KR102058169B1

KR102058169B1 - 공기 청정기용 고전압 전원 공급 장치

Info

Publication number: KR102058169B1
Application number: KR1020180113523A
Authority: KR
Inventors: 신현강; 김건
Original assignee: (주)일산전자
Priority date: 2018-09-21
Filing date: 2018-09-21
Publication date: 2019-12-20

Abstract

본 발명은 고전압 전원 공급 장치에 관한 것으로서, 소정의 입력전압을 공급하는 전원 공급부와, 일단이 각각 상기 전원 공급부에 연결되는 1차측 주권선 및 보조권선과, 상기 1차측 주권선 및 보조권선에 인가된 전압을 소정의 권선비에 따라 승압하여 출력하는 2차측 권선을 포함하는 승압부와, 상기 1차측 주권선 및 보조권선에 인가되는 전류량을 조절하기 위한 스위칭 동작을 하는 스위칭부와, 상기 스위칭 동작에 기초하여 상기 2차측 권선으로 유도되는 전압의 크기를 가변 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 간단한 회로 구성으로 출력 전압을 외부 입력에 따라 조절할 수 있는 효과가 있다.

Description

공기 청정기용 고전압 전원 공급 장치{HIGH VOLTAGE POWER SUPPLY FOR AIR CLEANER}

본 발명은 공기청정기 내부에 구비되는 이온발생장치에서 음이온을 생성하기 위한 방전 현상이 일어나도록 소정의 고전압을 공급하는 공기 청정기용 고전압 전원 공급 장치에 관한 것이다.

일반적으로 음이온은 담배연기, 자동차 매연 등 각종 유해물질에 형성된 양이온을 중화시켜 공기를 정화하고, 호흡이나 피부를 통해 인체에 흡수될 경우에는 세포의 신진대사를 촉진하고 활력을 증진시키며, 혈액을 정화하고 면역체계를 활성화시키는 작용을 하는 것으로 알려져 있다.

공기 중에서 생성되는 음이온은 대부분 산소 음이온이므로 가정이나 사무실의 실내, 또는 차량 내부와 같이 공기순환이 원활히 이루어지지 않는 실내에 음이온 발생장치를 구비할 경우 저렴한 비용으로 숲속과 같이 청정한 환경을 조성할 수 있다.

특히, 차량의 실내는 주행 시간이 길어짐에 따라 이산화탄소의 농도가 점차 높아져서 공기가 혼탁해지고, 담배 연기나 매연, 각종 이물질 등이 호흡기를 통해 인체에 흡수될 가능성이 매우 높으므로 음이온 발생장치가 유용하게 사용될 수 있다.

현재 상용화되어 있는 대부분의 음이온 발생장치들은 음이온 발생부와 고전압 발생 장치를 포함한 구조로 마련되어, 상기 고전압 발생 장치로부터 12V 정도의 직류전원을 공급받아 이를 소정 주파수로 발진시키고, 3kV 정도의 고전압으로 승압 및 배가한 후 방전핀과 대전관을 구비한 상기 음이온 발생부에 출력하여 음이온을 발생시키는 구조를 채택하고 있다.

그러나, 종래의 고전압 발생 장치의 경우, 입력 전압의 변동 여부와 관계없이 입력 전압이 인가되면 기설정된 정전압이 출력되도록 설계된 내부 회로 구성을 가지기 때문에, 음이온의 발생량을 조정하고자 출력 전압의 크기를 바꾸려면 기존 회로 대신 새로운 회로를 다시 설계해야만 하는 문제점이 있다.

KR

10-1000977

B1

KR

10-1076465

B1

본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 공기청정기 내부에 구비되는 이온발생장치에서 음이온을 생성하기 위한 방전 현상이 일어나도록 공급되는 고전압의 크기를 가변할 수 있는 공기 청정기용 고전압 전원 공급 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 공기 청정기용 고전압 전원 공급 장치는, 소정의 입력전압을 공급하는 전원 공급부와, 일단이 각각 상기 전원 공급부에 연결되는 1차측 주권선 및 보조권선과, 상기 1차측 주권선 및 보조권선에 인가된 전압을 소정의 권선비에 따라 승압하여 출력하는 2차측 권선을 포함하는 승압부와, 상기 1차측 주권선 및 보조권선에 인가되는 전류량을 조절하기 위한 스위칭 동작을 하는 스위칭부와, 상기 스위칭 동작에 기초하여 상기 2차측 권선으로 유도되는 전압의 크기를 가변 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 스위칭부와 상기 1차측 보조권선 사이에 연결되되, 상기 스위칭부가 오프 상태일 때 상기 입력전압에 기초한 소정 전압이 입력되면 이를 내부 임피던스 값에 따라 소정 크기로 가변하여 상기 1차측 보조권선으로 인가하는 전압 가변부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전압 가변부는, 일단이 상기 스위칭부의 입력단에 연결되는 제1 저항과, 일단이 상기 제1 저항의 타단에 연결되되 게이트 단자로 입력되는 소정의 외부 제어 신호에 기초하여 스위칭 동작하는 트랜지스터와, 입력단은 상기 트랜지스터의 소스 단자에 연결되고 출력단은 상기 스위칭부의 입력단에 연결되되, 상기 트랜지스터의 드레인 단자 전압을 레퍼런스 전압으로 하여 동작하는 것인 제너 다이오드를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 트랜지스터의 게이트 단자로 입력되는 상기 외부 제어 신호의 값이 변경됨에 따라 상기 전압 가변부의 내부 임피던스 값이 변경되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는, 양단이 상기 제너 다이오드의 입력단과 상기 1차측 보조권선의 일단에 연결되는 제1 커패시터와, 일단이 상기 제너 다이오드의 출력단에 연결되는 제2 저항과, 상기 제2 저항과 상기 1차측 보조권선 사이에 연결되는 제1 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 2차측 권선의 출력 전압을 소정 배수로 배압하여 출력하는 배압부를 더 포함하며, 상기 배압부는, 일단이 상기 2차측 권선의 일단에 각각 병렬 연결되는 한 쌍의 다이오드와, 일단이 상기 한 쌍의 다이오드의 타단에 각각 연결되고 타단은 상호 직렬 연결되는 한 쌍의 커패시터와, 상기 한 쌍의 다이오드의 타단에 각각 연결되는 복수의 저항을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 간단한 회로 구성으로 출력 전압을 외부 입력에 따라 조절할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 보조 권선 측의 임피던스 값을 게이트 입력 전압값을 변경하여 선형적으로 조절할 수 있다는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공기 청정기용 고전압 전원 공급 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공기 청정기용 고전압 전원 공급 장치의 내부 회로 구성을 도시한 도면이다.

이상과 같은 본 발명에 대한 해결하려는 과제, 과제의 해결수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 전술한 도면들을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 청정기용 고전압 전원 공급 장치에 대해 설명하도록 한다.

본 발명에 따른 공기 청정기용 고전압 전원 공급 장치는, 이온 발생부(미도시)에 소정의 직류 전원을 공급하여 방전 현상을 유도함으로써 양이온과 음이온을 발생시켜 공기 중으로 방출시키도록 하는 고전압 전원 공급기(HVPS; High Voltage Power Supply)의 일종일 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 청정기용 고전압 전원 공급장치는 크게 전원 공급부(100), 스위칭부(200), 제어부(300), 승압부(400) 및 배압부(500)를 포함하여 구성된다.

먼저, 전원 공급부(100)는 소정의 입력전압(V_I)을 공급하기 위한 것이다.

여기서, 전원 공급부(100)는 승압부(400)의 1차측에 병렬 연결된 상태로, 소정의 입력전압(V_I)을 갖는 직류전압원과, 상기 직류전압원에 병렬 연결되어 입력전압(V_I)의 에너지로 충전되는 커패시터(C₃)를 포함할 수 있다.

다음으로, 승압부(400)는 전원 공급부(100)에 의해 공급된 입력전압(V_I)을 소정의 권선비(N)에 따라 승압하여 출력하기 위한 것이다.

여기서, 승압부(400)는, 일단이 각각 전원 공급부(100)에 연결되는 1차측 주권선(N₁) 및 보조권선(N_B)과, 1차측 주권선(N₁) 및 보조권선(N_B)에 인가된 전압을 소정의 권선비(N)에 따라 승압하여 출력하는 2차측 권선(N₂)을 포함하는 소정의 트랜스포머(transformer)일 수 있다.

이때, 상기 권선비(N)는 1차측 주권선(N₁)과 2차측 권선(N₂) 간의 상대적인 비(N₂/N₁)로 결정되는 것일 수 있다.

예컨대, 도 2를 참조하면, 1차측 주권선(N₁)의 일단(-)은 직류 전압원(V_I)의 양극(+) 단자에 연결되고, 1차측 보조권선(N_B)의 일단(+)은 직류 전압원(V_I)의 음극(-) 단자에 연결되며, 1차측 주권선(N₁)의 타단(+)과 1차측 보조권선(N_B)의 타단(-) 사이에는 스위칭부(200) 및 제어부(300)가 연결된 상태일 수 있다.

이러한 본 발명에 따른 공기 청정기용 고전압 전원 공급 장치의 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 1차측 출력 전압에 대한 피드백을 위해 1차측 보조 권선(NB)을 채용하는 플라이백(Flyback) 컨버터와 같은 회로 구성을 가짐에 따라, 1차측 주권선(N₁) 및 보조권선(N_B)이 오프(OFF)될 때 2차측 권선(N₂)으로 전류가 흐르면서 충전이 되는 방식으로 동작하게 된다.

다음으로, 스위칭부(200)는 1차측 주권선(N₁) 및 보조권선(N_B)에 인가되는 전류량을 조절하기 위한 스위칭 동작을 하기 위한 것이다.

여기서, 스위칭부(200)는 이미터 단자(E)가 접지 연결되고, 콜렉터 단자(C)가 1차측 주권선(N₁)의 타단(+)에 연결되며, 베이스 단자(B)가 1차측 보조권선(N_B)의 타단(-)에 연결되는 소정의 트랜지스터를 포함할 수 있다.

다음으로, 제어부(300)는 스위칭부(200)의 스위칭 동작에 기초하여 2차측 권선(N₂)으로 유도되는 전압(V₂)의 크기를 가변 제어하기 위한 것이다.

여기서, 제어부(300)는 스위칭부(200)와 1차측 보조권선(N_B) 사이에 연결되되, 제어부(300)의 입력단은 스위칭부(200)인 트랜지스터(Q₁)의 베이스 단자(B) 및 이미터 단자(E)에 연결되고 제어부(300)의 출력단은 1차측 보조권선(N_B)에 연결될 수 있다.

이때, 만일 전원 공급부(100)의 일단과 제어부(300)의 입력단 사이에 도 2에 도시된 바와 같은 저항(R₄)이 연결된 상태라면, 제어부(300)의 입력단에 인가되는 전압은 전원 공급부(100)의 입력전압(V_I)에서 저항(R₄)에 인가되는 전압을 제외한 나머지 전압에 해당하게 된다.

또한, 제어부(300)는, 스위칭부(200)가 오프 상태일 때 전원공급부(100)로부터 공급받은 입력전압(V_I)에 기초한 소정 전압이 입력되면, 이를 내부 임피던스 값에 따라 소정 크기로 가변하여 1차측 보조권선(N_B)으로 인가하는 전압 가변부(320)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 전압 가변부(320)는, 일단이 스위칭부(200)의 입력단인 베이스 단자(B)에 연결되는 제1 저항(R₁)과, 일단이 제1 저항(R₁)의 타단에 연결되되 게이트 단자(G)로 입력되는 소정의 외부 제어 신호에 기초하여 스위칭 동작하는 트랜지스터(M)와, 입력단은 트랜지스터(M)의 소스 단자(S)에 연결되고 출력단은 스위칭부(200)의 입력단인 베이스 단자(B)에 연결되되, 트랜지스터(M)의 드레인 단자(D) 전압을 레퍼런스 전압(V_REF)으로 하여 동작하는 것인 제너 다이오드(ZD₁)를 포함할 수 있다.

이때, 제너 다이오드(ZD₁)는 입력단인 애노드 단자(Anode), 출력단인 캐소드 단자(Cathode) 및 조절 단자(adjust)를 포함하는 3개의 리드 단자를 구비하는 형태로 마련되며, 조절 단자(adjust)에 인가되는 전압을 레퍼런스 전압(V_REF)으로 하여 캐소드 단자(Cathode)를 통해 출력되는 출력전압이 변경되게 된다.

여기서, 제너 다이오드(ZD₁)는 일종의 션트 레귤레이터와 같은 방식, 즉, 애노드 단자(A)로 입력된 입력전압 중에서 캐소드 단자(C)로 출력되는 출력전압을 제외한 나머지 전압을 접지단(GND)으로 흘려 보냄으로써 일정한 출력전압을 유지하는 방식으로 동작하며, 입력전압이 변화하더라도 일정한 전압을 출력하고자 할 때 유용하게 사용될 수 있다.

이 경우, 제어부(300)는 트랜지스터(M)의 게이트 단자(G)로 입력되는 외부 제어 신호(V_ctr)의 값이 변경됨에 따라 전압 가변부(320)의 내부 임피던스 값이 변경되게 된다.

또한, 제어부(300)는 전압 가변부(320)의 출력단과 1차측 보조권선(N_B) 사이에 도 2에 도시된 바와 같이 적어도 하나의 커패시터(C₁,C₂), 저항(R₂) 및 다이오드(D₁,D₂)를 더 포함할 수 있다.

여기서, 제2 저항(R₂)은 일단이 제너 다이오드(ZD₁)의 출력단인 캐소드 단자(C)에 연결되고, 제1 다이오드(D₁)는 제2 저항(R₂)과 1차측 보조권선(N_B)의 타단(-) 사이에 연결되며, 제1 커패시터(C₁)는 양단이 제너 다이오드(ZD₁)의 입력단인 애노드 단자(A)와 1차측 보조권선(NB)의 일단(+)에 각각 연결된다.

여기서, 제2 커패시터(C₂)는 일단이 제2 저항(R₂)과 제1 다이오드(D₁) 사이에 연결되고, 제2 다이오드(D₂)는 제2 커패시터(C₂)의 타단과 제너 다이오드(ZD₁)의 입력단인 애노드 단자(A) 사이에 연결된다.

이때, 만일 스위칭부(200)가 오프 상태라면, 양단이 스위칭부(200)의 이미터 단자(E)에 연결되는 커패시터(C₁)에 인가되는 전압은 2차측 권선(N₂)에 유도되는 전압(V₂)에 비례하게 된다.

다음으로, 배압부(500)는 승압부(400)의 출력측에 연결되어 2차측 권선(N₂)의 유도 전압(V₂)을 소정 배수로 배압하여 출력한다.

여기서, 배압부(500)는, 일단이 2차측 권선(N₂)의 일단에 각각 병렬 연결되는 한 쌍의 다이오드(D₃,D₄)와, 일단이 한 쌍의 다이오드(D₃,D₄)의 타단에 각각 연결되고 타단은 상호 직렬 연결되는 한 쌍의 커패시터(C₄,C₅)와, 한 쌍의 다이오드(D₃,D₄)의 타단에 각각 연결되는 복수의 저항(R₆~R₉)을 포함할 수 있다.

이때, 상기 배수는 배압부(500)의 회로 내 커패시터의 개수에 비례하는 값으로 결정되며, 예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이 배압부(500)의 출력단에 두 개의 커패시터(C₄,C₅)가 연결된 경우, 배압부(500)의 출력단에는 2차측 권선(N₂)의 유도 전압(V₂)을 2배로 배압한 전압이 최종적으로 출력된다.

한편, 아래의 표 1은 본 발명에 따른 공기 청정기용 고전압 전원 공급 장치에 대한 하나의 실험예로서 도 2에 도시된 회로도에 포함된 몇몇 구성에 대한 구체적인 설계값을 각각 정리하여 나타낸 것이다.

소자명	설계값
V_I	12V(DC)
C₁	120uF
R₂	470Ω
R₃	2.2Ω
R₄	47kΩ

여기서, V_I는 전압공급부(100)에 의해 공급되는 입력전압을 나타내고, C₁은 양단이 제너 다이오드(ZD₁)의 애노드 단자(A)와 1차측 보조권선(N_B)의 일단(+)에 연결되는 제1 커패시터를 나타내고, R₂는 일단이 제너 다이오드(ZD₁)의 캐소드 단자(C)에 연결되고 타단은 제1 다이오드(D₁)에 연결되는 제2 저항을 나타내고, R₃는 일단이 스위칭부(Q₁)의 이미터 단자(E)에 연결되는 제3 저항을 나타낸다.

이하, 상기 표 1 및 도 2를 참조하여 전술한 본 발명에 따른 공기 청정기용 고전압 전원 공급 장치의 동작에 대해 상세히 설명하도록 한다.

먼저, 전원공급부(100)에 의해 'DC 12V'의 입력전압(V_I)이 인가되면, 이로부터 일정 시간이 경과한 후 배압부(500)의 출력 전압(V_o)은 정상상태에 대응하는 기설정된 전압값인 ‘4.8kV'에 도달하고, 제1 커패시터(C₁)의 전압은 ’-7V'에 도달하게 된다.

다음으로, 만약 스위칭부(Q₁)의 게이트 단자(G)에 인가되는 전압이 문턱전압보다 높아 스위칭부(Q₁)가 온 되기 시작하면, 1차측 보조권선(N_B)의 유도 전압(V_B)에 기초한 전류‘I_b'가 제2 커패시터(C₂)와 제2 다이오드(D₂) 중 어느 하나와 제2 저항(R₂)을 거쳐 스위칭부(Q₁)의 베이스 단자(B)로 공급되고, 이로 인해 1차측 주권선(N₁)에서 스위칭부(Q₁)의 단자로 입력되는 전류(I_c)는 ‘230mA'까지 급속히 증가하게 된다.

이후, 만약 스위칭부(Q₁)의 베이스 단자(B)의 전압(V_b)이 ‘1.2V'가 되면, 베이스 단자(B)의 전압(V_b)과 커패시터(C₁)의 전압을 합세한 결과 '1.2-(-7)=8.2[V]'가 되어 제너다이오드(ZD1)의 항복전압값인 ’8.2V'를 극복함에 따라, 최종적으로 스위칭부(Q₁)의 베이스 단자(B)로 공급되는 전류‘I_b’의 값은 감소하게 된다.

반대로, 만약 스위칭부(Q₁)의 게이트 단자(G)에 인가되는 전압이 문턱전압보다 낮아 스위칭부(Q₁)가 오프 되기 시작하면, 제1 커패시터(C₁)의 전압(V_C1)은 2차측 권선(N₂)의 유도 전압(V₂)에 1차측 보조권선(N_B)과 2차측 권선(N₂) 간의 권선비(N_B/N₂)를 곱한 값에서, 제2 다이오드(D₂)를 통과하여 1차측 보조권선(N_B)으로 피드백되는 피드백 전압(V_F1)을 뺀 값, 즉, 'V_C1 = {(N_B/N₂)*V₂}-V_F1'을 계산한 값이 된다.

전술한 내용을 2차측 권선(N₂)의 유도 전압(V₂)을 기준으로 하여 달리 말하면, 2차측 권선(N₂)의 유도 전압(V₂)은 제1 커패시터(C₁)의 전압(V_C1)과 피드백 전압(V_F1)을 합한 후 2차측 권선(N₂)과 1차측 보조권선(N_B)의 권선비(N₂/N_B)를 곱한 값, 즉, 'V₂ = (V_C1+V_F1)*(N₂/N_B)'을 계산한 값이 된다.

이때, 2차측 권선(N₂)의 유도 전압(V₂)이 커패시터(C₁)의 전압에 비례하기 때문에, 커패시터(C₁)를 정전압 제어하면 2차측 권선(N₂)의 유도 전압(V₂)도 정전압 제어가 가능해지게 된다.

이 경우, 제1 커패시터(C₁)에 인가된 전압(V_C1)은 제너다이오드(ZD1)의 역방향에서의 항복전압(V_Z)에서 스위칭부(Q₁)의 베이스단자(B)와 이미터 단자(E) 간의 전압차(V_BE)와 스위칭부(Q₁)의 이미터단자(E)를 기준으로 한 전압(V_E)을 모두 뺀 값, 즉, 'V_C1= V_Z- V_BE- V_E'를 계산한 값일 수 있다.

즉, 2차측 권선(N₂)의 유도 전압(V₂)은 제너 다이오드(ZD₁)의 값을 바꾸거나 스위칭부(Q₁)의 이미터 전압(V_E)을 바꿈으로써 조정할 수 있게 된다.

이와 관련하여, 상기 표 1에 기재된 실험값에 기초한 회로의 동작의 경우, 만일 제너 다이오드(ZD₁)의 값이 '8.2[V]'이고 제1 커패시터(C1)의 전압값(V_C1)이 '7[V]'일 땐, 2차측 권선(N₂)의 유도 전압(V₂)은 '2412[V]'이고 배압부(500)의 최종 출력 전압(V_o)은 '4824[V]'인데 반해, 제너 다이오드(ZD₁)의 값이 '9.1[V]'이고 제1 커패시터(C₁)의 전압값(V_C1)이 '7.9[V]'인 경우엔, 2차측 권선(N₂)의 유도 전압(V₂)은 '2695[V]'이고 배압부(500)의 최종 출력 전압(V_o)은 '5389[V]'가 됨을 확인할 수 있다.

전술한 본 발명에 의하면, 전압 가변부(320)의 내부 구성으로 제너 다이오드(ZD₁)의 동작 시 이용되는 레퍼런스 전압(V_REF)을 조절 가능한 트랜지스터(M)의 구성을 포함하고 있기 때문에, 트랜지스터(M)의 드레인 단자(D) 전압을 조절함으로써 제너 다이오드(ZD₁)의 임피던스 값을 변경하여 최종적으로 배압부(500)의 최종 출력 전압(V_o)을 조정할 수 있게 된다.

또한, 전압 가변부(320)를 이용하는 전술한 방법 외에도, 스위칭부(Q₁)의 이미터 단자(E)와 접지단 사이에 연결되는 저항(R₃)의 크기를 변경함으로써 스위칭부(Q₁)의 이미터 전압(V_E)을 조정하여 2차측 권선(N₂)의 유도 전압(V₂)을 조정하는 방법 또한 가능하다.

이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다.

특히, 전술한 내용은 후술할 발명의 청구범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 강점을 다소 폭넓게 상술하였으므로, 상술한 본 발명의 개념과 특정 실시예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 형상의 설계나 수정의 기본으로써 즉시 사용될 수 있음이 해당 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다.

또한, 상기에서 기술된 실시예는 본 발명에 따른 하나의 실시예일 뿐이며, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상의 범위에서 다양한 수정 및 변경된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 이러한 다양한 수정 및 변경 또한 본 발명의 기술적 사상의 범위에 속하는 것으로 전술한 본 발명의 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 전원공급부
200: 스위칭부
250: 보호회로부
300: 제어부
320: 전압 가변부
400: 승압부
500: 배압부

Claims

소정의 입력전압을 공급하는 전원 공급부;
일단이 각각 상기 전원 공급부에 연결되는 1차측 주권선 및 보조권선과, 상기 1차측 주권선 및 보조권선에 인가된 전압을 소정의 권선비에 따라 승압하여 출력하는 2차측 권선을 포함하는 승압부;
상기 1차측 주권선 및 보조권선에 인가되는 전류량을 조절하기 위한 스위칭 동작을 하는 스위칭부; 및
상기 스위칭 동작에 기초하여 상기 2차측 권선으로 유도되는 전압의 크기를 가변 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 제어부는 상기 스위칭부와 상기 1차측 보조권선 사이에 연결되되, 상기 스위칭부가 오프 상태일 때 상기 입력전압에 기초한 소정 전압이 입력되면 이를 내부 임피던스 값에 따라 소정 크기로 가변하여 상기 1차측 보조권선으로 인가하는 전압 가변부를 포함하고, 상기 전압 가변부는 일단이 상기 스위칭부의 입력단에 연결되는 제1 저항, 일단이 상기 제1 저항의 타단에 연결되되 게이트 단자로 입력되는 소정의 외부 제어 신호에 기초하여 스위칭 동작하는 트랜지스터 및 입력단은 상기 트랜지스터의 소스 단자에 연결되고 출력단은 상기 스위칭부의 입력단에 연결되되, 상기 트랜지스터의 드레인 단자 전압을 레퍼런스 전압으로 하여 동작하는 것인 제너 다이오드를 포함하여,
상기 제어부는 상기 트랜지스터의 게이트 단자로 입력되는 상기 외부 제어 신호의 값이 변경됨에 따라 상기 전압 가변부의 내부 임피던스 값이 변경되는 것을 특징으로 하는 공기 청정기용 고전압 전원 공급 장치.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
양단이 상기 제너 다이오드의 입력단과 상기 1차측 보조권선의 일단에 연결되는 제1 커패시터;
일단이 상기 제너 다이오드의 출력단에 연결되는 제2 저항; 및
상기 제2 저항과 상기 1차측 보조권선 사이에 연결되는 제1 다이오드;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 청정기용 고전압 전원 공급 장치.
제1항에 있어서,
상기 2차측 권선의 출력 전압을 소정 배수로 배압하여 출력하는 배압부;를 더 포함하며,
상기 배압부는,
일단이 상기 2차측 권선의 일단에 각각 병렬 연결되는 한 쌍의 다이오드;
일단이 상기 한 쌍의 다이오드의 타단에 각각 연결되고 타단은 상호 직렬 연결되는 한 쌍의 커패시터; 및
상기 한 쌍의 다이오드의 타단에 각각 연결되는 복수의 저항;을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 청정기용 고전압 전원 공급 장치.