KR102260299B1 - 전원장치 및 그의 구동방법 - Google Patents

전원장치 및 그의 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은, 공진이탈방지를 위한 전원장치 및 그의 구동방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 제1FET와 제2FET를 서로 다른 시간에 턴온시키는 제1스위칭신호와 제2스위칭신호를 출력하는 제어장치에 있어서, 구동전류와 구동전압을 감지하고 구동전류와 구동전압을 이용하여 공진이탈발생조건을 판단하고, 공진이탈발생조건이 만족되면 공진이탈방지신호를 생성하여 출력하되, 공진이탈발생조건을 만족할 때까지 공진이탈방지신호를 지연하여 출력하는 공진이탈방지회로부, 및 제1스위칭신호와 제2스위칭신호를 생성하여 출력하되, 공진이탈방지신호에 대응하여 제1스위칭신호 또는 제2스위칭신호의 주파수를 각각 조절하는 스위칭신호생성부를 포함하는 제어장치 및 그의 구동방법을 제공하는 것이다.

Description

전원장치 및 그의 구동방법{SWITCHING CONTROLLER AND POWER CONVETER INCLUDING THE SAME}
본 발명은 전원장치 및 그의 구동방법에 관한 것이다.
컨버터는 전자기기들에 전원을 공급하기 위해 SMPS(Switching mode power supply)가 주로 사용되고 있다. SMPS 중 LLC 공진 컨버터가 높은 효율로 전원을 공급할 수 있어 널리 사용되고 있다. LLC 공진 컨버터는 FET의 스위칭주파수를 조절하여 동작된다.
도 1은 일반적인 LLC 컨버터의 스위칭주파수와 이득의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 1을 참조하면 LLC 컨버터는 ZVS(Zero voltage switching) 영역에서 동작하여야 하며, 스위칭 주파수가 공진주파수보다 빠를 때 ZVS 영역에서의 동작을 만족할 수 있다. 반면, 스위칭 주파수가 낮아져 ZCS(Zero current switching) 영역에서 동작하게 되면 LLC 컨버터의 FET들은 역 회복상태가 발생되어 파손될 수 있다. 하지만, LLC 컨버터는 스위칭주파수가 최대이득점일 때 최대 이득을 가질 수 있어 스위칭주파수가 최대이득점에 인접하게 되면 입력전압의 범위를 넓힐 수 있어 출력전압의 범위를 넓힐 수 있다.
따라서, LLC 컨버터의 스위칭주파수가 최대이득점의 주파수에 가까워지도록 할 필요가 있다.
KR 2014-0001084 JP 2014-060895
본 발명의 목적은, 공진이탈방지를 위한 전원장치 및 그의 구동방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1실시형태는, 제1FET와 제2FET를 서로 다른 시간에 턴온시키는 제1스위칭신호와 제2스위칭신호를 출력하는 제어장치에 있어서, 구동전류와 구동전압을 감지하고 구동전류와 구동전압을 이용하여 공진이탈발생조건을 판단하고, 공진이탈발생조건이 만족되면 공진이탈방지신호를 생성하여 출력하되, 공진이탈발생조건이 만족되지 않으면 공진이탈발생조건을 만족할 때까지 공진이탈방지신호를 지연하여 출력하는 공진이탈방지회로부, 및 제1스위칭신호와 제2스위칭신호를 생성하여 출력하되, 공진이탈방지신호에 대응하여 제1스위칭신호 또는 제2스위칭신호의 주파수를 각각 조절하는 스위칭신호생성부를 포함하는 제어장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제2실시형태는, 제1FET와 제2ET의 스위칭동작에 의해 입력전압을 전달받아 소정의 전압레벨을 갖는 출력전압을 생성하는 전원생성부, 전원생성부에서 흐르는 전류에 대응하는 구동전류와 입력전압에 대응하는 구동전압을 감지하는 감지부, 및 제1FET와 제2FET를 서로 다른 시간에 턴온시키는 제1스위칭신호와 제2스위칭신호를 출력하는 제어부를 포함하며, 제어부는, 구동전류와 구동전압을 이용하여 공진이탈발생조건을 판단하고, 공진이탈발생조건이 만족되면 공진이탈방지신호를 생성하여 출력하되, 공진이탈발생조건이 만족되지 않으면 공진이탈발생조건을 만족할 때까지 공진이탈방지신호를 유지하는 공진이탈방지회로부, 및 제1스위칭신호와 제2스위칭신호를 생성하여 출력하되, 공진이탈방지신호에 대응하여 제1스위칭신호와 제2스위칭신호의 주파수를 각각 조절하는 스위칭신호생성부를 포함하는 전원장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제3실시형태는, 제1FET와 제2FET를 서로 다른 시간에 턴온시키는 제1스위칭신호와 제2스위칭신호를 통해 소정전압레벨을 갖는 전압을 출력하는 전원장치의 구동방법에 있어서, 제1스위칭신호에 의해 상기 제1FET를 턴온시켜 변압기의 제1권선에 소정전류와 소정전압이 유도되는 단계, 및 소정전류와 소정전압에 대응되는 구동전류와 구동전압을 감지하여, 공진이탈발생조건을 만족하면 공진이탈방지신호를 출력하여 상기 제1스위칭신호가 오프되도록 하되, 공진이탈발생조건을 만족할 때까지 공진이탈방지신호를 지연하여 출력하는 하는 단계를 포함하는 전원장치의 구동방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 전원장치 및 그의 구동방법에 의하면 최대 이득점에서 전원장치가 동작할 수 있어 회로를 안전하게 보호할 수 있다. 또한, 전원장치의 입력전압의 범위를 넓힐 수 있어 출력전압 범위 역시 넓어질 수 있다.
도 1은 일반적인 LLC 컨버터의 스위칭주파수와 이득의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 2는 본 발명에 따른 전원장치의 일 실시예를 나타내는 회로도이다.
도 3은 도 2에 도시된 제어부의 제1실시예를 나타내는 구조도이다.
도 4는 도 3에 도시된 공진이탈방지회로부의 일 실시예를 나타내는 회로도이다.
도 5는 도 4에 도시된 공진이탈방지부의 동작의 일 실시예를 나타내는 타이밍도이다.
도 6은 도 2에 도시된 전원장치의 구동방법의 제1실시예를 나타내는 타이밍도이다.
도 7은 도 2에 도시된 전원장치의 구동방법의 제2실시예를 나타내는 타이밍도이다.
본 발명에 따른 전원장치 및 그의 구동방법은 상기 목적에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 전원장치의 일 실시예를 나타내는 회로도이다.
도 2를 참조하면, 전원장치(100)는 제1FET(M1)와 제2FET(M2)의 스위칭동작에 의해 입력전압을 전달받아 소정의 전압레벨을 갖는 출력전압(Vout)을 생성하는 전원생성부(110), 전원생성부(110)에서 흐르는 구동전류(IS)와 입력전압에 대응하는 구동전압(VL)을 감지하는 감지부(120), 및 제1FET(M1)와 제2FET(M2)를 서로 다른 시간에 턴온시키는 제1스위칭신호(HO)와 제2스위칭신호(LO)를 출력하는 제어부(130)를 포함할 수 있다.
전원생성부(110)는 제1권선(L1)과 제2권선(L2)을 포함하는 변압기(110a)와, 제1전극은 입력단(VPFC)에 연결되고 제2전극은 제1노드(N1)에 연결되는 제1캐패시터(Cr), 일단은 제1노드(N1)에 연결되고 타단은 제2노드(N2)에 연결되는 제1코일(Lr), 일단은 제2노드(N2)에 연결되고 타단은 제3노드(N3)에 연결되는 제2코일(LM), 제1전극은 제1노드(N1)에 연결되고 제2전극은 감지부(120)에 연결되는 제2코일(LM), 제1전극은 입력단(VPFC)에 연결되고 제2전극은 제3노드(N3)에 연결되며 게이트전극은 제어부(130)의 제1스위칭신호출력단에 연결되는 제1FET(M1)와, 제1전극은 제3노드(N3)에 연결되고 제2전극은 접지에 연결되며 게이트전극은 제어부(130)의 제2스위칭신호출력단에 연결되는 제2FET(M2)를 포함할 수 있다. 변압기(110a)의 제1권선(L1)은 제2노드(N2)와 제3노드(N3) 사이에 연결될 수 있다. 또한, 변압기(110a)의 제2권선(L2)은 제1서브권선(L21)과 제2서브권선(L22)을 포함할 수 있다. 전원생성부(110)의 입력단(VPFC)은 PFC(Power factor correction) 컨버터가 연결되어 전원생성부(100)는 PFC 컨버터로부터 입력전압을 공급받을 수 있다. 그리고, 변압기(110a)의 제2권선(L2)에는 정류부(110b)가 연결될 수 있다. 전원생성부(110)는 정류부(110b)에서 변압기(110a)의 제2권선(L2)에 의해 유도된 전압을 다이오드(D1,D2)를 이용하여 정류하고 출력캐패시터(Cout)를 통해 출력전압을 부하(Rout)에 전달할 수 있다. 여기서, 제1FET(M1)와 제2FET(M2)는 전계효과트랜지스터(Field effect transistor)인 것으로 도시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, BJT(Bipolar junction transistor) MOS(Metal oxide semiconductor) 트랜지스터 등의 스위칭소자일 수 있다.
상기와 같이 구성된 전원생성부(110)는 제1FET(M1)와 제2FET(M2)가 제1스위칭신호(HO)와 제2스위칭신호(LO)를 전달받아 턴온/턴오프동작을 반복함으로써 변압기(110a)의 제1권선(L1)에 입력전압에 대응하는 소정의 전압을 유도할 수 있다.
감지부(120)는 제1권선(L1)에 흐르는 구동전류(IS)와 제1권선(L1)에 유도되는 구동전압(VL)을 감지할 수 있다. 감지부(120)는 감지된 구동전류(IS)와 구동전압(VL)을 제어부(130)에 전달할 수 있다. 감지부(120)는 구동전압(VL)에 대응하는 제1전압(VW_L)과 구동전류(IS)에 대응하는 제2전압(IS_L)을 제어부(130)에 전달할 수 있다. 여기서, 제1전압(VW_L)은 감지부(120)는 변압기(110a)의 제1권선(L1)에 유도되는 구동전압(VL)을 제3권선(L3)에 의해 감압한 전압일 수 있다. 변압기(110a)의 제1권선(L1)에 유도되는 구동전압(VL)은 매우 높은 전압을 가질 수 있기 때문에 제어부(130)가 IC로 이루어지는 경우에는 제1권선(L1)에 유도되는 전압을 곧바로 이용하면 제어부(130)가 손상될 우려가 있지만 감압을 하게 되면 이러한 문제점을 해결할 수 있다.
또한, 감지부(120)는 제2캐패시터(Cs)의 제2전극에 감지저항(Rs)을 연결하여 감지저항(Rs)에 흐르는 전압을 통해 구동전류(IS)에 대응되는 제2전압(IS_L)을 감지함으로써 구동전류(IS)를 감지할 수 있다. 그리고, 감지부(120)는 구동전압(VL)을 감압한 전압을 감지하기 위해 제1권선(L1)에 유도된 구동전압(VL)에 대응되는 전압을 유도하는 제3권선(L3)을 포함하고, 제3권선(L3)은 제1권선(L1)과의 권선비를 이용하여 구동전압(VL)을 감압한 전압을 유도할 수 있다. 또한, 제3권선(L3)의 권선방향은 제1권선(L1)의 권선방향과 반대방향일 수 있다. 하지만, 제3권선(L3)의 권선방향은 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 제3권선(L3)에 유도되는 전압은 제1FET(M1)가 턴온되면 양의 전압으로 나타나고 제2FET(M2)가 턴온되면 음의 전압으로 나타날 수 있다. 하지만, 제3권선(L3)에 유도되는 전압의 극성은 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 감지부(120)는 제3권선(L3)에 흐르는 전류를 저항(R1,R2)를 이용하여 분압함으로써 구동전압(VL)에 대응하는 제1전압(VW_L)을 제어부(130)에 전달받을 수 있다. 또한, 감지부(120)는 제어부의 동작전원으로 사용되는 전원(VCC)를 출력할 수 있다.
제어부(130)는 제1스위칭신호(HO)와 제2스위칭신호(LO)를 출력하여 제1FET(M1)와 제2FET(M2)가 스위칭동작을 수행할 수 있게 한다. 또한, 제어부(130)는 제1FET(M1)와 제2FET(M2)가 도 1에 도시되어 있는 ZCS 영역에서 동작하는 것을 방지하기 위해 제1전압(VW_L)과 제2전압(IS_L)를 감지한 후 제1전압(VW_L)과 제2전압(IS_L)를 이용하여 공진이탈발생조건을 만족하는지를 판단할 수 있다. 또한, 공진이탈발생조건을 만족하여 공진이탈이 감지되면 제1스위칭신호(HO) 또는 제2스위칭신호(LO)의 주파수가 더 낮아지지 않도록 제1FET(M1) 또는 제2FET(M2)를 턴오프시킬 수 있다. 보다 상세히 설명하면, 제1FET(M1)가 턴온된 후 공진이탈발생조건을 만족하지 않으면 제어부(130)는 제1FET(M1)의 턴온시간을 유지하고 공진이탈발생조건을 만족하면 제어부(130)는 제1FET(M1)를 턴오프하여 제1FET(M1)의 스위칭주파수가 더 낮아지는 것을 방지한다. 그리고, 제어부(130)는 제1FET(M1)와 제2FET(M2)가 동시에 턴온되는 것을 방지하기 위한 데드타임신호가 종료되면 제2FET(M2)를 턴온시킬 수 있다. 즉, 제어부(130)는 스위칭신호의 주파수가 낮아지는 것을 방지함으로써 도 1에 도시되어 있는 것과 같이 최대이득점을 넘어 ZCS 영역에서 동작하는 것을 방지할 수 있어 제1FET(M1)가 역회복상태에 돌입하는 것을 방지할 수 있다. 이는 제2FET(M2)에도 적용될 수 있음이 자명하다. 하지만, 제1FET(M1) 또는 제2FET(M2)를 각각 턴온/턴오프하는 제1스위칭신호(HO) 또는 제2스위칭신호(LO)의 주파수가 커 최대이득점과 거리가 있게 되면, 전원장치(100)는 최대 이득을 낼 수 없어 입력전압의 범위가 좁아지게 되고, 그로 인해 전원장치(100)의 출력전압 역시 좁아지는 문제점이 발생할 수 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위해 제어부(130)는 제1FET(M1) 또는 제2FET(M2)가 턴오프되는 지점을 지연 시켜 제1스위칭신호(HO)와 제2스위칭신호(LO)의 주파수가 최대이득점에 가깝게 가도록 할 필요가 있다. 즉, 제어부(130)는 공진이탈조건을 판단하고 공진이탈조건을 만족하지 않으면 제1FET(M1) 또는 제2FET(M2)가 턴오프되는 시점을 지연시켜 주파수가 낮아지도록 함으로써 최대이득점에 도달하도록 하는 주파수를 갖는 제1스위칭신호(HO) 또는 제2스위칭신호(LO)를 사용할 수 있도록 할 수 있다. 이때, 최대이득점에 도달한 것은 최대이득점에 해당되는 주파수뿐만 아니라 매우 인접한 주파수도 포함할 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 제어부의 제1실시예를 나타내는 구조도이다.
도 3을 참조하면, 제어부(130)는 공진이탈방지회로부(130a)와 스위칭신호생성부(130b)를 포함할 수 있다.
공진이탈방지회로부(130a)는 제1전압(VW_L)과 제2전압(IS_L)을 감지하고 제1전압(VW_L)과 제2전압(IS_L)을 이용하여 공진이탈발생조건을 판단할 수 있다. 그리고, 공진이탈발생조건이 만족되면 공진이탈방지신호를 생성하여 출력하되, 공진이탈발생조건이 만족되지 않으면, 공진이탈발생조건이 만족할 때까지 공진이탈방지신호 지연하여 출력할 수 있다. 즉, 공진이탈발생조건을 만족하지 않으면 공진이탈방지회로부(130a)는 공진이탈방지신호를 출력하지 않고 공진이탈발생조건을 만족하면 공진이탈방지신호가 출력되도록 할 수 있다. 공진이탈발생조건은 제1전압(VW_L)의 위상이 변화되는지의 여부와, 제2전압(IS_L)의 크기가 설정된 크기를 갖는 것일 수 있다.
스위칭신호생성부(130b)는 제1스위칭신호(HO)와 제2스위칭신호(LO)를 생성하여 출력하되, 공진이탈방지신호에 대응하여 제1스위칭신호(HO)와 제2스위칭신호(LO)의 주파수를 각각 조절할 수 있다. 여기서, 제1스위칭신호(HO)와 제2스위칭신호(LO)의 주파수를 조절하는 것은 공진이탈방지신호에 의해 스위칭신호생성부(130b)의 동작을 리셋시켜 제1스위칭신호(HO)와 제2스위칭신호(LO)가 각각 오프상태가 되도록 함으로써 제1스위칭신호(HO)와 제2스위칭신호(LO)의 턴온시점을 짧게 하는 것으로 달성할 수 있다. 또한, 스위칭신호생성부(130b)는 공진이탈발생조건이 만족되면 제1스위칭신호(HO)와 제2스위칭신호(LO)를 출력하지 않을 수 있다. 제1스위칭신호(HO)와 제2스위칭신호(LO)가 출력되지 않음으로써, 제1스위칭신호(HO)와 제2스위칭신호(LO)의 주파수가 조절될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 스위칭신호생성부(130b)는 톱니파를 생성하되, 공진이탈방지신호를 전달받으면 리셋되는 톱니파생성부(131b)와, 톱니파를 전달받아 펄스파를 생성하되, 공진이탈방지신호를 전달받으면 리셋되는 펄스파생성부(132b)와, 펄스파를 전달받아 제1스위칭신호(HO)와 제2스위칭신호(LO)를 생성하고 출력하는 게이트드라이버(133b)를 더 포함할 수 있다. 톱니파생성부(131b)와 펄스파생성부(132b)가 공진이탈방지신호에 의해 리셋되면 톱니파와 펄스파가 소정의 전압을 갖지 않기 때문에 제1스위칭신호(HO) 또는 제2스위칭신호(LO)가 오프상태가 될 수 있다. 하지만, 제1스위칭신호(HO) 또는 제2스위칭신호(LO)가 오프상태가 되도록 하는 것은 톱니파생성부(131b)와 펄스파생성부(132b)를 리셋하는 것에 한정되는 것은 아니며 당업자라면 다양한 변형예를 생각할 수 있다.
또한, 스위칭신호생성부(130b)는 데드타임신호생성기(134b)를 포함할 수 있고, 데드타임신호생성기(134b)에서 데드타임전류를 이용하여 데드타임신호를 생성함으로써 제1스위칭신호(HO)와 제2스위칭신호(LO)가 동시에 턴온되도록 하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 스위칭신호생성부(130b)는 전류생성부(135b)를 더 포함하고, 전류생성부(135b)에서 충전전류(Ich)와 데드타임전류(Idead)를 생성하여 톱니파생성부(131b)와 데드타임신호생성기(134b)에 각각 전달할 수 있다.
도 4는 도 3에 도시된 공진이탈방지회로부의 일 실시예를 나타내는 회로도이다.
도 4를 참조하면, 공진이탈방지회로부(130a)는 제1전압(VW_L)을 입력받는 제1입력단(P1)과, 제2전압(IS_L)을 입력받는 제2입력단(P2)을 포함할 수 있다. 또한, 공진이탈방지회로부(130a)는 제1스위칭신호(HO)와 제2스위칭신호(LO)를 전달받을 수 있다. 공진이탈방지회로부(130a)는 제1입력단(P1)을 통해 전달되는 제1전압(VW_L)과 제1전압 사이의 전압을 분압하는 저항(Ra,Rb)과 제2입력단(P2)을 통해 전달되는 제2전압(IS_L)과 제1전압 사이의 전압을 분압하는 저항(Rc,Rd)을 포함할 수 있다. 이렇게 함으로써 제1전압(VW_L)과 제2전압(IS_L)의 전압레벨을 일정하게 쉬프트하여 항상 양의 전압레벨이 될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 공진이탈방지회로부(130a)는 제1전압(VW_L)이 하이 상태에서 로우 상태로 변할 때 위상을 검출하는 제1위상검출부(131a)와, 제1전압(VW_L)이 로우 상태에서 하이 상태로 변할 때 위상을 검출하는 제2위상검출부(132a)와, 제1스위칭신호(HO)의 최소주파수를 설정하는 제1지연부(133a)와, 제2스위칭신호(LO)의 최소주파수를 설정하는 제2지연부(134a)를 포함할 수 있다.
제1위상검출부(131a)는 제1위상검출기(1311a)와, 제1전압(VW_L)에 대응되는 전압을 정(+)입력단으로 전달받아 하이상태의 제1기준전압(Vref1)과 비교하는 제1비교기(1313a)와, 소정의 전압을 제1위상검출부(131a)에 전달하는 제1버퍼(1312a)와, 제1위상검출부(131a)의 출력신호와 리셋신호를 OR 연산하는 제1OR 연산기(1314a)를 포함할 수 있다. 그리고, 제2위상검출부(132a)는 제2위상검출기(1321a)와 제1전압(VW_L)에 대응되는 전압을 부(-)입력단으로 전달받아 로우상태의 제2기준전압(Vref2)과 비교하는 제2비교기(1323a)와, 제1버퍼(1312a)에서 제1위상검출기(1311a)로 전달하는 전압보다 높은 소정의 전압을 제2위상검출기(1321a)에 전달하는 제2버퍼(1322a)와, 제2위상검출기(1321a)의 출력신호와 리셋신호를 OR 연산하는 제2OR 연산기(1324a)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1비교기(1313a)와 제2비교기(1323a)는 각각 제1전압(VW_L)에 대응되는 전압을 전달받는 것만을 한정하는 것은 아니며 각각 제1전압(VW_L)을 직접 전달받는 것도 가능할 수 있다. 그리고, 설명의 편의를 위해 제1전압(VW_L)을 직접 전달받는 것과 제1전압(VW_L)에 대응되는 전압을 전달받는 것을 모두 제1전압(VW_L)을 전달받는 것으로 설명한다. 제2전압(IS_L) 역시 동일하게 설명한다.
제1지연부(133a)는 제1전원(VDD)으로부터 전류를 공급받아 충전하는 캐패시터(C10)와, 제1OR 연산기(1314a)의 출력에 의해 턴온되어 캐패시터(C10)를 방전시키는 제1트랜지스터(T1)를 포함할 수 있다. 제1전원(VDD)은 제1신호(IS_P)에 의해 전류를 캐패시터(C10)에 공급할 수 있다. 이를 위해 제1전원(VDD)과 캐패시터(C10) 사이에는 제1신호(IS_P)에 의해 턴온되는 스위치(미도시)가 연결될 수 있다. 그리고, 제1지연부(133a)는 정(+)입력단이 캐패시터(C10)에 충전된 전압을 전달받고 부(-)입력단이 제3기준전압(Vref3)을 전달받는 제3비교기(1331a)를 포함할 수 있다. 이때, 캐패시터(C10)에는 제1캐패시터(C11)가 선택적으로 병렬로 연결될 수 있다. 제1캐패시터(C11)에는 직렬로 스위치(SW11)가 연결되고 스위치(SW11)가 턴온되도록 선택하면 제1캐패시터(C11)가 캐패시터(C10)에 직렬로 연결될 수 있다. 또한, 제1캐패시터(C11)와 스위치(SW11)는 각각 복수의 캐패시터들과 복수의 스위치들을 포함하는 캐패시터뱅크(1332a)일 수 있고, 스위치들의 턴온된 수에 대응하여 캐패시터(C10)와 병렬로 연결되어 있는 복수의 캐패시터들의 수가 결정될 수 있다. 그리고, 제3비교기(1331a)의 출력신호는 공진이탈방지신호일 수 있다.
제2지연부(134a)는 제1전원(VDD)으로부터 전류를 공급받아 충전하는 캐패시터(C02)와, 제2OR 연산기(1324a)의 출력에 의해 턴온되어 캐패시터(C20)를 방전시키는 제2트랜지스터(T2)를 포함할 수 있다. 제1전원(VDD)은 제2신호(IS_M)에 의해 턴온되면 전류를 캐패시터(C20)에 공급할 수 있다. 이를 위해 제1전원(VDD)과 캐패시터(C20) 사이에는 스위치(미도시)가 연결될 수 있다. 그리고, 제2지연부(134a)는 정(+)입력단이 캐패시터(C20)에 충전된 전압을 전달받고 부(-)입력단이 제4기준전압(Vref4)을 전달받는 제4비교기(1341a)를 포함할 수 있다. 이때, 캐패시터(C20)에는 제1캐패시터(C21)가 스위치(SW21)를 통해 병렬로 연결될 수 있다. 또한, 제1캐패시터(C21)와 스위치(SW21)는 각각 복수의 캐패시터들과 복수의 스위치들을 포함하는 캐패시터뱅크(1342a)일 수 있고, 스위치들의 턴온된 수에 대응하여 캐패시터(20)와 병렬로 연결되어 있는 복수의 캐패시터들의 수가 결정될 수 있다. 그리고, 제4비교기(1341a)의 출력신호는 공진이탈방지신호일 수 있다.
또한, 공진이탈방지회로부(130a)는 제3비교기(1331a)와 제4비교기(1341a)의 출력신호를 OR 연산하는 제3OR 연산기(135a)를 더 포함할 수 있다. 그리고, 공진이탈방지회로부(130a)는 카운터(136a)를 포함할 수 있다. 카운터(136a)는 카운팅신호를 출력하여 카운팅신호에 의해 복수의 캐패시터(C11…C1n)들이 순차적으로 캐패시터(C10)와 병렬로 연결되게 하거나 복수의 캐패시터(C21…C2n)들이 순차적으로 캐패시터(C20)와 병렬로 연결되게 할 수 있다. 또한, 카운터(136a)는 제1스위칭신호(HO)와 제3신호(IS_P)를 AND 연산하는 제1AND 연산기(1361a)와 제2스위칭신호(LO)와 제4신호(IS_M)를 AND 연산하는 제2AND 연산기(1362a)로부터 신호를 전달받으면, 더 이상 카운팅신호를 출력하지 않을 수 있다.
또한, 공진이탈방지회로부(130a)는 제1신호 내지 제4신호(IS_P, IS_M, IS_P2, IS_M2)를 출력하는 신호생성부(137a)를 포함할 수 있다. 신호생성부(137a)는 제2전압(IS_P)과, 제5기준전압 내지 제8기준전압(Vref5,Vref6,Vref7,Vref8)을 각각 비교하는 제5비교기 내지 제8비교기(1371a, 1372a, 1373a, 1374a)를 포함할 수 있다. 그리고, 제5비교기(1371a)는 제2전압(IS_L)이 제5기준전압(Vref1)보다 높으면 제1신호(IS_P)를 출력하고, 제6비교기(1372a)는 제2전압(IS_L)이 제6기준전압(Vref6)보다 낮으면 제2신호(IS_M)를 출력하고, 제7비교기(1373a)는 제2전압(IS_L)이 제7기준전압(Vref7)이 보다 낮으면 제3신호(IS_P2)를 출력하고, 제8비교기(1374a)는 제2전압(IS_L)이 제8기준전압(Vref8)보다 높으면 제4신호(IS_M2)를 출력할 수 있다.
상기와 같이 구성된 공진이탈방지회로부(130a)는 제1전압(VW_L)의 위상이 변경되고 제2전압(IS_L)의 전압레벨이 기설정된 값보다 크면 제1스위칭신호(HO) 또는 제2스위칭신호(LO)의 주파수가 최대이득점에 근접한 것으로 판단할 수 있다. 이를 제1스위칭신호(HO)를 이용하여 다시 설명하면, 제1스위칭신호(HO)에 의해 제1FET(M1)가 턴온된 상태에서 제1위상검출부(131a)에서 제1전압(VW_L)의 위상이 변경된 것을 감지하고 제1비교기(1313a)에서 제1신호(IS_P)가 출력되면 최대이득점에 근접한 것으로 판단을 할 수 있다. 그리고, 제1신호(IS_P)에 의해 캐패시터(C10)에 전류가 공급되도록 함으로써, 캐패시터(10)에 전류가 충전되는 시간만큼 공진이탈방지신호가 지연되도록 할 수 있다. 따라서, 지연된 시간만큼 제1스위칭신호(HO)가 유지될 수 있다. 이때, 설정된 마진과 구동전류(IS)에 대응하는 전압을 비교하여 마진이 더 작으면 공진이탈발생조건을 만족하지 않는 것으로 판단을 하여 카운터(136a)에서 제캐패시터(C11)에 연결되어 있는 스위치(SW11)를 턴온시켜 제3비교기(1331a)의 정(+)입력단에 인가되는 전압이 증가하는 속도가 늦춰지도록 할 수 있다. 설정된 마진은 제3신호(IS_P2)를 통해 판단하며, 제7비교기(1373a)에서 제3신호(IS_P2)가 출력되지 않으면 구동전류(IS)에 대응하는 전압이 설정된 마진보다 작은 것으로 판단할 수 있다. 이로 인해, 제3비교기(1331a)에서 공진이탈방지신호가 출력되는 것을 지연할 수 있다. 또한, 제1캐패시터(C11)가 복수의 캐패시터를 포함하는 캐패시터뱅크(1332a)에 포함되는 경우, 설정된 마진이 구동전류(IS)에 대응하는 전압보다 작으면 마진과 구동전류(IS)에 대응하는 전압의 차이에 대응하여 복수의 캐패시터들을 캐패시터(C10)에 병렬로 연결하는 수를 결정하여 제3비교기(1331a)에서 공진이탈신호가 출력되는 것을 지연되는 시간을 결정할 수 있다. 제2스위칭신호(LO)에 대해서는 제1스위칭신호(HO)에 의한 공진이탈방지회로의 동작과 유사하다고 사료되어 설명을 생략한다.
도 5는 도 4에 도시된 공진이탈방지부의 동작의 일 실시예를 나타내는 타이밍도이다. 여기서, 시계방향으로 흐르는 전류의 방향을 (+)로 지정하고 설명한다. 그리고, 전류가 시계방향으로 흐를 때 제1권선에 유도되는 전압의 극성을 (+)로 지정하고, 전류가 반시계방향으로 흐를 때 제1권선에 유도되는 전압의 극성을 (-)로 지정할 수 있다.
또한, 제1FET(M1)가 제1스위칭신호(HO)에 의해 턴온되고 제2FET(M2)가 제2스위칭신호(LO)에 의해 턴오프되면, 제1권선(L1)에 반시계방향으로 전류가 흐를 수 있다. 제1권선(L1)에 반시계방향으로 전류가 흐르면 제1권선은 (-)의 구동전압을 갖게 되고 제1권선과 권선방향이 반대인 제3권선(L3)에는 (+) 감지전압이 나타날 수 있다. 그리고, 제1FET(M1)가 제1스위칭신호(HO)에 의해 턴오프되고 제2FET(M2)가 제2스위칭신호(LO)에 의해 턴온되면, 제1권선(L1)에 시계방향으로 전류가 흐를 수 있다. 제1권선(L1)에 시계방향으로 전류가 흐르면 제1권선은 (+) 전압을 갖게 되고 제1권선과 권선방향이 반대인 제3서브권선에는 (-) 감지전압이 나타날 수 있다.
도 5를 참조하면, 제1스위칭신호(HO)에 의해 제1FET(M1)가 턴온되면, 제1전압(VW_L)은 양의 전압으로 나타날 수 있고 제1FET(M1)가 턴온을 유지하는 동안 점차적으로 감소할 수 있다. 그리고, 제1FET(M1)가 턴온되면 제2전압(IS_L)은 처음에는 점차 증가하다가 감소하게 될 수 있다. 이때, 제1위상감지부(131a)에 의해 위상이 변화되는 것이 감지되고(제1전압이 양의 전압에서 음의 전압으로 바뀌는 것)과 신호생성부(137a)에서 제2전압(IS_L)의 크기에 의해 공진이탈발생조건을 만족하는지의 여부를 판단할 수 있다. 즉, 제1전압(VW_L)의 양에서 음으로 바뀌고 제2전압(IS_L)이 VISP보다 크면 제1스위칭신호(HO)가 오프타임이 지연될 수 있다. 계속해서, 제2전압(IS_L)이 VISP2보다 크면 제1스위칭신호(HO)의 오프타임은 지연되어 제2전압(IS_L)이 VISP2에 도달하면 제1스위칭신호(HO)의 오프타임은 설정된 지연시간 이상 지연되지 않게 될 수 있다.
또한, 제2스위칭신호(LO)에 의해 제2FET(M2)가 턴온되면, 제1전압(VW_L)은 음의 전압으로 나타나고 제2FET(M2)가 턴온을 유지하는 동안 점차적으로 증가할 수 있다. 그리고, 제2FET(M2)가 턴온되면 제2전압(IS_L)은 처음에는 점차 감소하다가 증가하게 될 수 있다. 이때, 제2위상감지부(132a)에 의해 위상이 변화되는 것을 감지하고(제1전압이 음의 전압에서 양의 전압으로 바뀌는 것)과 신호생성부(137a)에서 제2전압(IS_L)의 크기에 의해 공진이탈발생조건을 만족하는지의 여부를 판단할 수 있다. 즉, 제1전압(VW_L)의 음에서 양으로 바뀌고 제2전압(IS_L)이 VISM보다 작으면, 제2스위칭신호(LO)가 오프타임이 지연될 수 있다. 계속해서, 제2전압(IS_L)이 VISM2보다 작으면 제2스위칭신호(LO)의 오프타임은 지연되어 제2전압(IS_L)이 VISM2에 도달하면 제2스위칭신호(LO)의 오프타임은 설정된 지연시간 이상 지연되지 않게 될 수 있다.
도 6은 도 2에 도시된 전원장치의 구동방법의 제1실시예를 나타내는 타이밍도이다.
도 6을 참조하면, 전원장치(100)의 구동방법에 의해 제1FET(M1)와 제2FET(M2)를 서로 다른 시간에 턴온시키는 제1스위칭신호(HO)와 제2스위칭신호(LO)를 통해 소정전압레벨을 갖는 전압을 출력할 수 있다.
또한, 전원장치(100)의 구동방법은 제1스위칭신호(HO)에 의해 제1FET(M1)를 턴온시켜 변압기(110a)의 제1권선(L1)에 구동전류(IS)가 흐르고 구동전류(IS)의 흐름에 대응하여 구동전압(VL)이 유도되는 단계(S600)와, 감지된 구동전류와 구동전류에 의해 공진이탈발생조건을 만족한 것으로 판단하면 공진이탈방지신호를 출력하여 제1스위칭신호가 오프되도록 하고, 공진이탈발생조건을 만족하지 않으면 공진이탈방지신호를 지연하여 출력하는 단계(S610)를 포함할 수 있다. 이때, 공진이탈방지신호가 출력되면 제1스위칭신호(HO)가 오프되어 제1스위칭신호(HO)가 오프되도록 할 수 있다. 제1스위칭신호(HO)가 오프되는 것은 제1스위칭신호(HO)를 출력하는 구성부(예를 들면, 톱니파생성부(131b), 펄스파생성부(132b))가 리셋되는 것 일 수 있다.
그리고, 전원장치(100)의 구동방법은 공진이탈방지신호가 종료된 후 데드타임신호에 의해 제1FET와 제2FET가 동시에 턴오프 상태를 유지하는 단계(S620)와, 제2스위칭신호(LO)에 의해 제2FET(M2)가 턴온되는 단계(S630)를 더 포함할 수 있다. 데드타임신호(Idead)는 데드타임신호생성기(134b)에서 출력될 수 있다. 그리고, 제2스위칭신호(LO)는 제1스위칭신호(HO)와 동일한 동작에 의해 공진이탈방지신호에 의해 지연되어 출력될 수 있다. 여기서, 동일한 동작은 완전 동일만을 의미하는 것은 아니며 동작순서 등에서 차이가 있을 수 있다.
도 7은 도 2에 도시된 전원장치의 구동방법의 제2실시예를 나타내는 타이밍도이다.
도 7을 참조하면, 전원장치(100)의 구동방법에 의하면, 제1스위칭신호(HO)에 의해 제1FET(M1)를 턴온시킨 후 구동전류(IS)에 대응하는 제2전압(IS_L)을 감지할 수 있다(S700). 그리고, 제1FET(M1)을 턴오프시킨 후 제2FET를 턴온시킬 수 있다(S710). 그리고, 제2전압(IS_L)의 전압레벨을 감지한다(S720). 그리고, 제2전압(IS_L)의 전압레벨을 기 설정된 마진과 비교를 할 수 있다(S730). 마진이 더 크면, 즉 마진이 충분하면, 재2FET(M2)가 턴오프되지 않도록 지연시간을 설정할 수 있다(S740). 그리고, 마진이 더 작으면, 즉, 마진이 충분하지 않으면, 공진이탈 여부를 판단할 수 있다(S750). 공진이탈여부를 판단하여 공진이탈조건을 만족하면 설정된 지연시간에 대응하여 제2FET(M2)가 턴오프될 수 있다(S760). 그리고, 공진이탈 여부를 판단하여 공진이탈조건을 만족하지 않은 것으로 판단하면 공진이탈 방지기능을 종료할 수 있다. 이때, 설정된 지연시간을 초기화할 수 있다.
그리고, 상기의 방법으로 제1FET(M1)의 지연시간을 설정하고 그에 따라 동작하도록 할 수 있다.
본 명세서의 청구항들에서, 특정 기능을 수행하기 위한 수단으로서 표현된 요소는 특정 기능을 수행하는 임의의 방식을 포괄하고, 이러한 요소는 특정 기능을 수행하는 회로 요소들의 조합, 또는 특정 기능을 수행하기 위한 소프트웨어를 수행하기 위해 적합한 회로와 결합된, 펌웨어, 마이크로코드 등을 포함하는 임의의 형태의 소프트웨어를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 원리들의 '일 실시예' 등과 이런 표현의 다양한 변형들의 지칭은 이 실시예와 관련되어 특정 특징, 구조, 특성 등이 본 발명의 원리의 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 표현 '일 실시예에서'와, 본 명세서 전체를 통해 개시된 임의의 다른 변형례들은 반드시 모두 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다.
본 명세서에서 '연결된다' 또는 '연결하는'등과 이런 표현의 다양한 변형들의 지칭은 다른 구성요소와 직접적으로 연결되거나 다른 구성요소를 통해 간접적으로 연결되는 것을 포함하는 의미로 사용된다. 또한 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 아울러 본 명세서에서 사용되는 '포함한다' 또는 '포함하는'으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작, 소자 및 장치의 존재 또는 추가를 의미한다.
100: 전원장치 110: 전원생성부
110a: 변압기 110b: 정류부
120: 감지부 130: 제어부
130a: 공진이탈방지회로부 130b: 스위칭신호생성부

Claims (31)

  1. 제1FET와 제2FET를 서로 다른 시간에 턴온시키는 제1스위칭신호와 제2스위칭신호를 출력하는 제어장치에 있어서,
    구동전류와 구동전압을 감지하고 상기 구동전류와 상기 구동전압을 이용하여 공진이탈발생조건을 판단하고, 상기 공진이탈발생조건이 만족되면 공진이탈방지신호를 생성하여 출력하되, 상기 공진이탈발생조건이 만족되지 않으면 상기 공진이탈발생조건을 만족할 때까지 상기 공진이탈방지신호를 지연하여 출력하는 공진이탈방지회로부; 및
    상기 제1스위칭신호와 상기 제2스위칭신호를 생성하여 출력하되, 상기 공진이탈방지신호에 대응하여 제1스위칭신호 또는 상기 제2스위칭신호의 주파수를 각각 조절하는 스위칭신호생성부를 포함하고,
    상기 공진이탈방지회로부는 제1캐패시터와 소정 시간 경과 후에 병렬로 연결되는 적어도 하나의 제2캐패시터를 포함하는 제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공진이탈발생조건은 상기 구동전압이 소정전압과 위상차가 있고, 상기 구동전류가 소정 범위 내인 제어장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 공진이탈방지회로부는 위상감지부를 포함하고, 상기 위상감지부에서 상기 위상차를 판단하는 제어장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 공진이탈방지회로부는 카운터를 포함하고, 상기 제2캐패시터는 복수의 캐패시터를 포함하며, 상기 복수의 캐패시터는 상기 카운터에 의해 상기 제1캐패시터와 병렬로 연결되는 제어장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 구동전압은 상기 제1스위칭신호에 대응하여 양의 전압레벨을 갖고 상기 제2스위칭신호에 대응하여 음의 전압레벨을 갖는 제어장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 스위칭신호생성부는 상기 공진이탈발생조건이 만족되면 상기 제1스위칭신호와 상기 제2스위칭신호를 출력하지 않는 제어장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 공진이탈방지회로부는 상기 구동전압에 대응하는 제1전압을 전달받고, 상기 제1전압이 양의 전압이면 상기 구동전압의 위상차이를 검출하는 제1위상검출기와,
    상기 제1위상검출기의 출력신호와 리셋신호를 OR 연산하는 제1OR 연산기와,
    상기 제1OR 연산기가 양의 신호를 출력하면 턴온되는 제1트랜지스터와,
    제1전류를 충전하되, 상기 제1트랜지스터가 턴온되면 방전되는 제1캐패시터와,
    제1스위치와 직렬로 연결되며 상기 제1스위치가 턴온되면 상기 제1캐패시터와 병렬로 연결되는 제2캐패시터와,
    상기 제1캐패시터와 상기 제2캐패시터에 저장된 전압과 제1기준전압을 비교하고, 비교결과에 대응하여 제1리셋신호를 출력하는 제1비교기와,
    상기 구동전압에 대응하는 상기 제1전압을 전달받고, 상기 제1전압이 음의 전압이면 상기 구동전압의 위상차이를 검출하는 제2위상검출기와,
    상기 제2위상검출기의 출력신호와 리셋신호를 OR 연산하는 제2OR 연산기와,
    상기 제2OR 연산기가 양의 신호를 출력하면 턴온되는 제2트랜지스터와,
    제2전류를 충전하되, 상기 제2트랜지스터가 턴온되면 방전되는 제3캐패시터와,
    제2스위치와 직렬로 연결되며 상기 제2스위치가 턴온되면 상기 제3캐패시터와 병렬로 연결되는 제4캐패시터와,
    상기 제3캐패시터와 상기 제4캐패시터에 저장된 전압과 제2기준전압을 비교하고, 비교결과에 대응하여 제2리셋신호를 출력하는 제2비교기를 포함하는 제어장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 공진이탈방지회로부는 카운팅신호를 출력하는 카운터를 포함하며, 상기 카운팅신호는 상기 제1캐패시터가 턴온된 후 소정시간 경과 후 상기 제1스위치를 턴온시키고, 상기 제3캐패시터가 턴온된 후 소정시간 경과 후 상기 제2스위치를 턴온시키는 제어장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 공진이탈방지회로부는 제1신호와 제2신호와 제3신호와 제4신호를 생성하는 신호생성부를 포함하고,
    상기 제1신호에 의해 상기 제1전류가 상기 제1캐패시터에 공급되고 상기 제2신호에 의해 상기 제2전류가 상기 제3캐패시터에 공급되는 제어장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 카운터는 상기 제1스위칭신호와 상기 제3신호를 AND 연산하는 제1AND 연산부와, 상기 제2스위칭신호와 상기 제4신호를 AND 연산하는 제2AND 연산부로부터 각각 신호를 전달받아 상기 카운팅신호의 출력을 정지시키는 제어장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 공진이탈방지신호는 상기 스위칭신호생성부의 동작을 리셋하여 상기 제1스위칭신호와 상기 제2스위칭신호의 듀티를 조절하는 제어장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 스위칭신호생성부는 상기 제1스위칭신호를 전달하여 상기 제1FET가 턴온되도록 하고, 데드타임신호에 의해 상기 제2FET가 상기 제2스위칭신호에 의해 턴온되기 전에 상기 제1FET가 턴오프되도록 하되, 상기 공진이탈방지신호는 상기 데드타임신호가 전달되기 전에 상기 제1FET를 턴오프시키는 제어장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어장치는
    톱니파를 생성하되, 상기 공진이탈방지신호를 전달받으면 리셋되는 톱니파 생성부와,
    상기 톱니파를 전달받아 펄스파를 생성하되, 상기 공진이탈방지신호를 전달받으면 리셋되는 펄스파 생성부와,
    상기 펄스파를 전달받아 제1스위칭신호와 제2스위칭신호를 생성하고 출력하는 게이트드라이버를 더 포함하는 제어장치.
  15. 제1FET와 제2ET의 스위칭동작에 의해 입력전압을 전달받아 소정의 전압레벨을 갖는 출력전압을 생성하는 전원생성부;
    상기 전원생성부에서 흐르는 전류에 대응하는 구동전류와 상기 입력전압에 대응하는 구동전압을 감지하는 감지부; 및
    상기 제1FET와 제2FET를 서로 다른 시간에 턴온시키는 제1스위칭신호와 제2스위칭신호를 출력하는 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 구동전류와 상기 구동전압을 이용하여 공진이탈발생조건을 판단하고, 상기 공진이탈발생조건이 만족되면 공진이탈방지신호를 생성하여 출력하되, 상기 공진이탈발생조건을 만족할 때까지 상기 공진이탈방지신호를 유지하는 공진이탈방지회로부; 및
    상기 제1스위칭신호와 상기 제2스위칭신호를 생성하여 출력하되, 상기 공진이탈방지신호에 대응하여 제1스위칭신호와 상기 제2스위칭신호의 주파수를 각각 조절하는 스위칭신호생성부를 포함하고,
    상기 공진이탈방지회로부는
    제1캐패시터와 소정 시간 경과 후에 병렬로 연결되는 적어도 하나의 제2캐패시터를 포함하는 전원장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 공진이탈발생조건은 상기 구동전압이 소정전압과 위상차가 있고, 상기 구동전류가 소정 범위 내인 전원장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 공진이탈방지회로부는 위상감지부를 포함하고, 상기 위상감지부에서 상기 위상차를 판단하는 전원장치.
  18. 삭제
  19. 제15항에 있어서,
    상기 공진이탈방지회로부는 카운터를 포함하고, 상기 제2캐패시터는 복수의 캐패시터를 포함하며, 상기 복수의 캐패시터는 상기 카운터에 의해 상기 제1캐패시터와 병렬로 연결되는 전원장치.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 구동전압은 상기 제1스위칭신호에 대응하여 양의 전압레벨을 갖고 상기 제2스위칭신호에 대응하여 음의 전압레벨을 갖는 전원장치.
  21. 제15항에 있어서,
    상기 스위칭신호생성부는 상기 공진이탈발생조건이 만족되면 상기 제1스위칭신호와 상기 제2스위칭신호를 출력하지 않는 전원장치.
  22. 제15항에 있어서,
    상기 공진이탈방지회로부는
    상기 구동전압에 대응하는 제1전압을 전달받고, 상기 제1전압이 양의 전압이면 상기 구동전압의 위상차이를 검출하는 제1위상검출기와,
    상기 제1위상검출기의 출력신호와 리셋신호를 OR 연산하는 제1OR 연산기와,
    상기 제1OR 연산기가 양의 신호를 출력하면 턴온되는 제1트랜지스터와,
    상기 구동전류에 대응하는 제1전류를 충전하되, 상기 제1트랜지스터가 턴온되면 방전되는 제1캐패시터와,
    제1스위치와 직렬로 연결되며 상기 제1스위치가 턴온되면 상기 제1캐패시터와 병렬로 연결되는 제2캐패시터와,
    상기 제1캐패시터와 상기 제2캐패시터에 저장된 전압과 제1기준전압을 비교하고, 비교결과에 대응하여 제1리셋신호를 출력하는 제1비교기와,
    상기 구동전압에 대응하는 제2전압을 전달받고, 상기 제2전압이 음의 전압이면 상기 구동전압의 위상차이를 검출하는 제2위상검출기와,
    상기 제2위상검출기의 출력신호와 리셋신호를 OR 연산하는 제2OR 연산기와,
    상기 제2OR 연산기가 양의 신호를 출력하면 턴온되는 제2트랜지스터와,
    충전전류에 대응하는 제2전류를 충전하되, 상기 제2트랜지스터가 턴온되면 방전되는 제3캐패시터와,
    제2스위치와 직렬로 연결되며 상기 제2스위치가 턴온되면 상기 제3캐패시터와 병렬로 연결되는 제4캐패시터와,
    상기 제3캐패시터와 상기 제4캐패시터에 저장된 전압과 제2기준전압을 비교하고, 비교결과에 대응하여 제2리셋신호를 출력하는 제2비교기를 포함하는 전원장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 공진이탈방지회로부는 카운터를 더 포함하며, 상기 카운터에서 상기 제1캐패시터가 턴온된 후 소정시간 경과 후 상기 제1스위치를 턴온시키고, 상기 제3캐패시터가 턴온된 후 소정시간 경과 후 상기 제2스위치를 턴온시키는 전원장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 공진이탈방지회로부는 상기 제1전류와 상기 제2전류와 제2전압과 제3전압을 생성하는 신호생성부를 포함하고,
    상기 카운터는 상기 제1스위칭신호와 상기 제2전압을 AND 연산하는 제1AND 연산부와, 상기 제2스위칭신호와 상기 제3전압을 AND 연산하는 제2AND 연산부로부터 각각 신호를 전달받아 상기 제1스위치와 상기 제2스위치를 각각 턴온시키는 전원장치.
  25. 제15항에 있어서,
    상기 공진이탈방지신호는 상기 스위칭신호생성부의 동작을 리셋하여 상기 제1스위칭신호와 상기 제2스위칭신호의 듀티를 조절하는 전원장치.
  26. 제15항에 있어서,
    상기 스위칭신호생성부는 상기 제1스위칭신호를 전달하여 상기 제1FET가 턴온되도록 하고, 데드타임신호에 의해 상기 제2FET가 상기 제2스위칭신호에 의해 턴온되기 전에 상기 제1FET가 턴오프되도록 하되, 상기 공진이탈방지신호는 상기 데드타임신호가 전달되기 전에 상기 제1FET를 턴오프시키는 전원장치.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 제어부는
    톱니파를 생성하되, 상기 공진이탈방지신호를 전달받으면 리셋되는 톱니파 생성부와,
    상기 톱니파를 전달받아 펄스파를 생성하되, 상기 공진이탈방지신호를 전달받으면 리셋되는 펄스파 생성부와,
    상기 펄스파를 전달받아 제1스위칭신호와 제2스위칭신호를 생성하고 출력하는 게이트드라이버를 더 포함하는 전원장치.
  28. 제15항에 있어서,
    상기 전원생성부는 제1권선과 제2권선을 포함하는 변압기와, 상기 제1권선에 유도되는 전압에 의해 소정의 전압이 유도되는 서브권선을 더 포함하고, 상기 구동전류는 상기 변압기의 제1권선에 흐르는 전류에 대응되고, 상기 구동전압은 상기 서브권선에 유도되는 전압에 대응되는 전원장치.
  29. 제1FET와 제2FET를 서로 다른 시간에 턴온시키는 제1스위칭신호와 제2스위칭신호를 통해 소정전압레벨을 갖는 전압을 출력하는 전원장치의 구동방법에 있어서,
    상기 제1스위칭신호에 의해 상기 제1FET를 턴온시켜 변압기의 제1권선에 소정전류와 소정전압이 유도되는 단계; 및
    상기 소정전류와 상기 소정전압에 대응되는 구동전류와 구동전압을 감지하여, 공진이탈발생조건을 만족하면 공진이탈방지신호를 출력하여 상기 제1스위칭신호가 오프되도록 하되, 상기 공진이탈발생조건을 만족할 때까지 상기 공진이탈방지신호를 지연하여 출력하는 하는 단계를 포함하고,
    상기 제1스위칭신호가 상기 공진이탈방지신호에 의해 리셋되는 전원장치의 구동방법.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 전원장치의 구동방법은,
    상기 공진이탈방지신호가 종료된 후 데드타임신호에 의해 상기 제1FET와 상기 제2FET가 동시에 턴오프되는 단계와,
    상기 제2FET가 상기 제2스위칭신호에 의해 턴온되는 단계를 더 포함하는 전원장치의 구동방법.
  31. 삭제
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