출력 정류부를 통해 출력되는 직류 전원을 이용하여 멀티 전압을 출력하는 멀티 전압 출력부; 및 상기 멀티 전압 출력부에 연결되어, 상기 멀티 전압 출력부를 통해 출력되는 멀티 전압의 과전압 여부를 검출하고, 상기 과전압 검출 여부에 의거하여, 상기 인버터로 공급되는 전원을 단속하는 과전압 보호부를 포함하며, 상기 과전압 보호부는, 복수의 저항을 포함하며, 기설정된 비율로 입력되는 전압을 분압하는 분압 저항과, 상기 분압 저항을 통해 분압된 전압 값을 수신하고, 상기 수신된 전압 값에 따라 선택적으로 스위칭 동작하는 션트 레귤레이터를 포함한다.On the other hand, the power supply apparatus according to the embodiment AC power input unit for receiving an AC power input from the outside; An input rectifier for rectifying the input AC power and outputting DC power; A power factor correction unit for correcting the power factor of the output DC power; An inverter unit converting the DC power having the power factor corrected into an AC power; A transformer connected to the inverter unit and transferring the converted AC power from a primary side to a secondary side; An output rectifier for rectifying the transferred AC power and outputting DC power; A multi voltage output unit for outputting a multi voltage using a DC power output through the output rectifier; And an overvoltage protection unit connected to the multi-voltage output unit to detect whether the multi-voltage outputted through the multi-voltage output unit is overvoltage, and intercept power supplied to the inverter based on whether the overvoltage is detected. The overvoltage protection unit includes a plurality of resistors, and receives a voltage divider resistor for dividing a voltage input at a predetermined ratio, and a voltage value divided through the voltage divider resistor, and selectively switching according to the received voltage value. It includes a shunt regulator.

또한, 상기 션트 레귤레이터는, 상기 분압된 전압 값을 게이트로 수신하고, 상기 수신한 전압 값이 기설정된 동작 전압보다 낮으면 개방되고, 상기 분압된 전압 값이 기설정된 동작 전압보다 높으면, 폐쇄된다.The shunt regulator receives the divided voltage value as a gate, and opens when the received voltage value is lower than a predetermined operating voltage, and closes when the divided voltage value is higher than a predetermined operating voltage.

또한, 상기 멀티 전압 출력부는, 다수의 멀티 전압을 출력하며, 상기 분압 저항 및 션트 레귤레이터는, 상기 다수의 멀티 전압 출력단에 각각 연결되도록 다수 개로 형성된다.The multi-voltage output unit may output a plurality of multi-voltages, and the voltage divider and the shunt regulator may be formed in plural numbers to be connected to the plurality of multi-voltage output terminals, respectively.

또한, 상기 과전압 보호부는, 상기 션트 레귤레이터가 폐쇄 상태로 동작함에 따라 활성화되어, 과전압 차단 동작을 수행하는 과전압 차단부를 더 포함한다.The overvoltage protection unit may further include an overvoltage blocking unit that is activated as the shunt regulator operates in a closed state and performs an overvoltage blocking operation.

또한, 상기 과전압 보호부는, 상기 션트 레귤레이터가 폐쇄됨에 따라 출력되는 과전압 검출 신호를 수신하고, 그에 따라 상기 수신한 과전압 검출 신호를 상기 과전압 차단부로 전달하는 검출 신호 전달부를 더 포함한다.The overvoltage protection unit may further include a detection signal transfer unit configured to receive an overvoltage detection signal output as the shunt regulator is closed, and to thereby transmit the received overvoltage detection signal to the overvoltage blocking unit.

또한, 상기 과전압 차단부는, 상기 멀티 전압의 과전압 검출 여부에 따라 선택적으로 상기 인버터부로 공급되는 Vcc 전원 전압을 차단한다.In addition, the overvoltage blocking unit selectively blocks the Vcc power supply voltage supplied to the inverter unit according to whether the multi-voltage overvoltage is detected.

실시 예에 따르면, 다양한 출력 전압에 대한 과전압 보호 회로를 구성함과 동시에 인쇄회로기판의 사이즈를 최소화할 수 있으며, 또한 최소의 오차 범위 내에서 과전압 검출을 수행하여, 과전압으로부터 전원 회로를 안전하게 보호할 수 있다.According to the embodiment, it is possible to configure the overvoltage protection circuit for various output voltages, minimize the size of the printed circuit board, and also perform overvoltage detection within a minimum error range to safely protect the power circuit from overvoltage. Can be.

도 1은 종래 기술에 따른 과전압 보호 회로를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 과전압 검출부에 포함된 제너 다이오드 및 스위칭 소자의 오차 범위를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 공급 장치를 나타낸 도면이다.
도 4는, 도 3에 도시된 전원 공급 장치를 보다 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 과전압 보호부(170)를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 과전압 보호부를 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating an overvoltage protection circuit according to the prior art.
FIG. 2 is a diagram illustrating an error range of a zener diode and a switching element included in the overvoltage detector of FIG. 1.
3 is a view showing a power supply according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating the power supply device shown in FIG. 3 in more detail.
5 is a view for explaining the overvoltage protection unit 170 according to the first embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating an overvoltage protection unit according to a second embodiment of the present invention.

제안되는 실시 예에 대해서 기술하여 본다.The proposed embodiment will be described.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 사상이 제시되는 실시 예에 제한된다고 할 수 없으며, 또 다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의해서 퇴보 적인 다른 발명이나, 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented, and other inventions which are further deteriorated by addition, change, deletion, etc. of other components, or other embodiments included within the scope of the present invention can be easily made. I can suggest.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀 두고자 한다.The term used in the present invention was selected as a general term widely used as possible, but in some cases, the term is arbitrarily selected by the applicant, in which case the meaning is described in detail in the description of the invention, the name of a simple term It should be clear that the present invention is to be understood as a meaning of terms.

즉, 이하의 설명에 있어서, 단어 '포함하는'은 열거된 것과 다른 구성요소들 또는 단계들의 존재를 배제하지 않는다.In other words, in the following description, the word 'comprising' does not exclude the presence of other elements or steps than those listed.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 공급 장치를 나타낸 도면이다.3 is a view showing a power supply according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 전원 공급 장치는 교류 전원 입력부(110), 입력 정류부(120), PFC부(130), 인버터부(140), 출력 정류부(150), 멀티 전압 출력부(160) 및 과전압 보호부(170)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the power supply device includes an AC power input unit 110, an input rectifying unit 120, a PFC unit 130, an inverter unit 140, an output rectifying unit 150, a multi-voltage output unit 160, and an overvoltage. The protection unit 170 is included.

교류 전원 입력부(110)는 계통 등과 연결되어, 외부로부터 공급되는 교류 전원을 수신한다.The AC power input unit 110 is connected to a system or the like and receives AC power supplied from the outside.

입력 정류부(120)는 상기 교류 전원 입력부(110)를 통해 입력된 교류 전원을 정류한다.The input rectifier 120 rectifies the AC power input through the AC power input unit 110.

즉, 입력 정류부(120)는 풀-브리지 다이오드로 구성될 수 있으며, 상기 교류 전원 입력부(110)를 통해 입력되는 상용 교류 전원을 직류 전원으로 정류한다.That is, the input rectifier 120 may be configured as a full-bridge diode, and rectifies the commercial AC power input through the AC power input unit 110 into DC power.

특히, 입력 정류부(120)는 PFC부(130)에 포함된 스위칭 소자(Q1)의 턴-오프(turn-off) 시, 인덕터 코일(L1)의 역기 전력에 의한 전류를 상기 PFC부(130)의 출력 측으로 흐르게 하여 전력 변환 효율을 높여준다.In particular, the input rectifier 120 may turn off the switching element Q1 included in the PFC unit 130 to turn off the current by the counter electromotive force of the inductor coil L1 to the PFC unit 130. It increases the power conversion efficiency by flowing to the output side.

PFC부(130)는 일명 역률 보정부로도 부를 수 있는 바와 같이, 상기 입력 정류부(120)를 통해 입력되는 직류 전원을 승압하고, 상기 승압한 직류 전원을 출력하는 승압 기능 외에 출력 전압 및 입력 전압과 같은 위상의 입력 전류를 만들어 역률을 보정(향상)하는 기능을 가진다.The PFC unit 130 may also be referred to as a power factor correcting unit, boosting a DC power input through the input rectifying unit 120, and output voltage and input voltage in addition to a boost function for outputting the boosted DC power. It has the function of correcting (improving) the power factor by making the input current of the same phase.

PFC부(130)는 입력 정류부(120)를 통해 정류된 직류 전원을 입력받고, 상기 입력된 직류 전원으로부터의 전압을 승압하여 제공하기 위해, 스위칭 소자(Q1)와 인덕터 코일(Inductor coil)(L1)과 전해 콘덴서(C1)를 포함한다.The PFC unit 130 receives the rectified DC power through the input rectifier 120, and in order to boost and provide a voltage from the input DC power, the switching element Q1 and the inductor coil L1. ) And an electrolytic capacitor C1.

상기 PFC부(130)의 출력 전압 및 입력 전압과 같은 위상의 입력 전류를 만드는 것은 상기 스위칭 소자(Q1)의 스위칭 동작을 제어하는 별도의 제어부(도시하지 않음)의 제어에 의해서, 즉 상기 제어부를 통해 출력되는 PWM 신호에 의해서 달성될 수 있다.Creating an input current having a phase equal to an output voltage and an input voltage of the PFC unit 130 is controlled by a separate controller (not shown) that controls the switching operation of the switching element Q1, that is, the controller is controlled. It can be achieved by the PWM signal output through.

전해 콘덴서(C1)는 그의 충전 전압에 의해 PFC부(130)의 직류 출력 전원을 일정하게 유지하기 위한 정전압 출력용 커패시터이다.The electrolytic capacitor C1 is a constant voltage output capacitor for keeping the DC output power of the PFC unit 130 constant by its charging voltage.

PFC부(130)의 스위칭 소자(Q1)에는 역전 방지용 다이오드가 접속되고, 별도의 다이오드(D5)도 전해 콘덴서(C1) 측으로의 전류 흐름만 허용하고, 그 반대의 전류의 전류 흐름은 불허하기 위해 상기 스위칭 소자(Q1)의 출력단에 접속된다.In order to prevent the reversing diode from being connected to the switching element Q1 of the PFC unit 130, the separate diode D5 also permits the current flow to the electrolytic capacitor C1 and the current flow of the reverse current is not allowed. It is connected to the output terminal of the switching element Q1.

인버터부(140)는 상기 PFC부(130)로부터 출력되는 직류 전원을 교류 전원으로 변환하며, 이를 위해 다수의 스위칭 소자를 갖는다.The inverter unit 140 converts the DC power output from the PFC unit 130 into AC power, and has a plurality of switching elements for this purpose.

상기 다수의 스위칭 소자는, 게이트(gate) 제어에 의해 턴-온 또는 턴-오프 제어되는 반도체 스위치로 구성될 수 있으며, 예컨대 SCR(Silcon Coupled Rectifier), IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 등으로 구성될 수 있다. 인버터부(140)를 구성하는 스위칭 소자들 각각에 병렬로 접속된 바디 다이오드는 인버터부(140)의 출력 측으로부터 스위칭 소자 측으로 역전하여 흘러 들어오는 전류 흐름을 불허하기 위한 역전 방지용 다이오드이다.The plurality of switching elements may be configured as a semiconductor switch that is turned on or turned off by gate control, and may include, for example, a silicon coupled rectifier (SCR), an insulated gate bipolar transistor (IGBT), or the like. Can be. The body diode connected in parallel to each of the switching elements constituting the inverter unit 140 is an inversion prevention diode for disallowing current flow flowing in reverse from the output side of the inverter unit 140 to the switching element side.

상기 인버터부(140)는 전력 변환부라 이름할 수도 있을 것이다.The inverter unit 140 may be referred to as a power converter.

트랜스포머(Tr)는 인버터부(140)에 접속되어 교류 전원을 출력 정류부(150)로 전달한다.The transformer Tr is connected to the inverter unit 140 to transmit AC power to the output rectifier 150.

출력 정류부(150)는 트랜스포머(Tr)의 출력단(즉, 2차측 권선)에 접속되어 상기 트랜스포머(Tr)를 통해 전달되는 교류 전원을 직류 전원으로 정류한다.The output rectifier 150 is connected to the output terminal (ie, the secondary winding) of the transformer Tr to rectify the AC power delivered through the transformer Tr into a DC power source.

출력 정류부(150)는 상기 입력 정류부(120)와 동일한 구성을 가질 수 있으며, 이에 따라 상기 입력 정류부(120)와 동일한 동작을 수행할 수 있다.The output rectifier 150 may have the same configuration as the input rectifier 120, and thus may perform the same operation as the input rectifier 120.

멀티 전압 출력부(160)는 상기 출력 정류부(150)를 통해 정류되는 직류 전원을 수신하고, 이를 부하에 맞게 변환하여 멀티 전압을 출력한다.The multi-voltage output unit 160 receives the DC power rectified through the output rectifier 150, converts it to a load, and outputs a multi-voltage.

과전압 보호부(170)는 상기 멀티 전압 출력부(160)에 연결되어, 상기 멀티 전압 출력부(160)를 통해 출력되는 멀티 전압에 대한 과전압 여부를 검출한다.The overvoltage protection unit 170 is connected to the multi-voltage output unit 160 to detect whether an overvoltage is applied to the multi-voltage output through the multi-voltage output unit 160.

또한, 과전압 보호부(170)는 상기 멀티 전압에 대한 과전압이 검출되면, 상기 인버터부(140)에 전원이 공급되지 않도록 차단한다.In addition, when an overvoltage for the multi-voltage is detected, the overvoltage protection unit 170 blocks the power supply to the inverter unit 140.

이를 위해, 과전압 보호부(170)는 Vcc 전원 전압을 수신하고, 그에 따라 상기 Vcc 전원 전압을 상기 인버터부(140)에 공급하거나, 상기 Vcc 전원 전압을 접지로 방전시킨다.To this end, the overvoltage protection unit 170 receives the Vcc power supply voltage, thereby supplying the Vcc power supply voltage to the inverter unit 140 or discharging the Vcc power supply voltage to ground.

즉, 과전압 보호부(170)는 상기 멀티 전압에 대한 과전압이 검출되면, 상기 Vcc 전원 전압을 접지로 방전시킨다.That is, when the overvoltage for the multi-voltage is detected, the overvoltage protection unit 170 discharges the Vcc power supply voltage to ground.

이와 반대로, 과전압 보호부(170)는 상기 멀티 전압이 정상적인 것으로 검출되면, 상기 Vcc 전원 전압을 상기 인버터부(140)에 계속 공급하여, 상기 인버터부(140)에 의해 전력 변환 동작이 계속적으로 수행되도록 한다.On the contrary, when the multi-voltage protection unit 170 detects that the multi-voltage is normal, the overvoltage protection unit 170 continuously supplies the Vcc power supply voltage to the inverter unit 140, and the power conversion operation is continuously performed by the inverter unit 140. Be sure to

이를 위해, 과전압 보호부(170)는 과전압 검출부(추후 설명)와, 과전압 차단부(추후 설명)을 포함할 수 있다.To this end, the overvoltage protection unit 170 may include an overvoltage detection unit (described later) and an overvoltage blocking unit (described later).

과전압 검출부는 상기 멀티 전압 출력부(160)를 통해 출력되는 멀티 전압의 수에 대응되게 구비될 수 있다.The overvoltage detector may be provided to correspond to the number of multi-voltages output through the multi-voltage output unit 160.

예를 들어, 상기 멀티 전압 출력부(160)를 통해 출력되는 멀티 전압에는 5V, 12V가 존재하는 경우, 상기 과전압 검출부는 상기 5V의 출력단에 연결된 제 1 과전압 검출부와, 상기 12V의 출력단에 연결된 제 2 과전압 검출부를 포함할 수 있다.For example, when 5V and 12V are present in the multi-voltage output through the multi-voltage output unit 160, the overvoltage detector includes a first overvoltage detector connected to the output terminal of 5V and a first voltage connected to the output terminal of 12V. 2 may include an overvoltage detector.

과전압 차단부는 상기 복수의 과전압 검출부 중 어느 하나의 과전압 검출부에서 과전압 검출 신호가 출력되면, 그에 따라 상기 인버터부(140)로 출력되는 Vcc 전원 전압을 접지로 방전시킨다.When the overvoltage detection signal is output from any one of the plurality of overvoltage detectors, the overvoltage blocker discharges the Vcc power voltage output to the inverter unit 140 to ground accordingly.

상기 과전압 보호부(170)에 대해서는 하기를 통해 더욱 상세히 설명하기로 한다.The overvoltage protection unit 170 will be described in more detail with reference to the following.

도 4는, 도 3에 도시된 전원 공급 장치를 보다 구체적으로 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating the power supply device shown in FIG. 3 in more detail.

도 4를 참조하면, 입력 정류부(120)는 복수 개의 다이오드(D1, D2, D3, D4)로 구성된다.Referring to FIG. 4, the input rectifier 120 includes a plurality of diodes D1, D2, D3, and D4.

구체적으로, 입력 정류부(120)는 서로 직렬로 연결되어 있는 제 1 다이오드(D1) 및 제 3 다이오드(D3)와, 상기 제 1 및 3 다이오드(D1, D3)와 병렬로 연결되어 있으며, 서로 직렬로 연결되어 있는 제 2 다이오드(D2) 및 제 4 다이오드(D4)를 포함한다.Specifically, the input rectifier 120 is connected in parallel with the first diode (D1) and the third diode (D3) and the first and third diodes (D1, D3) connected in series with each other, and in series with each other. And a second diode D2 and a fourth diode D4 connected to each other.

PFC부(130)는 상기 입력 정류부(120)의 출력단에 연결되는 제 1 인덕터(L1)와, 상기 제 1 인덕터(L1)와 연결되는 제 5 다이오드(D5)와, 제 1 스위칭 소자(Q1)를 포함한다.The PFC unit 130 includes a first inductor L1 connected to the output terminal of the input rectifier 120, a fifth diode D5 connected to the first inductor L1, and a first switching element Q1. It includes.

인버터부(140)는 제 2 스위칭 소자(Q2), 상기 제 2 스위칭 소자(Q2)와 병렬로 연결된 제 3 스위칭 소자(Q3)와, 상기 제 2 스위칭 소자(Q2)와 직렬로 연결되고 상기 제 3 스위칭 소자(Q3)와 병렬로 연결된 제 4 스위칭 소자(Q4)와, 상기 제 2 및 4 스위칭 소자(Q2, Q4)와 병렬로 연결되고, 상기 제 3 스위칭 소자(Q3)와 병렬로 연결된 제 5 스위칭 소자(Q5)를 포함한다.The inverter unit 140 is connected to the second switching element Q2, the third switching element Q3 connected in parallel with the second switching element Q2, and connected in series with the second switching element Q2. A fourth switching element Q4 connected in parallel with the third switching element Q3, and a fourth switching element Q4 connected in parallel with the second and fourth switching elements Q2 and Q4 and connected in parallel with the third switching element Q3. 5 switching element Q5.

출력 정류부(150)는 복수 개의 다이오드(D6, D7, D8, D9)로 구성된다.The output rectifier 150 includes a plurality of diodes D6, D7, D8, and D9.

구체적으로, 출력 정류부(150)는 서로 직렬로 연결되어 있는 제 6 다이오드(D6) 및 제 8 다이오드(D8)와, 상기 제 6 및 8 다이오드(D6, D8)와 병렬로 연결되어 있으며, 서로 직렬로 연결되어 있는 제 7 다이오드(D7) 및 제 9 다이오드(D9)를 포함한다.Specifically, the output rectifier 150 is connected in parallel with the sixth diode (D6) and the eighth diode (D8) and the sixth and eighth diodes (D6, D8) that are connected in series with each other, and in series with each other. And a seventh diode D7 and a ninth diode D9 connected to each other.

멀티 전압 출력부(160)는 상기 출력 정류부(150)를 통해 출력되는 전압의 안정화를 위한 적어도 하나의 커패시터(C2)를 포함한다.The multi-voltage output unit 160 includes at least one capacitor C2 for stabilizing the voltage output through the output rectifier 150.

이때, 도면상에는 멀티 전압의 출력라인이 하나만 도시되어 있지만, 이는 일 실시 예에 불과할 뿐, 상기 멀티 전압의 출력 라인은, 상기 전원 공급 장치가 적용되는 전자 제품에서 필요로 하는 멀티 전압의 수에 대응되게 구비될 수 있다.At this time, only one output line of the multi-voltage is shown in the drawing, but this is only an embodiment, and the output line of the multi-voltage corresponds to the number of multi-voltages required by the electronic product to which the power supply is applied. It may be provided.

도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 과전압 보호부(170)를 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining the overvoltage protection unit 170 according to the first embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 과전압 보호부(170)는 과전압 검출부(172)와, 검출 신호 전달부(174)와, 과전압 차단부(176)를 포함한다.Referring to FIG. 5, the overvoltage protection unit 170 includes an overvoltage detection unit 172, a detection signal transmission unit 174, and an overvoltage blocking unit 176.

과전압 보호부(170)는 제 1 저항(R1), 제 2 저항(R2) 및 제 3 저항(R3)로 구성되는 분압 저항과, 제 4 저항(R4), 제 5 저항(R5), 제 1 다이오드(D1), 제 2 다이오드(D2), 제 1 커패시터(C1) 및 션트 레귤레이터(U1)를 포함한다.The overvoltage protection unit 170 includes a voltage divider composed of a first resistor R1, a second resistor R2, and a third resistor R3, a fourth resistor R4, a fifth resistor R5, and a first resistor R1. A diode D1, a second diode D2, a first capacitor C1, and a shunt regulator U1 are included.

상기 제 1 저항(R1), 제 2 저항(R2) 및 제 3 저항(R3)로 구성되는 분압 저항은 멀티 전압의 출력단에 서로 직렬로 연결되어, 상기 멀티 전압 출력부(160)를 통해 출력되는 멀티 전압의 레벨을 검출한다.The divided resistors formed of the first resistor R1, the second resistor R2, and the third resistor R3 are connected in series to the output terminal of the multi-voltage, and output through the multi-voltage output unit 160. Detect the level of the multi voltage.

즉, 상기 제 1 저항(R1), 제 2 저항(R2) 및 제 3 저항(R3)로 구성되는 분압 저항은 상기 멀티 전압 출력단에 연결되어, 상기 출력되는 멀티 전압을 소정 레벨로 분압하여 출력한다.That is, a voltage divider composed of the first resistor R1, the second resistor R2, and the third resistor R3 is connected to the multi voltage output terminal to divide the output multi voltage to a predetermined level and output the divided voltage. .

이때, 도면상에는 상기 분압 저항이 제 1 저항(R1), 제 2 저항(R2) 및 제 3 저항(R3)로 구성된다고 도시하였지만, 이는 일 실시 예에 불과할 뿐, 상기 멀티 전압의 레벨 및 상기 션트 레벨레이터의 사양에 따라 상기 분압 저항을 구성하는 저항의 수는 늘어나거나 줄어들 수 있을 것이다.In this case, the divided resistor is shown as being composed of a first resistor (R1), a second resistor (R2) and a third resistor (R3), but this is only an embodiment, the level of the multi-voltage and the shunt Depending on the leveler's specifications, the number of resistors constituting the voltage divider resistor may increase or decrease.

션트 레귤레이터(U1)는 상기 제 1 저항(R1), 제 2 저항(R2) 및 제 3 저항(R3)로 구성되는 분압 저항으로부터 분압된 전압을 게이트로 공급받아 스위칭된다.The shunt regulator U1 is switched by receiving a voltage divided by a voltage divider composed of the first resistor R1, the second resistor R2, and the third resistor R3.

즉, 션트 레귤레이터(U1)는 상기 제 1 저항(R1), 제 2 저항(R2) 및 제 3 저항(R3)로 구성되는 분압 저항으로부터 분압된 전압이 기설정된 동작 전압보다 낮으면, 개방동작 수행하고, 상기 분압된 전압이 기설정된 동작 전압보다 높으면, 폐쇄동작을 수행한다.That is, the shunt regulator U1 performs an opening operation when the voltage divided by the voltage divider consisting of the first resistor R1, the second resistor R2, and the third resistor R3 is lower than a preset operating voltage. If the divided voltage is higher than the predetermined operating voltage, the closing operation is performed.

상기 션트 레귤레이터(U1)의 동작 전압은, 상기 멀티 전압의 레벨, 상기 분압 저항의 비율 및 과전압 검출 동작을 위한 설정 레벨에 의해 결정될 수 있다.The operating voltage of the shunt regulator U1 may be determined by the level of the multi-voltage, the ratio of the voltage divider resistor, and a setting level for an overvoltage detection operation.

제 1 커패시터(C1)는 안정화를 위해 구비될 수 있으며, 예를 들어, 상기 션트 레귤레이터(U1)의 게이트로 인가되는 전압을 일정 시간 지연시킬 수 있다.The first capacitor C1 may be provided for stabilization. For example, the first capacitor C1 may delay a voltage applied to the gate of the shunt regulator U1 for a predetermined time.

미설명 저항(R4, R5) 및 미설명 다이오드(D2, D1)는 전류의 역 흐름을 방지하거나, 회로 안정화를 위한 것이다.The unexplained resistors R4 and R5 and the unexplained diodes D2 and D1 are intended to prevent reverse flow of current or to stabilize the circuit.

상기 과전압 검출부(172)의 동작을 설명하면 다음과 같다.The operation of the overvoltage detector 172 will now be described.

먼저, 제 1 저항(R1), 제 2 저항(R2) 및 제 3 저항(R3)로 구성되는 분압 저항은, 멀티 전압 출력단에 연결되어, 상기 멀티 전압 출력단을 통해 출력되는 멀티 전압을 소정 비율로 분압하여 출력한다.First, a voltage divider consisting of a first resistor R1, a second resistor R2, and a third resistor R3 is connected to a multivoltage output terminal, and the multivoltage outputted through the multivoltage output terminal has a predetermined ratio. It outputs by dividing.

이때, 상기 분압되어 출력되는 전압 값은 션트 레귤레이터(U1)의 게이트로 인가된다.At this time, the divided voltage and the output voltage value are applied to the gate of the shunt regulator U1.

션트 레귤레이터(U1)는 상기 게이트로 인가되는 전압과, 기설정된 동작 전압을 비교하고, 상기 비교결과에 따라 선택적으로 스위칭 동작을 수행한다.The shunt regulator U1 compares the voltage applied to the gate with a predetermined operating voltage, and selectively performs a switching operation according to the comparison result.

즉, 상기 게이트로 인가되는 전압이 상기 기설정된 동작 전압보다 낮은 조건에서의 션트 레귤레이터(U1)는 개방 상태를 유지하게 된다. 이때, 상기 게이트로 인가되는 전압이 상기 기설정된 동작 전압보다 높아지면, 상기 션트 레귤레이터(U1)는 상기 높아지는 시점에 개방 상태에서 폐쇄 상태로 스위칭된다.That is, the shunt regulator U1 maintains an open state under the condition that the voltage applied to the gate is lower than the predetermined operating voltage. At this time, when the voltage applied to the gate is higher than the predetermined operating voltage, the shunt regulator U1 is switched from the open state to the closed state at the time of increasing.

이때, 상기 게이트로 인가되는 전압이 상기 동작 전압보다 높아짐은, 상기 멀티 전압 출력단을 통해 과전압이 출력되고 있다는 것을 의미한다.In this case, when the voltage applied to the gate is higher than the operating voltage, it means that the overvoltage is output through the multi-voltage output terminal.

상기와 같이, 실시 예에서는 과전압 검출부(172)를 스위칭 소자와 제너 다이오드가 아닌 분압 저항과 션트 레귤레이터로 구성하여, 종래 기술이 가지는 과전압 보호 회로의 오차 범위를 개선한다.As described above, in the exemplary embodiment, the overvoltage detection unit 172 includes a voltage divider and a shunt regulator instead of the switching element and the zener diode to improve the error range of the overvoltage protection circuit of the prior art.

즉, 상기 과전압 검출부(172)에 포함되는 분압 저항의 일반적인 오차 범위는 1% 내이며, 상기 션트 레귤레이터가 가지는 오차 범위도 0.5%내이다.That is, the general error range of the voltage divider resistor included in the overvoltage detector 172 is within 1%, and the error range of the shunt regulator is also within 0.5%.

이에 따라, 상기 과전압 검출부(172) 자체가 가지는 오차 범위는 최대 1.5% 내이며, 그에 따라 기설정된 과전압 검출 레벨에서 안정적인 과전압 검출 동작을 수행할 수 있다.Accordingly, the error range of the overvoltage detector 172 itself is within a maximum of 1.5%, thereby performing a stable overvoltage detection operation at a preset overvoltage detection level.

다시 말해서, 종래 기술에 따르면, 5.2V의 멀티 전압에 대해 과전압 검출 레벨을 130%로 설정한 경우, 6.76V에서 과전압 검출 동작이 수행되어야 하지만, 상기 제너 다이오드와 스위칭 소자가 가지는 오차 범위에 의해, 7.54V에서 과전압 검출 동작이 수행되었다.In other words, according to the prior art, when the overvoltage detection level is set to 130% for the multi-voltage of 5.2V, the overvoltage detection operation should be performed at 6.76V, but due to the error range of the zener diode and the switching element, An overvoltage detection operation was performed at 7.54V.

이에 따라, 종래 기술에 따르면, 6.76V~7.53V 사이의 과전압이 발생한다 하더라도, 정상적인 과전압 검출 동작이 수행되지 않았으며, 이에 따라 회로 손상 등의 문제가 발생하였다.Accordingly, according to the related art, even if an overvoltage between 6.76V and 7.53V occurs, a normal overvoltage detection operation is not performed, thereby causing a problem such as a circuit damage.

그러나, 실시 예에 따르면, 5.2V의 멀티 전압에 대해 과전압 검출 레벨을 130%로 설정한 경우, 상기 분압 저항과 션트 레귤레이터의 오차 범위를 적용한다 하더라도, 6.7678V에서 안정적인 과전압 검출 동작이 수행될 수 있다.However, according to the embodiment, when the overvoltage detection level is set to 130% for the multi-voltage of 5.2V, even if the error range of the voltage divider and the shunt regulator is applied, a stable overvoltage detection operation can be performed at 6.7678V. have.

검출 신호 전달부(174)는 상기 과전압 검출부(172)를 통해 과전압이 검출되면, 상기 검출된 과전압 검출 신호를 과전압 차단부(176)로 전달한다.When an overvoltage is detected through the overvoltage detector 172, the detection signal transfer unit 174 transfers the detected overvoltage detection signal to the overvoltage blocking unit 176.

이때, 검출 신호 전달부(174)는 회로 보호를 위해, 상기 과전압 검출부(172)와 연결되는 광 발생부와, 상기 과전압 차단부(176)와 연결되는 광 수신부를 포함할 수 있다. In this case, the detection signal transfer unit 174 may include a light generator connected to the overvoltage detector 172 and a light receiver connected to the overvoltage cutout 176 to protect the circuit.

즉, 상기 검출 신호 전달부(174)는 1차측에서 발생한 신호를 2차측으로 전달하거나, 2차측에서 발생한 신호를 1차측으로 전달하는 포토 커플러로 구현 가능하다.That is, the detection signal transfer unit 174 may be implemented as a photo coupler that transmits a signal generated at the primary side to the secondary side or transmits a signal generated at the secondary side to the primary side.

광 발생부는 상기 션트 레귤레이터(U1)의 스위칭 동작 상태에 따라 선택적으로 광을 발생하게 된다.The light generator selectively generates light according to the switching operation state of the shunt regulator U1.

즉, 상기 션트 레귤레이터(U1)가 폐쇄 상태이면, 그에 대응하는 전압 상기 광 발생부에 전달되며, 그에 따라 상기 광 발생부는 상기 전달되는 전압에 대응하는 밝기의 광을 발생하게 된다.That is, when the shunt regulator U1 is in a closed state, a voltage corresponding to the shunt regulator U1 is transmitted to the light generating unit, whereby the light generating unit generates light having a brightness corresponding to the transmitted voltage.

이와 반대로, 션트 레귤레이터(U1)가 개방 상태이면, 상기 광 발생부에는 전압이 전달되지 않으며, 이에 따라 상기 광 발생부는 광을 발생하지 않게 된다.On the contrary, when the shunt regulator U1 is in an open state, no voltage is transmitted to the light generator, and thus the light generator does not generate light.

광 수신부는 상기 광 발생부를 통해 광이 발생하면, 상기 발생하는 광을 수신하는 수광 트랜지스터를 포함한다.The light receiving unit includes a light receiving transistor that receives the generated light when light is generated through the light generating unit.

즉, 광 수신부는 수광 트랜지스터로 구성되며, 그에 따라 상기 광 발생부를 통해 광이 발생함에 따라 상기 발생한 광을 수신하여 상기 과전압 차단부(176)로 전달한다.That is, the light receiving unit is composed of a light receiving transistor, and thus receives the generated light as the light is generated through the light generating unit and transmits the generated light to the overvoltage blocking unit 176.

과전압 차단부(176)는 Vcc 전원 전압에 연결되어, 상기 검출 신호 전달부(174)를 통해 전달되는 검출 신호에 따라 선택적으로 상기 Vcc 전원 전압을 접지로 방전하거나, 상기 Vcc 전원 전압이 상기 인버터부(140)로 공급되도록 한다.The overvoltage blocking unit 176 is connected to a Vcc power supply voltage, and selectively discharges the Vcc power supply voltage to ground according to a detection signal transmitted through the detection signal transmission unit 174, or the Vcc power supply voltage is applied to the inverter unit. To 140.

이를 위해, 과전압 차단부(176)는 제 3 다이오드(D3)와, 다수의 저항(R6, R7, R8, R9)와, 복수의 커패시터(C2, C3)와 복수의 스위칭 소자(Q1, Q2)를 포함한다.To this end, the overvoltage blocking unit 176 includes a third diode D3, a plurality of resistors R6, R7, R8, and R9, a plurality of capacitors C2 and C3, and a plurality of switching elements Q1 and Q2. It includes.

상기 복수의 스위칭 소자는, 제 1 스위칭 소자(Q1) 및 제 2 스위칭 소자(Q2)를 포함한다.The plurality of switching elements includes a first switching element Q1 and a second switching element Q2.

제 1 스위칭 소자(Q1)는 상기 검출 신호 전달부(174)와 연결되어, 상기 검출 신호 전달부(174)를 통해 전달되는 검출 신호에 따라 선택적으로 스위칭 된다.The first switching element Q1 is connected to the detection signal transfer unit 174 and is selectively switched according to the detection signal transmitted through the detection signal transfer unit 174.

즉, 제 1 스위칭 소자(Q1)는 상기 검출 신호 전달부(174)를 통해 과전압 검출에 따른 검출 신호가 전달되면, 폐쇄 상태로 스위칭 되어, 상기 과전압 차단부(176)의 상태를 활성화 상태로 변경한다.That is, when the detection signal according to the overvoltage detection is transmitted through the detection signal transmission unit 174, the first switching element Q1 is switched to the closed state, thereby changing the state of the overvoltage blocking unit 176 to an active state. do.

또한, 제 1 스위칭 소자(Q1)는 상기 검출 신호 전달부(174)를 통해 과전압 검출 신호가 전달되지 않으면 개방 상태를 유지하여, 상기 과전압 차단부(176)를 상태를 비활성화 상태로 변경한다.In addition, when the overvoltage detection signal is not transmitted through the detection signal transfer unit 174, the first switching element Q1 maintains an open state, thereby changing the state of the overvoltage blocker 176 to an inactive state.

제 2 스위칭 소자(Q2)는 상기 제 1 스위칭 소자(Q1)의 스위칭 상태에 따라 선택적으로 스위칭 되어, 상기 Vcc 전원 전압을 선택적으로 접지로 방전시킨다.The second switching element Q2 is selectively switched according to the switching state of the first switching element Q1 to selectively discharge the Vcc power supply voltage to ground.

즉, 상기 제 1 스위칭 소자(Q1)가 개방 상태이면, 상기 제 2 스위칭 소자(Q2)도 상기 제 1 스위칭 소자(Q1)와 동일하게 개방 상태를 유지하게 된다.That is, when the first switching element Q1 is in an open state, the second switching element Q2 also maintains an open state similarly to the first switching element Q1.

이때, 상기 제 1 스위칭 소자(Q1)가 폐쇄 상태로 스위칭 되면, 상기 제 2 스위칭 소자(Q2)도 폐쇄 상태로 스위칭 동작한다.At this time, when the first switching element Q1 is switched to the closed state, the second switching element Q2 also switches to the closed state.

상기와 같이, 상기 제 2 스위칭 소자(Q2)가 폐쇄 상태로 스위칭 되면, 상기 과전압 차단부(176)에 연결된 Vcc 전원 전압은 상기 제 2 스위칭 소자(Q2)를 통해 접지로 방전되며, 그에 따라 상기 인버터부(140)로는 상기 Vcc 전원 전압이 공급되지 않는다.As described above, when the second switching element Q2 is switched to the closed state, the Vcc power voltage connected to the overvoltage blocking unit 176 is discharged to the ground through the second switching element Q2, and thus the The Vcc power supply voltage is not supplied to the inverter unit 140.

도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 과전압 보호부를 나타낸 도면이다.6 is a diagram illustrating an overvoltage protection unit according to a second embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 과전압 보호부는, 제 1 과전압 검출부(172a)와, 제 2 과전압 검출부(172b)와, 검출 신호 전달부(174)와 과전압 차단부(176)를 포함한다.Referring to FIG. 6, the overvoltage protection unit includes a first overvoltage detector 172a, a second overvoltage detector 172b, a detection signal transfer unit 174, and an overvoltage blocker 176.

즉, 도 5에서는 하나의 과전압 검출부만이 구비되었지만, 도 6에 따르면, 복수의 멀티 전압 출력단에 각각 연결되어 과전압 발생 여부를 검출하는 복수의 제 1 과전압 검출부 및 제 2 과전압 검출부를 포함한다.That is, although only one overvoltage detector is provided in FIG. 5, according to FIG. 6, a plurality of first overvoltage detectors and a second overvoltage detector are connected to a plurality of multi-voltage output terminals to detect whether an overvoltage is generated.

이에 따라, 다수의 멀티 전압이 출력되고 있는 상황에서도, 상기 멀티 전압 중 어느 하나의 멀티 전압에서 과전압이 발생함을 용이하게 검출할 수 있게 된다.Accordingly, even when a plurality of multi-voltages are outputted, it is possible to easily detect that an overvoltage occurs in any one of the multi-voltages.

상기와 같이 실시 예에 따르면, 다양한 출력 전압에 대한 과전압 보호 회로를 구성함과 동시에 인쇄회로기판의 사이즈를 최소화할 수 있으며, 또한 최소의 오차 범위 내에서 과전압 검출을 수행하여, 과전압으로부터 전원 회로를 안전하게 보호할 수 있다.As described above, the overvoltage protection circuit for various output voltages can be configured, the size of the printed circuit board can be minimized, and the overvoltage detection can be performed within a minimum error range, thereby preventing the power supply circuit from being overvoltage. It can be safe.

이와 같이, 본 고안의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예(들)에 관해 설명하였으나, 본 고안의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 고안의 범위는 설명된 실시 예(들)에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 실용신안 청구범위뿐만 아니라 이 실용신안청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As such, in the detailed description of the present invention, specific embodiment (s) have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiment (s), but should be defined by the utility model claims described below and equivalents thereof.

110: 교류 전원 입력부
120: 입력 정류부
130: PFC부
140: 인버터부
150: 출력 정류부
160: 멀티 전압 출력부
170: 과전압 보호부
172: 과전압 검출부
174: 검출 신호 전달부
176: 과전압 차단부110: AC power input unit
120: input rectifier
130: PFC unit
140: inverter unit
150: output rectifier
160: multi-voltage output unit
170: overvoltage protection
172: overvoltage detection unit
174: detection signal transmission unit
176: overvoltage breaker

Claims (13)

멀티 전압 출력단에 각각 연결되는 복수의 저항을 포함하며, 상기 멀티 전압 출력단을 통해 출력되는 멀티 전압을 기설정된 비율로 입력되는 전압을 분압하는 분압 저항;
상기 분압 저항을 통해 분압된 전압 값을 수신하고, 상기 수신된 전압 값에 따라 선택적으로 스위칭 동작하여 과전압 검출 신호를 출력하는 션트 레귤레이터; 및
상기 션트 레귤레이터로부터 출력되는 과전압 검출 신호에 따라 활성화되어 과전압 차단 동작을 수행하는 과전압 차단부를 포함하며,
상기 션트 레귤레이터는,
상기 분압된 전압 값을 게이트로 수신하여, 상기 분압 저항에 입력되는 전압의 과전압 여부를 검출하고,
상기 과전압 차단부는,
상기 과전압 검출 신호에 의해 스위칭 동작하여, 상기 과전압 차단부를 활성화시키는 제 1 스위칭 소자와,
상기 제 1 스위칭 소자의 스위칭 상태에 따라 스위칭 동작하며, Vcc 전원 전압을 접지로 방전시키는 제 2 스위칭 소자를 포함하는
과전압 보호 회로.A voltage dividing resistor including a plurality of resistors connected to the multi voltage output terminals, respectively, for dividing a voltage input at a predetermined ratio from the multi voltage output through the multi voltage output terminals;
A shunt regulator configured to receive a voltage value divided through the voltage divider and selectively switch the voltage value according to the received voltage value to output an overvoltage detection signal; And
An overvoltage blocking unit activated according to an overvoltage detection signal output from the shunt regulator and performing an overvoltage blocking operation;
The shunt regulator,
Receiving the divided voltage value to the gate to detect whether or not the voltage input to the voltage divider resistor,
The overvoltage cutout unit,
A first switching element for switching in response to the overvoltage detection signal to activate the overvoltage blocking unit;
A switching operation in accordance with the switching state of the first switching element, the second switching element discharging a Vcc power voltage to ground;
Overvoltage protection circuit. 제 1항에 있어서,
상기 션트 레귤레이터는,
상기 분압된 전압 값이 기설정된 동작 전압보다 낮으면 개방 상태를 유지하고,
상기 분압된 전압 값이 기설정된 동작 전압보다 높으면, 폐쇄 상태로 변경되어 상기 과전압 검출 신호를 출력하는
과전압 보호 회로.The method of claim 1,
The shunt regulator,
When the divided voltage value is lower than a preset operating voltage, the open state is maintained.
When the divided voltage value is higher than a predetermined operating voltage, the divided voltage is changed to a closed state to output the overvoltage detection signal.
Overvoltage protection circuit. 삭제delete 삭제delete 제 2항에 있어서,
상기 션트 레귤레이터가 폐쇄됨에 따라 출력되는 과전압 검출 신호를 수신하고, 그에 따라 상기 수신한 과전압 검출 신호를 상기 과전압 차단부로 전달하는 검출 신호 전달부를 더 포함하는
과전압 보호 회로.The method of claim 2,
And a detection signal transmission unit configured to receive an overvoltage detection signal output as the shunt regulator is closed, and to thereby transmit the received overvoltage detection signal to the overvoltage blocking unit.
Overvoltage protection circuit. 제 5항에 있어서,
상기 검출 신호 전달부는,
상기 출력되는 과전압 검출 신호를 수신됨에 따라 광을 발생하는 광 발생부와,
상기 광 발생부를 통해 발생한 광을 수신하는 광 수신부로 구성되는 포토 커플러를 포함하는
과전압 보호 회로.The method of claim 5,
The detection signal transmission unit,
A light generator for generating light upon receiving the output overvoltage detection signal;
It includes a photo coupler consisting of a light receiving unit for receiving the light generated through the light generating unit
Overvoltage protection circuit. 삭제delete 외부로부터 입력되는 교류 전원을 수신하는 교류 전원 입력부;
상기 입력된 교류 전원을 정류하여 직류 전원을 출력하는 입력 정류부;
상기 출력되는 직류 전원의 역률을 보정하는 역률 보정부;
상기 역률이 보정된 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 인버터부;
상기 인버터부에 연결되어, 상기 변환된 교류 전원을 1차 측에서 2차 측으로 전달하는 트랜스포머;
상기 전달되는 교류 전원을 정류하여 직류 전원을 출력하는 출력 정류부;
상기 출력 정류부를 통해 출력되는 직류 전원을 이용하여 멀티 전압을 출력하는 멀티 전압 출력부; 및
상기 멀티 전압 출력부에 연결되어, 상기 멀티 전압 출력부를 통해 출력되는 멀티 전압의 과전압 여부를 검출하고, 상기 과전압 검출 여부에 의거하여, 상기 인버터로 공급되는 전원을 단속하는 과전압 보호부를 포함하며,
상기 과전압 보호부는,
복수의 저항을 포함하며, 기설정된 비율로 입력되는 전압을 분압하는 분압 저항과,
상기 분압 저항을 통해 분압된 전압 값을 수신하고, 상기 수신한 전압 값이 기설정된 동작 전압보다 낮으면 개방되고, 상기 분압된 전압 값이 기설정된 동작 전압보다 높으면 폐쇄되어 과전압 검출 신호를 출력하는 션트 레귤레이터와,
상기 션트 레귤레이터의 폐쇄됨에 따라 출력되는 상기 과전압 검출 신호를 기반으로 활성화되어 과전압 차단 동작을 수행하는 과전압 차단부를 포함하고,
상기 과전압 차단부는,
상기 과전압 검출 신호에 의해 스위칭 동작하여, 상기 과전압 차단부를 활성화시키는 제 1 스위칭 소자와,
상기 제 1 스위칭 소자의 스위칭 상태에 따라 스위칭 동작하며, Vcc 전원 전압을 접지로 방전시키는 제 2 스위칭 소자를 포함하는
전원 공급 장치.AC power input unit for receiving AC power input from the outside;
An input rectifier for rectifying the input AC power and outputting DC power;
A power factor correction unit for correcting the power factor of the output DC power;
An inverter unit converting the DC power having the power factor corrected into an AC power;
A transformer connected to the inverter unit and transferring the converted AC power from a primary side to a secondary side;
An output rectifier for rectifying the transferred AC power and outputting DC power;
A multi voltage output unit for outputting a multi voltage using a DC power output through the output rectifier; And
A overvoltage protection unit connected to the multi-voltage output unit and detecting an overvoltage of the multi-voltage outputted through the multi-voltage output unit, and intermitting power supplied to the inverter based on whether the overvoltage is detected;
The overvoltage protection unit,
A voltage divider resistor, comprising a plurality of resistors, for dividing a voltage input at a predetermined ratio;
A shunt for receiving a voltage value divided by the voltage divider, and opening when the received voltage value is lower than a preset operating voltage and closing when the divided voltage value is higher than a preset operating voltage to output an overvoltage detection signal. Regulators,
An overvoltage blocking unit activated based on the overvoltage detection signal output as the shunt regulator is closed to perform an overvoltage blocking operation;
The overvoltage cutout unit,
A first switching element for switching in response to the overvoltage detection signal to activate the overvoltage blocking unit;
A switching operation in accordance with the switching state of the first switching element, the second switching element discharging a Vcc power voltage to ground;
Power supply. 삭제delete 제 8항에 있어서,
상기 멀티 전압 출력부는,
다수의 멀티 전압을 출력하며,
상기 분압 저항 및 션트 레귤레이터는,
상기 다수의 멀티 전압 출력단에 각각 연결되도록 다수 개로 형성되는
전원 공급 장치.The method of claim 8,
The multi voltage output unit,
Outputs multiple multi-voltages,
The voltage divider and the shunt regulator are
A plurality of formed to be connected to each of the plurality of multi-voltage output terminal
Power supply. 삭제delete 제 8항에 있어서,
상기 과전압 보호부는,
상기 션트 레귤레이터가 폐쇄됨에 따라 출력되는 상기 과전압 검출 신호를 수신하고, 그에 따라 상기 수신한 과전압 검출 신호를 상기 과전압 차단부로 전달하는 검출 신호 전달부를 더 포함하는
전원 공급 장치.The method of claim 8,
The overvoltage protection unit,
And a detection signal transfer unit configured to receive the overvoltage detection signal output as the shunt regulator is closed, and to transfer the received overvoltage detection signal to the overvoltage cutout accordingly.
Power supply. 제 8항에 있어서,
상기 제2 스위칭 소자는,
상기 멀티 전압의 과전압 검출 여부에 따라 선택적으로 스위칭되어 상기 인버터부로 공급되는 상기 Vcc 전원 전압을 차단하는
전원 공급 장치.The method of claim 8,
The second switching device,
Selectively switching according to whether the multi-voltage overvoltage is detected to cut off the Vcc power supply voltage supplied to the inverter unit
Power supply.
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