KR102230495B1 - 전원 공급 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 일차측 스위칭 온 시간을 예측하여 이차측 동기 정류 스위치를 미리 스위칭 오프시킬 수 있는 전원 공급 장치에 관한 것으로, 전기적으로 절연된 일차측과 이차측을 갖는 전원 공급 장치에 있어서, 상기 일차측으로 입력된 전원을 스위칭하여 상기 이차측으로 전달하는 전원 변환부; 및 상기 이차측에 형성되고, 상기 전원 변환부의 스위칭에 동기되서 정류 스위칭 동작하여 상기 전원 변환부로부터 전달받은 전원을 정류하되, 사전에 설정된 타이밍에 따라 상기 전원 변환부의 스위칭 전환 시점 이전에 정류 스위칭 동작을 전환하는 동기 정류부를 포함하는 전원 공급 장치를 제안한다.
Description
본 발명은 1차측 스위칭에 동기되는 2차측 동기 정류 스위치를 갖는 전원 공급 장치에 관한 것이다.
최근 들어, 가정, 사무실, 공장 등의 다양한 공간에서 사용자의 다양한 요구에 부합되는 컴퓨터, 디스플레이 장치, 각종 제어 장치 등 여러 종류의 전자 장치들이 사용되고 있다.
이러한 전자 장치들은 사용자의 다양한 요구에 부합되는 다양한 동작들을 수행하기 위해 내부 또는 외부에 필요한 구동 전원을 공급하는 전원 공급 장치가 필수적으로 채용된다.
전원 공급 장치는 일반적으로 전력 변환 효율, 소형화 등의 이점으로 인해 스위칭 모드 파워 서플라이(switching mode power supply;SMPS) 방식을 채용할 수 있다.
상술한 스위칭 모드 파워 서플라이 방식의 전원 공급 장치는 일차측에 입력된 전원을 스위칭하고, 스위칭된 전원을 트랜스포머(transformer)를 통해 이차측에 전달하며, 이차측에서는 전달받은 전원을 정류하여 사용에 적절한 직류 전원을 출력할 수 있다.
이에 따라, 일반적으로 하기의 선행기술문헌에 기재된 전원 공급 장치와 같이 이차측 정류단에 일차측 스위칭에 동기된 동기 정류 스위치(synchronous rectifier, SR) 스위치를 이용하여 도통 손실을 최소화한다.
그러나, 일차측 스위칭에 동기되어 일차측 스위칭 오프시에 동기 정류 스위치는 스위칭 온되고, 일차측 스위칭 온시에 동기 정류 스위치는 스위칭 오프되어야 하나, 동기 정류 스위치의 스위칭이 지연되어, 일차측 스위칭 온 동안에 동기 정류 스위치가 스위칭 온될 수 있으며, 이는 출력 전원이 불안정해질 수 있고, 동기 정류 스위치 또는 기타 다른 소자들의 절연이 붕괴되는 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명의 과제는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 일차측 스위칭 온 시간을 예측하여 이차측 동기 정류 스위치를 미리 스위칭 오프시킬 수 있는 전원 공급 장치를 제안한다.
상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 하나의 기술적인 측면으로, 전기적으로 절연된 일차측과 이차측을 갖는 전원 공급 장치에 있어서,
상기 일차측으로 입력된 전원을 스위칭하여 상기 이차측으로 전달하는 전원 변환부; 및
상기 이차측에 형성되고, 상기 전원 변환부의 스위칭에 동기되서 정류 스위칭 동작하여 상기 전원 변환부로부터 전달받은 전원을 정류하되, 사전에 설정된 타이밍에 따라 상기 전원 변환부의 스위칭 전환 시점 이전에 정류 스위칭 동작을 전환하는 동기 정류부를 포함하는 전원 공급 장치를 제안한다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 동기 정류부는 상기 전원 변환부의 스위칭 오프에서 스위칭 온으로 전환되는 시점 이전에 정류 스위칭 동작을 스위칭 온에서 스위칭 오프로 전환할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 동기 정류부는
상기 전원 공급부의 스위칭 오프에서 스위칭 온으로 전환되는 시점에 따라 클럭 신호를 생성하는 클럭 생성부;
상기 클럭 생성부로부터의 클럭 신호에 따라 정류 스위칭 동작의 스위칭 오프 타임을 결정하는 오프 타임 결정부; 및
상기 오프 타임 결정부의 스위칭 오프 타임에 따라 동기 정류 스위치의 스위칭 동작을 구동시키는 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 클럭 생성부는 상기 이차측으로 전달된 전원의 전압 레벨을 검출하여 상기 전원 공급부의 스위칭 오프에서 스위칭 온으로 전환되는 시점에 따라 상기 클럭 신호를 생성할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 클럭 생성부는
상기 이차측으로 전달된 전원의 전압 레벨을 검출하는 검출부;
상기 검출부로부터의 검출 결과를 논리 연산하는 RS 래치; 및
상기 RS 래치로부터의 연산 결과에 따라 상기 전원 공급부의 스위칭 오프에서 스위칭 온으로 전환되는 라이징 엣지 시점에 펄스 신호를 생성하여 상기 클럭 신호를 출력하는 펄스 생성부를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 오프 타임 예측부는
사전에 설정된 기준 전압을 전류로 변환하는 전압-전류 변환부;
상기 클럭 신호에 따라 상기 전압-전류 변환부로부터의 전류를 충방전하여 삼각파 신호를 생성하는 삼각파 신호 생성부;
상기 삼각파 신호 생성부로부터의 삼각파 신호의 전압 레벨을 사전에 설정된 저항비에 따라 변환하는 전압-전압 변환부;
상기 전압-전압 변환 변환부에 의해 전압 레벨이 변환된 삼각파 신호에 기초하여 홀드 전압을 생성하는 홀드 전압 생성부; 및
상기 홀드 전압 생성부로부터의 홀드 전압과 상기 삼각파 신호의 전압 레벨을 비교하여 스위칭 오프 타임을 결정하는 비교부를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 전압-전류 변환부로부터의 전류를 미러링하는 전류 미러; 및 상기 전류 미러에 의해 미러링된 전류를 캐패시터에 충방전시켜 상기 삼각파 신호를 생성하는 충방전부를 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 다른 하나의 기술적인 측면으로, 전기적으로 절연된 일차측과 이차측을 갖는 전원 공급 장치에 있어서,
상기 일차측으로 입력된 전원을 스위칭하여 상기 이차측으로 전달하는 전원 변환부; 및
상기 이차측에 형성되고, 상기 전원 변환부의 스위칭 전환 시점을 검출해서 정류 스위칭 동작하여 상기 전원 변환부로부터 전달받은 전원을 정류하되, 검출된 스위칭 전환 시점의 지연을 보상하여 정류 스위칭 동작을 전환하는 동기 정류부를 포함하는 전원 공급 장치를 제안한다.
본 발명의 다른 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 동기 정류부는 상기 전원 변환부의 스위칭 오프에서 스위칭 온으로 전환되는 시점의 지연을 보상하여 정류 스위칭 동작을 스위칭 온에서 스위칭 오프로 전환할 수 있다.
본 발명에 따르면, 본 발명은 일차측 스위칭 온 시간을 예측하여 이차측 동기 정류 스위치를 미리 스위칭 오프시켜 출력 전원을 안정화시키고, 소자의 절연 붕괴를 방지할 수 있으며, 연속 전도 모드시에 특히 출력 전원을 안정화시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 전원 공급 장치의 개략적인 회로도.
도 2는 본 발명의 전원 공급 장치에 채용된 제어부의 개략적인 블럭도.
도 3은 본 발명의 전원 공급 장치에 채용된 제어부의 클럭 생성부의 개략적인 회로도.
도 4는 본 발명의 전원 공급 장치에 채용된 제어부의 오프 타임 예측부의 개략적인 회로도.
도 5는 본 발명의 전원 공급 장치의 전압 및 전류 파형 그래프.
도 6은 본 발명의 전원 공급 장치에 채용된 제어부의 주요 부분의 신호 파형을 나타내는 그래프.
도 2는 본 발명의 전원 공급 장치에 채용된 제어부의 개략적인 블럭도.
도 3은 본 발명의 전원 공급 장치에 채용된 제어부의 클럭 생성부의 개략적인 회로도.
도 4는 본 발명의 전원 공급 장치에 채용된 제어부의 오프 타임 예측부의 개략적인 회로도.
도 5는 본 발명의 전원 공급 장치의 전압 및 전류 파형 그래프.
도 6은 본 발명의 전원 공급 장치에 채용된 제어부의 주요 부분의 신호 파형을 나타내는 그래프.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다라고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 또는 유사한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때는 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다.
또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 전원 공급 장치의 개략적인 회로도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 전원 공급 장치(100)는 전원 변환부(120) 및 동기 정류부(130)를 포함할 수 있으며, 더하여 정류부(110) 및 피드백부(140)를 포함할 수 있다.
본 발명의 전원 공급 장치(100)는 전기적으로 서로 절연된 일차측과 이차측을 구비할 수 있으며, 정류부(110)는 상기 일차측에 형성될 수 있고, 동기 정류부(130)는 상기 이차측에 형성될 수 있으며, 전원 변환부(120) 및 피드백부(140)는 각각 상기 일차측 및 이차측에 형성될 수 있다.
정류부(110)는 입력된 교류 전원(AC)를 정류하여 전원 변환부(120)에 전달할 수 있으며, 전원 변환부(120)의 앞단에는 링크 캐패시터(Clink)가 구비되어 정류된 전원을 안정화시켜 전원 변환부(120)에 전달할 수 있다.
전원 변환부(120)는 PWM 제어부(121), 스너버 회로(122), 트랜스포머(T1) 및 전원 스위치(SW)를 포함할 수 있다.
PWM 제어부(121)는 피드백부(140)로부터의 피드백 정보에 따라 전원 스위치(SW)의 스위칭 온/오프를 제어할 수 있다.
스너버 회로(122)는 캐패시터(C), 저항(R) 및 다이오드(D)로 이루어져, 전원 스위치(SW)의 스위칭 온/오프에 의해 발생되는 잉여 전원을 소비하여 스위칭시 발생되는 스파이크 전압을 억제할 수 있다.
트랜스포머(T1)는 상기 일차측에 형성된 일차 권선(P)과, 일차 권선(P)과 자기 결합하여 사전에 설정된 권선비를 형성하고, 상기 권선비에 따라 일차 권선(P)에 입력된 전원의 전압 레벨을 가변하여 상기 이차측에 전달하는 이차 권선(S)를 포함할 수 있다.
전원 스위치(SW)는 일차 권선(P)의 일단에 연결되어, PWM 제어부(121)의 제어에 따라 일차 권선(P)에 입력된 전원을 스위칭 온/오프하여 전원을 변환시킬 수 있다.
동기 정류부(130)는 이차 권선(S)로부터의 전원을 정류하여 캐패시터(Cout)를 통해 안정화시킨 후 출력 전원(VOUT)을 출력할 수 있다.
이에 앞서, 동기 정류부(130)는 전원 스위치(SW)의 스위칭에 동기되어 동기 정류 스위치(SR)의 스위칭 온/오프를 제어할 수 있으며, 이를 위해 제어부(131)는 검출 저항(SRsen)에 의해 검출된 전압(Vsen)에 기초하여 전원 스위치(SW)의 스위칭에 동기된 구동 신호(GSR)를 동기 정류 스위치(SR)에 제공할 수 있다. 제어부(131)는 바이어스 전원(Vbias)을 공급받아 동작할 수 있다.
제어부(131)는 검출 저항(SRsen)에 의해 검출된 전압(Vsen)에 기초하여 동기 정류 스위치(SR)의 스위칭 온/오프를 제어하되, 전원 스위치(SW)의 스위칭 온/오프를 미리 예측하여, 동기 정류 스위치(SR)의 구동 지연시간을 고려하여 동기 정류 스위치(SR)를 미리 구동시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 전원 공급 장치에 채용된 제어부의 개략적인 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 제어부(131)는 클럭 생성부(131a), 오프 타임 결정부(131b) 및 구동부(131c)를 포함할 수 있다.
클럭 생성부(131a)는 이차 권선(S)으로부터 출력된 전원을 검출한 검출 전압(Vsen)에 기초하여 전원 공급부(120)의 전원 스위치(SW)의 스위칭 오프에서 스위칭 온으로 전환되는 시점을 인지하고, 전환 시점에 따라 클럭 신호(ΦCLK)를 생성할 수 있다.
오프 타임 결정부(131b)는 클럭 생성부(131a)로부터의 클럭 신호(ΦCLK)에 따라 동기 정류 스위치(SR)의 정류 스위칭 동작의 스위칭 오프 타임을 결정할 수 있다.
구동부(131c)는 오프 타임 결정부(131b)는 스위칭 오프 타임(ΦCE)에 따라 동기 정류 스위치의 스위칭 동작을 구동시키는 구동 신호(GSR)를 제공할 수 있다.
도 3은 본 발명의 전원 공급 장치에 채용된 제어부의 클럭 생성부의 개략적인 회로도이고, 도 4는 본 발명의 전원 공급 장치에 채용된 제어부의 오프 타임 예측부의 개략적인 회로도이며, 도 5는 본 발명의 전원 공급 장치의 전압 및 전류 파형 그래프이고, 도 6은 본 발명의 전원 공급 장치에 채용된 제어부의 주요 부분의 신호 파형을 나타내는 그래프이다.
도 3을 참조하면, 클럭 생성부(131a)는 검출부(131a-1), RS 래치(131a-2) 및 펄스 생성부(131a-3)를 포함할 수 있다.
클럭 생성부(131a-1)는 상기 이차측으로 전달된 전원의 전압 레벨을 검출할 수 있다.
도 5를 참조하면, 이차 권선(S)으로부터 출력된 전원을 검출한 검출 전압(Vsen)과, 일차측 전류 및 이차측 전류를 볼 수 있다.
검출 전압(Vsen)는 전원 스위치(SW)의 스위칭에 따라 양의 전압 레벨과 음의 전압 레벨을 가질 수 있으며, 예를 들어 검출부(131a-1)는 둘의 비교기를 채용하여 검출 전압(Vsen)의 전압 레벨이 -60mV인 경우의 시점과 4V인 시점을 검출할 수 있다.
이에 따라, -60mV인 경우의 시점과 4V인 시점(ΦT1,ΦT2)은 전원 스위치(SW)의 스위칭이 스위칭 온에서 스위칭 오프로 또는 스위칭 오프에서 스위칭 온으로 전환되는 시점일 수 있다.
RS 래치(131a-2)는 전원 스위치(SW)의 스위칭이 스위칭 온에서 스위칭 오프로 전환되는 시점(ΦT1)과 스위칭 오프에서 스위칭 온으로 전환되는 시점(ΦT2)의 신호를 입력받는 리셋단자(R)와 셋단자(S)를 구비하고, 각 단자에 들어온 신호를 논리 연산하여 출력 단자(Q)로 연산 결과를 출력할 수 있다.
펄스 생성부(131a-3)는 RS 래치(131a-2)로부터의 연산 결과에 기초하여 클럭 신호(ΦCLK)를 출력할 수 있는데, 전원 스위치(SW)의 스위칭 오프에서 스위칭 온으로 전환되는 라이징 엣지 시점에 펄스 신호를 생성하여 클럭 신호(ΦCLK)를 출력할 수 있다.
클럭 신호(ΦCLK)는 오프 타임 예측부(131b)에 제공될 수 있다.
도 4 및 도 6을 참조하면, 오프 타임 예측부(131b)는 전압-전류 변환부(131b-1), 삼각파 신호 생성부(131b-2), 전압-전압 변환부(131b-3), 홀드 전압 생성부(131b-4) 및 비교부(131b-5)를 포함할 수 있다.
전압-전류 변환부(131b-1)는 사전에 설정된 기준 전압(Vref)를 전류로 변환할 수 있고, 삼각파 신호 생성부(131b-2)는 클럭 신호(ΦCLK)에 따라 전압-전류 변환부(131b-1)로부터의 전류를 충방전하여 삼각파 신호(Vramp)를 생성할 수 있다.
이를 위해, 삼각파 신호 생성부(131b-2)는 전압-전류 변환부(131b-1)로부터의 전류를 미러링하는 전류 미러(mir)와 전류 미러(mir)에 의해 미러링된 전원을 클럭 신호(ΦCLK)에 따라 스위칭하여 캐패시터(Cramp)에 충방전하여 삼각파 신호(Vramp)를 생성하는 충방전부(CD)를 포함할 수 있다.
전압-전압 변환부(131b-3)는 사전에 설정된 저항비에 따라 삼각파 신호 생성부(131b-2)로부터의 삼각파 신호(Vramp)의 전압 레벨을 변환할 수 있다. 상기 저항비는 저항(R2)와 저항(9R2) 간의 저항값에 의해 설정될 수 있으며, 예를 들어 저항(R2)와 저항(9R2) 간의 저항값은 1:9로 설정될 수 있으며, 이에 따라 삼각파 신호(Vramp)의 전압 레벨의 90% 정도를 변환 전압 레벨로 설정할 수 있다. 상술한 저항비는 동기 정류 스위치(SR)의 스위칭 전환 지연 시간에 따라 가변하여 설정될 수 있다.
홀드 전압 생성부(131b-4)는 스위칭 제어 신호에 따라 스위칭 온/오프하는 적어도 넷의 스위치(S1,S2)에 의해 캐패시터(C1,C2)에 변환된 전압 레벨을 갖는 삼각파 신호(Vramp)의 전압을 충전할 수 있다. 상기 스위칭 제어 신호는 클럭 신호(ΦCLK)에 따라 생성될 수 있으며, 클럭 신호(ΦCLK)을 1/2 분주하고 위상을 반대로 설정하여 각각 스위치(S1,S2)의 스위칭을 제어하는 스위칭 제어 신호를 생성할 수 있다.
캐패시터(C1,C2)에 변환된 전압 레벨을 갖는 삼각파 신호(Vramp)의 전압은 홀딩 전압(Vhold)으로 설정되어 비교부(131b-5)에 제공될 수 있다.
비교부(131b-5)는 삼각파 신호(Vramp)와 홀딩 전압(Vhold)을 비교하여, 예를 들어 상기 저항비에 의해 삼각파 신호(Vramp)의 전압 레벨의 90% 정도의 전압 레벨을 홀딩 전압으로 설정하는 경우, 전원 스위치(SW)의 스위칭 동작이 스위칭 오프에서 스위칭 온으로 전환되는 시점의 10%정도 빠르게 시점을 결정할 수 있고, 구동부(131c)는 결정된 스위칭 오프 타임(ΦCE)에 기초하여 구동 신호(GSR)를 생성하여 동기 정류 스위치(SR)의 스위칭을 제어하여, 전원 스위치(SW)가 스위칭 온 되기 전에 동기 정류 스위치(SR)를 스위칭 오프시켜 연속 전도 모드(continuous conduction mode;CCM)에서 전원 변환 동작을 수행하는 경우 전원 스위치(SW)와 동기 정류 스위치(SR)가 동시에 스위칭 온되는 상황을 방지할 수 있다. 더하여, 불연속 전도 모드(Discontinuous Conduction Mode; DCM)에서는 검출 저항(SRsen)에서 음의 전압이 검출된 시점 또는 결정된 스위칭 오프 타임(ΦCE) 중 빠른 시점의 신호를 선택하여 동기 정류 스위치(SR)를 스위칭 오프시켜 오동작을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 일차측 스위칭 온 시간을 예측하여 이차측 동기 정류 스위치를 미리 스위칭 오프시켜 출력 전원을 안정화시키고, 소자의 절연 붕괴를 방지할 수 있으며, 불연속 전도 모드(DCM)시 뿐 아니라 특히 연속 전도 모드(CCM)시에 출력 전원을 안정화시키고 전력 변환 효율을 증대시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
100: 전원 공급 장치
110: 정류부
120: 전원 변환부
121: PWM 제어부
122: 스너버 회로
130: 동기 정류부
131: 제어부
131a: 클럭 생성부
131b: 오프 타임 예측부
131c: 구동부
140: 피드백부
110: 정류부
120: 전원 변환부
121: PWM 제어부
122: 스너버 회로
130: 동기 정류부
131: 제어부
131a: 클럭 생성부
131b: 오프 타임 예측부
131c: 구동부
140: 피드백부
Claims (14)
- 전기적으로 절연된 일차측과 이차측을 갖는 전원 공급 장치에 있어서,
상기 일차측으로 입력된 전원을 스위칭하여 상기 이차측으로 전달하는 전원 변환부; 및
상기 이차측에 형성되고, 상기 전원 변환부의 스위칭에 동기되서 정류 스위칭 동작하여 상기 전원 변환부로부터 전달받은 전원을 정류하되, 사전에 설정된 타이밍에 따라 상기 전원 변환부의 스위칭 전환 시점 이전에 정류 스위칭 동작을 전환하는 동기 정류부
를 포함하고,
상기 동기 정류부는
상기 전원 변환부의 스위칭 오프에서 스위칭 온으로 전환되는 시점에 따라 클럭 신호를 생성하는 클럭 생성부;
상기 클럭 생성부로부터의 클럭 신호에 따라 정류 스위칭 동작의 스위칭 오프 타임을 결정하는 오프 타임 결정부; 및
상기 오프 타임 결정부의 스위칭 오프 타임에 따라 동기 정류 스위치의 스위칭 동작을 구동시키는 구동부를 포함하며,
상기 오프 타임 결정부는
사전에 설정된 기준 전압을 전류로 변환하는 전압-전류 변환부;
상기 클럭 신호에 따라 상기 전압-전류 변환부로부터의 전류를 충방전하여 삼각파 신호를 생성하는 삼각파 신호 생성부;
상기 삼각파 신호 생성부로부터의 삼각파 신호의 전압 레벨을 사전에 설정된 저항비에 따라 변환하는 전압-전압 변환부;
상기 전압-전압 변환부에 의해 전압 레벨이 변환된 삼각파 신호에 기초하여 홀드 전압을 생성하는 홀드 전압 생성부; 및
상기 홀드 전압 생성부로부터의 홀드 전압과 상기 삼각파 신호의 전압 레벨을 비교하여 스위칭 오프 타임을 결정하는 비교부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 동기 정류부는 상기 전원 변환부의 스위칭 오프에서 스위칭 온으로 전환되는 시점 이전에 정류 스위칭 동작을 스위칭 온에서 스위칭 오프로 전환하는 전원 공급 장치.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 클럭 생성부는 상기 이차측으로 전달된 전원의 전압 레벨을 검출하여 상기 전원 변환부의 스위칭 오프에서 스위칭 온으로 전환되는 시점에 따라 상기 클럭 신호를 생성하는 전원 공급 장치.
- 제4항에 있어서,
상기 클럭 생성부는
상기 이차측으로 전달된 전원의 전압 레벨을 검출하는 검출부;
상기 검출부로부터의 검출 결과를 논리 연산하는 RS 래치; 및
상기 RS 래치로부터의 연산 결과에 따라 상기 전원 변환부의 스위칭 오프에서 스위칭 온으로 전환되는 라이징 엣지 시점에 펄스 신호를 생성하여 상기 클럭 신호를 출력하는 펄스 생성부
를 포함하는 전원 공급 장치.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 삼각파 신호 생성부는
상기 전압-전류 변환부로부터의 전류를 미러링하는 전류 미러; 및
상기 전류 미러에 의해 미러링된 전류를 캐패시터에 충방전시켜 상기 삼각파 신호를 생성하는 충방전부
를 포함하는 전원 공급 장치.
- 전기적으로 절연된 일차측과 이차측을 갖는 전원 공급 장치에 있어서,
상기 일차측으로 입력된 전원을 스위칭하여 상기 이차측으로 전달하는 전원 변환부; 및
상기 이차측에 형성되고, 상기 전원 변환부의 스위칭 전환 시점을 검출해서 정류 스위칭 동작하여 상기 전원 변환부로부터 전달받은 전원을 정류하되, 검출된 스위칭 전환 시점의 지연을 보상하여 정류 스위칭 동작을 전환하는 동기 정류부
를 포함하고,
상기 동기 정류부는
상기 전원 변환부의 스위칭 오프에서 스위칭 온으로 전환되는 시점에 따라 클럭 신호를 생성하는 클럭 생성부;
상기 클럭 생성부로부터의 클럭 신호에 따라 정류 스위칭 동작의 스위칭 오프 타임을 결정하는 오프 타임 결정부; 및
상기 오프 타임 결정부의 스위칭 오프 타임에 따라 동기 정류 스위치의 스위칭 동작을 구동시키는 구동부를 포함하며,
상기 오프 타임 결정부는
사전에 설정된 기준 전압을 전류로 변환하는 전압-전류 변환부;
상기 클럭 신호에 따라 상기 전압-전류 변환부로부터의 전류를 충방전하여 삼각파 신호를 생성하는 삼각파 신호 생성부;
상기 삼각파 신호 생성부로부터의 삼각파 신호의 전압 레벨을 사전에 설정된 저항비에 따라 변환하는 전압-전압 변환부;
상기 전압-전압 변환부에 의해 전압 레벨이 변환된 삼각파 신호에 기초하여 홀드 전압을 생성하는 홀드 전압 생성부; 및
상기 홀드 전압 생성부로부터의 홀드 전압과 상기 삼각파 신호의 전압 레벨을 비교하여 스위칭 오프 타임을 결정하는 비교부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
- 제8항에 있어서,
상기 동기 정류부는 상기 전원 변환부의 스위칭 오프에서 스위칭 온으로 전환되는 시점의 지연을 보상하여 정류 스위칭 동작을 스위칭 온에서 스위칭 오프로 전환하는 전원 공급 장치.
- 삭제
- 제8항에 있어서,
상기 클럭 생성부는 상기 이차측으로 전달된 전원의 전압 레벨을 검출하여 상기 전원 변환부의 스위칭 오프에서 스위칭 온으로 전환되는 시점에 따라 상기 클럭 신호를 생성하는 전원 공급 장치.
- 제11항에 있어서,
상기 클럭 생성부는
상기 이차측으로 전달된 전원의 전압 레벨을 검출하는 검출부;
상기 검출부로부터의 검출 결과를 논리 연산하는 RS 래치; 및
상기 RS 래치로부터의 연산 결과에 따라 상기 전원 변환부의 스위칭 오프에서 스위칭 온으로 전환되는 라이징 엣지 시점에 펄스 신호를 생성하여 상기 클럭 신호를 출력하는 펄스 생성부
를 포함하는 전원 공급 장치.
- 삭제
- 제8항에 있어서,
상기 삼각파 신호 생성부는
상기 전압-전류 변환부로부터의 전류를 미러링하는 전류 미러; 및
상기 전류 미러에 의해 미러링된 전류를 캐패시터에 충방전시켜 상기 삼각파 신호를 생성하는 충방전부
를 포함하는 전원 공급 장치.
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| KR1020130160330A KR102230495B1 (ko) | 2013-12-20 | 2013-12-20 | 전원 공급 장치 |
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