KR102260300B1 - Control device of synchronous rectifier and power supply - Google Patents
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Abstract
본 발명은 동기 정류기 제어장치 및 전원장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 전원장치는, 전기적으로 절연된 1차측과 2차측을 갖는 것으로서, 상기 1차측으로 입력된 전원을 스위칭하여 상기 2차측으로 전달하는 전원 공급부; 및 상기 2차측에 형성되고, 상기 2차측으로 전달된 전원을 이용하여 상기 전원 공급부의 스위칭에 동기된 정류 스위칭 동작을 수행하되, 상기 전원 공급부의 스위칭 전환 시점보다 미리 설정된 시간만큼 앞선 시점에 정류 스위칭 동작을 전환하는 동기 정류부;를 포함한다.The present invention relates to a synchronous rectifier control device and a power supply device.
A power supply device according to the present invention, which has a primary side and a secondary side electrically insulated, the power supply unit for switching the power input to the primary side and transferring it to the secondary side; and performing a rectification switching operation synchronized with the switching of the power supply by using the power formed on the secondary side and transferred to the secondary, rectifying switching at a point in time before the switching switching time of the power supply by a preset time It includes; a synchronous rectifier for switching the operation.
Description
본 발명은 동기 정류기 제어장치 및 전원장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a synchronous rectifier control device and a power supply device.
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.In recent years, various types of electronic devices, such as computers, display devices, and various control devices, are used in various spaces such as homes, offices, and factories to meet the various needs of users.
이러한 전자 장치들은 사용자의 다양한 요구에 부합되는 다양한 동작들을 수행하기 위해 내부 또는 외부에 필요한 구동 전원을 공급하는 전원장치가 필수적으로 채용된다.In these electronic devices, a power supply for supplying driving power necessary inside or outside to perform various operations that meet the various needs of the user is essentially employed.
전원장치는 일반적으로 전력 변환 효율, 소형화 등의 이점으로 인해 스위칭 모드 파워 서플라이(switching mode power supply; SMPS) 방식을 채용할 수 있다.In general, a power supply device may employ a switching mode power supply (SMPS) method due to advantages such as power conversion efficiency and miniaturization.
상술한 스위칭 모드 파워 서플라이 방식의 전원장치는 1차측에 입력된 전원을 스위칭하고, 스위칭된 전원을 트랜스포머(transformer)를 통해 2차측에 전달하며, 2차측에서는 전달받은 전원을 정류하여 사용에 적절한 직류 전원을 출력할 수 있다.The above-described switching mode power supply type power supply switches the power input to the primary side, transfers the switched power to the secondary side through a transformer, and the secondary side rectifies the received power to direct current suitable for use Power can be output.
한편 상술한 전원장치의 경우, 2차측 정류단에 1차측 스위칭에 동기된 스위칭 방식의 동기 정류기(synchronous rectifier, SR)를 이용하여 도통 손실을 최소화하는 동기 정류형 전원장치를 채택할 수 있다.On the other hand, in the case of the above-described power supply, a synchronous rectification type power supply that minimizes conduction loss by using a synchronous rectifier (SR) of a switching method synchronized with primary side switching at the secondary side rectifier may be adopted.
이러한 동기 정류형 전원장치의 경우, 1차측 스위칭 오프에 동기되어 동기 정류기는 스위칭 온 되고, 1차측 스위칭 온에 동기 되어 동기 정류기는 스위칭 오프 되어야 하나, 동기 정류기의 스위칭이 지연됨에 따라 1차측 스위칭 온 동안에 동기 정류기가 스위칭 온 되는, 이른바 오버랩(overlap) 현상이 발생될 수 있으며, 이는 출력 전원을 불안정하게 하고, 동기 정류기 또는 기타 다른 소자들의 절연을 붕괴시킬 수 있다. In the case of such a synchronous rectification type power supply, the synchronous rectifier is switched on in synchronization with switching off the primary side, and the synchronous rectifier should be switched off in synchronization with the switching on of the primary side. However, as the switching of the synchronous rectifier is delayed, the primary side is switched on During this time the synchronous rectifier is switched on, a so-called overlap phenomenon may occur, which may cause the output power to become unstable and collapse the insulation of the synchronous rectifier or other elements.
이러한 오버랩 현상을 방지하기 위해 데드타임 제어기술 등을 이용할 수 있으나, 다양한 이유(예를 들어 1차측 스위칭 주파수의 변동 등)로 인해 데드타임(dead time, 동기 정류기 오프 시점과 1차측 스위칭 온 시점 간의 시간 간격)이 변동되는 경향이 있어, 이에 따라 전원시스템 안정 및 그 효율에 있어 최적의 데드타임으로 고정 제어될 수 없는 경우가 발생하게 된다.
In order to prevent such overlapping, a dead-time control technology can be used, but due to various reasons (for example, a change in the primary-side switching frequency, etc.), the dead time (the time between the synchronous rectifier off time and the primary-side switching on time) time interval) tends to fluctuate, and accordingly, there is a case where it cannot be fixedly controlled with an optimal dead time in terms of power system stability and its efficiency.
본 발명의 일 목적은, 1차측 스위칭 온 시간을 예측하여 2차측 동기 정류기를 미리 스위칭 오프시키되, 고정된 데드타임으로 동기 정류기를 제어할 수 있는 동기 정류기 제어장치 및 전원장치를 제공하는 데 있다.
It is an object of the present invention to provide a synchronous rectifier control device and a power supply device capable of predicting a primary side switching-on time and switching off a secondary-side synchronous rectifier in advance, and controlling the synchronous rectifier with a fixed dead time.
본 발명의 상기 목적은, 1차측의 스위칭 전환 시점보다 미리 설정된 시간만큼 앞선 시점에 2차측의 동기 정류기 스위칭 동작이 전환되도록 제어하는 동기 정류기 제어장치 및 전원장치가 제공됨에 의해 달성된다. The above object of the present invention is achieved by providing a synchronous rectifier control device and a power supply for controlling the switching operation of the synchronous rectifier on the secondary side to be switched at a point in time that is earlier than the switching switching time of the primary side by a preset time.
또한 본 발명의 상기 목적은, 듀얼 신호파형(1차측 스위칭 정보가 반영된 신호파형과 고정 데드타임이 반영된 신호파형)을 이용하여 동기 정류기의 스위칭 전환 시점을 결정하는 동기 정류기 제어장치 및 전원장치가 제공됨에 의해 달성된다.
In addition, the above object of the present invention is to provide a synchronous rectifier control device and a power supply for determining the switching switching time of the synchronous rectifier using a dual signal waveform (a signal waveform reflecting primary side switching information and a signal waveform reflecting fixed dead time) is achieved by
상기와 같은 본 발명에 따르면, 출력 전원의 안정화 및 소자의 절연 붕괴를 방지할 수 있을 뿐 아니라 전력 변환 효율의 저하를 현저히 방지할 수 있다.According to the present invention as described above, it is possible to prevent the stabilization of the output power and the insulation collapse of the device, as well as to significantly prevent a decrease in the power conversion efficiency.
또한 상기와 같은 본 발명에 따르면, 불연속 전도 모드(Discontinuous Conduction Mode; DCM)시 뿐 아니라 연속 전도 모드(ontinuous conduction mode; CCM)시에도 추가 회로 없이 출력 전원을 안정화시킬 수 있다.In addition, according to the present invention as described above, it is possible to stabilize the output power without an additional circuit not only in the discontinuous conduction mode (DCM) but also in the continuous conduction mode (CCM).
다만 본 발명의 범위가 상술한 효과에 의해 제한되는 것은 아니다.
However, the scope of the present invention is not limited by the above-described effects.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전원장치의 개략적인 회로도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 동기 정류기 제어부의 개략적인 블럭도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 클럭 생성부에 대한 신호 파형을 나타내는 그래프.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 클럭 생성부의 개략적인 회로도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 오프 시점 결정부의 개략적인 회로도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 동기 정류기 제어부의 주요 부분에 대한 신호 파형을 나타내는 그래프.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전원장치의 데드타임을 기존 전원장치에서의 데드타임과 비교한 그래프.1 is a schematic circuit diagram of a power supply device according to an embodiment of the present invention;
2 is a schematic block diagram of a synchronous rectifier control unit according to an embodiment of the present invention;
3 is a graph showing a signal waveform for a clock generator according to an embodiment of the present invention;
4 is a schematic circuit diagram of a clock generator according to an embodiment of the present invention;
5 is a schematic circuit diagram of an off-time determination unit according to an embodiment of the present invention;
6 is a graph showing signal waveforms for main parts of a synchronous rectifier control unit according to an embodiment of the present invention;
7 is a graph comparing the dead time of the power supply device according to the embodiment of the present invention with the dead time of the existing power supply device.
본 발명에 따른 동기 정류기 제어장치 및 전원장치의 상기 목적에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.The operational effects including the technical configuration for the above purpose of the synchronous rectifier control device and the power supply according to the present invention will be clearly understood by the following detailed description with reference to the drawings in which preferred embodiments of the present invention are shown.
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.
In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In this specification, terms such as first, second, etc. are used to distinguish one component from another component, and the component is not limited by the terms.
도 1은 본 실시예에 따른 전원장치(100)의 개략적인 회로도를 나타낸다.1 shows a schematic circuit diagram of a power supply device 100 according to the present embodiment.
본 실시예에 따른 전원장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 전원 공급부(120) 및 동기 정류부(130)를 포함할 수 있으며, 전기적으로 서로 절연된 1차측과 2차측을 구비할 수 있다.As shown in FIG. 1 , the power supply device 100 according to this embodiment may include a
이 경우 본 실시예에 따른 전원장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 전원 공급부(120)는 상기 1차측 및 2차측에 형성될 수 있으며, 동기 정류부(130)는 상기 2차측에 형성될 수 있다.In this case, in the power supply device 100 according to the present embodiment, as shown in FIG. 1 , the
한편 본 실시예에 따른 전원장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 정류부(110) 및 신호 피드백부(140)도 포함할 수 있으며, 이 경우 정류부(110)는 상기 1차측에 형성될 수 있고, 신호 피드백부(140)는 상기 1차측 및 2차측에 형성될 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 1 , the power supply device 100 according to the present embodiment may also include a rectifying
정류부(110)는 입력된 교류 전원(AC)를 정류하여 전원 공급부(120)에 전달할 수 있으며, 전원 공급부(120)의 앞단에는 링크 캐패시터(Clink)가 구비되어 정류된 전원을 안정화시켜 전원 공급부(120)에 전달할 수 있다.The
전원 공급부(120)는, 1차측으로 입력된 전원을 스위칭하여 2차측으로 전달하는 것으로서, PWM 제어부(121), 스너버 회로(122), 트랜스포머(T1) 및 전원 스위치(SW)를 포함할 수 있다.The
PWM 제어부(121)는, 신호 피드백부(140)로부터의 피드백 정보에 따라 전원 스위치(SW)의 스위칭 온/오프를 제어할 수 있다.The
스너버 회로(122)는, 캐패시터(C), 저항(R) 및 다이오드(D)를 포함할 수 있으며, 이러한 구성을 통해, 전원 스위치(SW)의 스위칭 온/오프에 의해 발생되는 잉여 전원을 소비하여 스위칭시 발생되는 스파이크 전압을 억제할 수 있다.The
트랜스포머(T1)는 상기 1차측에 형성된 1차 권선(P)과, 상기 1차 권선(P)과 자기 결합하여 사전에 설정된 권선비를 형성하고, 상기 권선비에 따라 1차 권선(P)에 입력된 전원의 전압 레벨을 가변하여 상기 2차측에 공급하는 2차 권선(S)을 포함할 수 있다.The transformer T1 is magnetically coupled to the primary winding P formed on the primary side and the primary winding P to form a preset turns ratio, and is input to the primary winding P according to the turns ratio. It may include a secondary winding (S) for supplying the secondary side by varying the voltage level of the power supply.
전원 스위치(SW)는 1차 권선(P)의 일단에 연결되어, PWM 제어부(121)의 제어에 따라 1차 권선(P)에 입력된 전원을 스위칭 온/오프하여 전원을 변환시킬 수 있다.The power switch SW may be connected to one end of the primary winding P, and may convert power by switching on/off the power input to the primary winding P under the control of the
동기 정류부(130)는 2차 권선(S)으로부터의 전원을 정류하여 캐패시터(Cout)를 통해 안정화시킨 후 출력 전원(VOUT)을 출력할 수 있다.The
이에 앞서, 동기 정류부(130)는 전원 스위치(SW)의 스위칭에 동기되어 동기 정류기(SR)의 스위칭 온/오프를 제어할 수 있는 동기 정류기 제어부(131)를 포함할 수 있다. Prior to this, the
동기 정류기 제어부(131)는, 2차 권선(S)으로 전달된 전원을 검출 저항(SRsen)에 의해 검출한 검출 전압(Vsen)에 기초하여 전원 스위치(SW)의 스위칭에 동기된 구동 신호(GSR)를 동기 정류기(SR)에 제공할 수 있다. 이 경우 동기 정류기 제어부(131)는 바이어스 전원(Vbias)을 공급받아 동작할 수 있다.The synchronous
동기 정류기 제어부(131)는, 검출 저항(SRsen)에 의해 검출된 전압(Vsen)에 기초하여 동기 정류기(SR)의 스위칭 온/오프를 제어하되, 전원 스위치(SW)의 스위칭 온/오프를 미리 예측하고 이에 따른 동기 정류기(SR)의 오프 시점을 고려하여 동기 정류 스위치(SR)를 미리 구동시킬 수 있다.The synchronous
이 경우 동기 정류기 제어부(131)는, 동기 정류기(SR)를 구동하는 데 있어, 1차측 스위칭 정보가 반영되는 신호파형과 함께 고정 데드타임이 반영된 신호파형을 생성할 수 있으며, 함께 생성된 듀얼 신호파형을 이용하여 동기 정류기(SR)의 스위칭 전환 시점(본 실시예에서는 스위칭 오프 시점)을 결정할 수 있다. 이를 통해 동기 정류기 제어부(131)는 고정된 데드타임으로 동기 정류기(SR)를 제어할 수 있는데 이에 대해서는 후술하기로 한다.
In this case, the synchronous
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 동기 정류기 제어부(131)의 개략적인 블럭도를 나타낸 것이다.2 is a schematic block diagram of the synchronous
본 실시예에 따른 동기 정류기 제어부(131)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 클럭 생성부(131a), 오프 시점 결정부(131b) 및 구동부(131c)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 2 , the synchronous
이때 클럭 생성부(131a)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 클럭 생성부(131a-1) 및 제2 클럭 생성부(131a-2)를 포함할 수 있다.In this case, the
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 클럭 생성부(131a)에 대한 신호 파형을 나타낼 수 있는데, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 제1 클럭 생성부(131a-1)는, 2차 권선(S)으로부터 출력된 전원을 검출한 검출 전압(Vsen)을 모니터링하여, 전원 공급부(120)의 전원 스위치(SW)의 스위칭 오프에서 스위칭 온으로 전환되는 시점을 인지할 수 있다. 3 may show a signal waveform for the
따라서 제1 클럭 생성부(131a-1)는, 인지된 상기 전환 시점에 따라 제 1 클럭신호(VDCH1)를 생성할 수 있으며, 이에 따라 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 클럭신호(VDCH1)는 1차측 스위칭 정보를 반영할 수 있게 된다.Accordingly, the
또한 상기 제2 클럭 생성부(131a-2)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 클럭신호(VDCH2)를 생성할 수 있다. Also, the
이때 상기 제2 클럭신호(VDCH2)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 클럭 신호(VDCH1)에서의 하이(high) 구간을 미리 설정된 시간(Td)만큼 지연시킨 클럭신호일 수 있다. At this time, as shown in FIG. 3 , the second clock signal VDCH2 may be a clock signal in which a high section of the first clock signal VDCH1 is delayed by a preset time Td.
이때 지연 시간(Td)은, 전원시스템의 안정(즉 오버랩 현상 방지)에 필요한 최소한의 데드타임과 동일한 시간 길이로 설정될 수 있는 바, 결국 상기 지연 시간(Td)의 설정에 따라서 데드타임이 고정되어 결정될 수 있다.At this time, the delay time Td may be set to the same length of time as the minimum dead time required for stabilization of the power system (that is, to prevent an overlap phenomenon), and eventually the dead time is fixed according to the setting of the delay time Td. can be determined
한편 오프 시점 결정부(131b)는, 상기 클럭 생성부(131a)로부터의 제1 및 제2 클럭신호(VDCH1, VDCH2)에 따라 동기 정류기(SR)의 스위칭 오프 시점(ΦCE)을 결정할 수 있다. Meanwhile, the off-
또한 구동부(131c)는, 상기 오프 시점 결정부(131b)로부터 출력되는 스위칭 오프 시점(ΦCE)에 따라 동기 정류기(SR)의 스위칭 동작을 구동시키는 구동신호(GSR)를 제공할 수 있다.
Also, the
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 클럭 생성부(131a)의 개략적인 회로도를 나타낸 것이다. 4 is a schematic circuit diagram of a
클럭 생성부(131a)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 클럭 생성부(131a-1) 및 제2 클럭 생성부(131a-2)를 포함할 수 있다.The
먼저 제1 클럭 생성부(131a-1)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 검출부(131a-1-1) 및 제1 클럭신호 생성부(131a-1-2)를 포함할 수 있다.First, as shown in FIG. 4 , the
검출부(131a-1-1)는 2차 권선(S)으로부터 출력된 전원의 전압 레벨을 검출할 수 있다.The
이때 검출 전압(Vsen)은 전원 스위치(SW)의 스위칭에 따라 양의 전압 레벨과 음의 전압 레벨을 가질 수 있다.In this case, the detection voltage Vsen may have a positive voltage level and a negative voltage level according to the switching of the power switch SW.
또한 본 실시예에 따른 검출부(131a-1-1)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 예를 들어 비교기를 채용함으로써 검출 전압(Vsen)의 전압 레벨이 미리 설정된 기준전압(VREF1)인 시점을 검출할 수 있다. In addition, as shown in FIG. 4 , the
이때 상기 기준전압(VREF1)인 시점이라 함은, 전원 스위치(SW)의 스위칭이 온에서 오프로 또는 오프에서 온으로 전환되는 시점, 즉 전원 스위치(SW)의 스위칭 전환 시점일 수 있다.In this case, the reference voltage VREF1 may be a time when switching of the power switch SW is switched from on to off or from off to on, that is, a switching switching time of the power switch SW.
또한 본 실시예에서는 상기 기준전압(VREF1)의 레벨로서 4V를 예시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 그라운드 노이즈가 발생되지 않을 정도의 전압 레벨이라면 그 어떠한 전압 레벨도 상기 기준전압(VREF1)의 레벨로서 사용할 수 있다.In addition, although 4V is exemplified as the level of the reference voltage VREF1 in this embodiment, the present invention is not limited thereto, and any voltage level can be set to the level of the reference voltage VREF1 as long as it is a voltage level that does not generate ground noise. ) can be used as the level of
한편 제1 클럭신호 생성부(131a-1-2)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 검출부(131a-1-1)로부터 출력되는 신호를 토대로 제1 클럭신호(VDCH1)를 생성할 수 있다.Meanwhile, the first
이때 본 실시예의 제1 클럭신호 생성부(131a-1-2)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 전원 스위치(SW)의 스위칭 오프에서 스위칭 온으로 전환되는 라이징 엣지 시점에서 제1 클럭신호(VDCH1)를 생성할 수 있으며, 생성된 상기 제1 클럭신호(VDCH1)는 오프 시점 결정부(131b)에 제공될 수 있다.At this time, the first
다음으로 제2 클럭 생성부(131a-2)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 시간 지연부(131a-2-1) 및 제2 클럭신호 생성부(131a-2-2)를 포함할 수 있다.Next, the second
시간 지연부(131a-2-1)는, 도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 제1 클럭신호 생성부(131a-1-2)로부터 출력된 상기 제1 클럭 신호(VDCH1)에서의 하이 구간을 미리 설정된 시간(Td)만큼 지연시킬 수 있다.3 and 4 , the
이때의 지연 시간(Td)은, 앞서에서도 설명한 바와 같이, 전원시스템의 안정에 필요한 최소한의 데드타임과 동일한 시간 길이로 설정될 수 있는 바, 결국 상기 지연 시간(Td)의 설정에 따라서 데드타임이 고정되어 결정될 수 있다.At this time, the delay time (Td), as described above, can be set to the same length of time as the minimum dead time required for stabilization of the power system. In the end, depending on the setting of the delay time (Td), the dead time is It can be fixed and determined.
한편 제2 클럭신호 생성부(131a-2-2)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 시간 지연부(131a-2-1)를 통해 상기 제1 클럭신호(VDCH1)에서의 하이 구간을 데드타임(즉 지연 시간(Td))만큼 지연시킨 제2 클럭신호(VDCH1)를 생성할 수 있으며, 생성된 상기 제2 클럭신호(VDCH2) 역시 오프 시점 결정부(131b)에 제공될 수 있다.
Meanwhile, as shown in FIG. 4 , the second clock
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 오프 시점 결정부(131b)의 개략적인 회로도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 동기 정류 제어부(131)의 주요 부분에 대한 신호 파형을 나타내는 그래프이다.5 is a schematic circuit diagram of an off-
오프 시점 결정부(131b)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 전압-전류 변환부(131b-1), 제1 램프(ramp)파 신호 생성부(131b-2), 제2 램프파 신호 생성부(131b-3), 전압-전압 변환부(131b-4), 홀드전압 생성부(131b-5) 및 비교부(131b-6)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 5 , the off-
먼저 전압-전류 변환부(131b-1)는, 미리 설정된 기준 전압(VREF2)을 전류로 변환할 수 있다.First, the voltage-
다음으로 제1 램프파 신호 생성부(131b-2)는, 도 5 및 도 6을 참조하면, 제1 클럭신호(VDCH1)에 따라 전압-전류 변환부(131b-1)로부터의 전류를 충방전하여 제1 램프파 신호(VOSC1)를 생성할 수 있다.Next, referring to FIGS. 5 and 6 , the first ramp
이를 위해, 제1 램프파 신호 생성부(131b-2)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 전류미러(mir1)와 제1 충방전부(CD1)를 포함할 수 있다.To this end, the first ramp wave
이때 제1 전류미러(mir1)는 상기 전압-전류 변환부(131b-1)로부터의 전류를 미러링할 수 있다.In this case, the first current mirror mir1 may mirror the current from the voltage-
또한 제1 충방전부(CD1)는, 상기 제1 전류미러(mir1)에 의해 미러링된 전류를, 1차측 스위칭 정보가 반영된 제1 클럭신호(VDCH1)에 따라 스위칭하여 제1 캐패시터(CR1)에 충방전할 수 있으며, 이를 토대로 제1 램프파 신호(VOSC1)를 생성할 수 있게 된다. In addition, the first charging/discharging unit CD1 switches the current mirrored by the first current mirror mir1 according to the first clock signal VDCH1 reflecting the primary-side switching information to charge the first capacitor CR1. discharge, and based on this, it is possible to generate the first ramp wave signal VOSC1.
이에 따라 상기 제1 램프파 신호 생성부(131b-2)에서 출력되는 제1 램프파 신호(VOSC)는, 1차측 스위칭 정보, 예를 들어 1차측 스위칭 주파수 또는 주기 등의 정보를 반영하는 램프 파형일 수 있다.Accordingly, the first ramp wave signal VOSC output from the first ramp
다음으로 제2 램프파 신호 생성부(131b-3)는, 제2 클럭신호(VDCH2)에 따라 전압-전류 변환부(131b-1)로부터의 전류를 충방전하여 제2 램프파 신호(VOSC2)를 생성할 수 있다. Next, the second ramp
이를 위해, 제2 램프파 신호 생성부(131b-3)는, 제2 전류미러(mir2)와 제2 충방전부(CD2)를 포함할 수 있다.To this end, the second ramp wave
이때 제2 전류미러(mir2)는, 상기 전압-전류 변환부(131b-1)로부터의 전류를 미러링할 수 있다.In this case, the second current mirror mir2 may mirror the current from the voltage-
또한 제2 충방전부(CD2)는, 상기 제2 전류미러(mir2)에 의해 미러링된 전류를, 지연 시간(Td, 즉 고정 데드타임)이 반영된 제2 클럭신호(VDCH2)에 따라 스위칭하여 제2 캐패시터(CR2)에 충방전할 수 있으며, 이를 토대로 제2 램프파 신호(VOSC2)를 생성할 수 있게 된다.In addition, the second charging/discharging unit CD2 switches the current mirrored by the second current mirror mir2 according to the second clock signal VDCH2 reflecting the delay time Td, that is, the fixed dead time, The capacitor CR2 may be charged and discharged, and the second ramp wave signal VOSC2 may be generated based on this.
이 경우 도 6을 참조하면, 제2 캐패시터(CR2)는, 상기 제1 램프파 신호 생성부(131b-2)의 제1 캐패시터(CR1)와 동일한 주기(Tc)로 완전 방전될 수 있으며, 이에 따라 제2 램프파 신호(VOSC2)는, 제1 램프파 신호(VOSC1)보다 지연 시간(Td)만큼 늦게 램프 파형이 발생하게 된다.In this case, referring to FIG. 6 , the second capacitor CR2 may be completely discharged with the same period Tc as the first capacitor CR1 of the first ramp
따라서 제2 램프파 신호(VOSC2)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 그 피크 전압이 제1 램프파 신호(VOSC1)의 피크 전압(Vp)보다 지연 시간(Td, 즉 고정 데드타임)에 비례하여 낮아지게 된다.Accordingly, as shown in FIG. 6 , the second ramp wave signal VOSC2 has a peak voltage proportional to the delay time Td (ie, fixed dead time) rather than the peak voltage Vp of the first ramp wave signal VOSC1 . to make it lower
다음으로 전압-전압 변환부(131b-4)는, 제2 램프파 신호 생성부(131b-3)로부터의 제2 램프파 신호(VOSC2)의 전압 레벨을 변환할 수 있다.Next, the voltage-
다음으로 홀드전압 생성부(131b-5)는, 전압-전압 변환부(131b-4)에 의해 전압 레벨이 변환된 램프파 신호에 기초하여 홀드전압(VHOLD)을 생성할 수 있다.Next, the
이때 홀드전압 생성부(131b-5)는, 스위칭 제어 신호에 따라 스위칭 온/오프하는 복수의 스위치(S1, S2)에 의해, 변환된 전압 레벨을 갖는 램프파 신호(VSAM1, VSAM2)의 전압을 캐패시터(C1, C2)에 충전할 수 있다. At this time, the
상기 스위칭 제어 신호는 고정 데드타임(즉 지연 시간 Td)이 반영된 제2 클럭신호(VDCH2)에 따라 생성될 수 있으며, 제2 클럭 신호(VDCH2)를 1/2 분주하고 위상을 반대로 설정하여 각각 스위치(S1, S2)의 스위칭을 제어하는 상기 스위칭 제어 신호를 생성할 수 있다.The switching control signal may be generated according to the second clock signal VDCH2 to which a fixed dead time (ie, delay time Td) is reflected, and the second clock signal VDCH2 is divided by 1/2 and the phase is reversed to each switch The switching control signal for controlling switching of (S1, S2) may be generated.
또한 홀드전압 생성부(131b-5)는, 변환된 전압 레벨을 갖는 램프파 신호(VSAM1, VSAM2)의 전압을 홀드전압(VHOLD)으로 설정하여 이를 비교부(131b-6)로 출력할 수 있다.In addition, the
다음으로 비교부(131b-6)는, 상기 홀드전압(VHOLD)과 제1 램프파 신호(VOSC1)의 전압 레벨을 비교하는 경우, 예를 들어 본 실시예와 같이 제1 램프파 신호(VOSC1)보다 그 피크 전압이 낮은 제2 램프파 신호(VOSC2)로부터 생성된 홀드전압(VHOLD)과 제1 램프파 신호(VOSC1)의 전압 레벨을 비교하는 경우, 도 6에 도시된 바와 같이, 전원 스위치(SW)의 스위칭 동작이 스위칭 오프에서 스위칭 온으로 전환되는 시점(제1 클럭신호(VDCH1)의 라이징 엣지 시점)보다 미리 설정된 지연 시간(Td), 즉 고정 데드타임만큼 앞선 시점을 동기 정류기의 스위칭 오프 시점(도 6의 ΦCE에서의 라이징 엣지 시점)으로 결정할 수 있게 된다.Next, when comparing the voltage level of the hold voltage VHOLD and the first ramp wave signal VOSC1 , the
결국 상기 동기 정류기 제어부(130)의 구동부(131c)는, 상기와 같은 동기 정류기의 스위칭 오프 시점(ΦCE)에 기초하여 구동 신호(GSR)를 생성함으로써, 고정된 데드타임으로 동기 정류기(SR)의 스위칭을 제어할 수 있게 된다.As a result, the driving
이상에서 살펴본 바와 같이 상술한 구성을 가지는 동기 정류기 제어부(131)는, 1차측 스위칭 정보가 반영된 신호파형과 함께 고정 데드타임이 반영된 신호파형을 생성하는, 이른바 듀얼 신호파형을 생성할 수 있으며, 이러한 듀얼 신호파형을 이용하여 동기 정류기(SR)의 스위칭 전환 시점(본 실시예에서는 스위칭 오프 시점)을 결정할 수 있다. As described above, the synchronous
따라서 본 실시예의 동기 정류기 제어부(131)는, 고정된 데드타임으로 동기 정류기(SR)를 제어할 수 있게 되는데, 이는 본 실시예에서의 데드타임을 기존 전원장치에서의 데드타임과 비교한 도 7을 통해서도 분명히 확인할 수 있다.Therefore, the synchronous
즉 기존 전원장치(A)의 경우, 도 7을 참조하면, 1차측 스위칭 주파수 등이 변동함에 따라 그 데드타임이 크게 변동되고 있음을 확인할 수 있다.That is, in the case of the conventional power supply device A, referring to FIG. 7 , it can be seen that the dead time is greatly changed as the primary side switching frequency and the like are changed.
반면 본 실시예에 따른 전원장치(B)의 경우, 도 7에 도시된 바와 같이, 1차측 스위칭 주파수 등이 변동한다 하더라도 데드타임이 거의 일정하게 고정 유지되고 있음을 분명히 확인할 수 있다.
On the other hand, in the case of the power supply device B according to the present embodiment, as shown in FIG. 7 , it can be clearly seen that the dead time is maintained almost constant even if the primary side switching frequency is changed.
따라서 본 실시예에 따르면, 전원시스템 안정에 필요한 최소한의 데드타임을 고정 설정할 수 있으므로, 불필요하게 긴 데드타임으로 인한 전력 변환 효율의 저하를 현저히 방지할 수 있게 된다.
Therefore, according to the present embodiment, since the minimum dead time necessary for stabilizing the power system can be fixed and set, it is possible to significantly prevent a decrease in power conversion efficiency due to an unnecessarily long dead time.
또한 상술한 구성을 가지는 본 실시예의 동기 정류기 제어부(131)는, 전원시스템 안정에 필요한 데드타임을 고정 설정할 수 있으므로, 전원 스위치(SW)가 스위칭 온 되기 전에 동기 정류기(SR)를 스위칭 오프시켜 연속 전도 모드에서 전원 변환 동작을 수행하는 경우 전원 스위치(SW)와 동기 정류기(SR)가 동시에 스위칭 온되는 상황, 이른바 오버랩 현상을 방지할 수 있다. In addition, since the synchronous
더하여, 불연속 전도 모드에서는 검출 저항(SRsen)에서 음의 전압이 검출된 시점 또는 결정된 스위칭 오프 타임 중 빠른 시점의 신호를 선택하여 동기 정류기(SR)를 스위칭 오프시켜 오동작을 방지할 수 있다.In addition, in the discontinuous conduction mode, the synchronous rectifier SR may be switched off by selecting a signal at a time point at which a negative voltage is detected in the detection resistor SRsen or a signal at the earliest of the determined switching off time to prevent malfunction.
따라서 본 실시예에 따르면, 출력 전원을 안정화시키고, 소자의 절연 붕괴를 방지할 수 있으며, 아울러 1차측 스위칭 온 시간을 예측하여 2차측 동기 정류기를 미리 스위칭 오프시킬 수 있으므로, 불연속 전도 모드시 뿐 아니라 연속 전도 모드시에도 추가 회로 없이 출력 전원을 안정화시킬 수 있다.
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to stabilize the output power, prevent insulation collapse of the device, and also predict the primary side switching on time to switch off the secondary side synchronous rectifier in advance, so that not only in the discontinuous conduction mode, but also in the discontinuous conduction mode. Even in continuous conduction mode, the output supply can be stabilized without additional circuitry.
본 발명의 도면들에 도시된 다양한 요소들의 기능들은 적절한 소프트웨어와 관련되어 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어뿐만 아니라 전용 하드웨어의 이용을 통해 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 이런 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서, 또는 일부가 공유될 수 있는 복수의 개별 프로세서에 의해 제공될 수 있다.The functions of the various elements shown in the drawings of the present invention may be provided through the use of dedicated hardware as well as hardware capable of executing software in association with appropriate software. When provided by a processor, such functionality may be provided by a single dedicated processor, a single shared processor, or a plurality of separate processors, some of which may be shared.
또한, 용어 "제어부"의 명시적 이용은 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어를 배타적으로 지칭하는 것으로 해석되지 말아야 하며, 제한 없이, 마이크로 프로세서(MCU), 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 소프트웨어를 저장하기 위한 판독 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 및 비휘발성 저장장치를 묵시적으로 포함할 수 있다.Further, explicit use of the term "controller" should not be construed as referring exclusively to hardware capable of executing software, without limitation, microprocessor (MCU), digital signal processor (DSP) hardware, for storing software. may implicitly include read only memory (ROM), random access memory (RAM), and non-volatile storage.
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 소프트 웨어를 포함할 수 있다.In the claims of this specification, an element expressed as a means for performing a particular function encompasses any manner of performing the particular function, and such an element is a combination of circuit elements that perform the particular function, or a method for performing the particular function. It may include any form of software, including firmware, microcode, and the like, combined with suitable circuitry to implement the software for the purpose.
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. References herein to 'one embodiment' of the principles of the invention, etc., and various variations of such expressions, in connection with this embodiment, indicate that a particular feature, structure, characteristic, etc., is included in at least one embodiment of the principles of the present invention. it means.
따라서, 표현 '일 실시예에서'와, 본 명세서 전체를 통해 개시된 임의의 다른 변형례들은 반드시 모두 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다. Thus, the expression 'in one embodiment' and any other variations disclosed throughout this specification are not necessarily all referring to the same embodiment.
본 명세서에서 ‘연결된다’ 또는 ‘연결하는’등과 이런 표현의 다양한 변형들의 지칭은 다른 구성요소와 직접적으로 연결되거나 다른 구성요소를 통해 간접적으로 연결되는 것을 포함하는 의미로 사용된다. In this specification, references to 'connected' or 'connecting' and various variations of these expressions are used in the meaning including being directly connected to another element or indirectly connected through another element.
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.
Also, in this specification, the singular includes the plural unless specifically stated otherwise in the text. In addition, as used herein, a component, step, operation, and element referred to as 'comprises' or 'comprising' refers to the presence or addition of one or more other components, steps, operations, elements, and devices.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 명세서를 통해 개시된 모든 실시예들과 조건부 예시들은, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자가 독자가 본 발명의 원리와 개념을 이해하도록 돕기 위한 의도로 기술된 것으로, 당업자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
So far, with respect to the present invention, the preferred embodiments have been looked at. All embodiments and conditional examples disclosed throughout this specification have been described with the intention of helping those skilled in the art to understand the principles and concepts of the present invention, those skilled in the art. It will be understood that the present invention may be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive view. The scope of the present invention is indicated in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the present invention.
100: 전원장치 110: 정류부
120: 전원 공급부 121: PWM 제어부
122: 스너버 회로 130: 동기 정류부
131: 동기 정류기 제어부 131a: 클럭 생성부
131b: 오프 시점 결정부 131c: 구동부
140: 신호 피드백부100: power supply 110: rectifying unit
120: power supply 121: PWM control unit
122: snubber circuit 130: synchronous rectification unit
131: synchronous
131b: off-
140: signal feedback unit
Claims (40)
상기 1차측의 스위칭 전환 시점 및 상기 미리 설정된 시간에 따라 클럭신호를 생성하는 클럭 생성부;
상기 클럭 생성부로부터의 클럭 신호에 따라 정류 스위칭 동작의 스위칭 오프 시점을 결정하는 오프 시점 결정부; 및
상기 오프 시점 결정부의 스위칭 오프 시점에 따라 상기 정류 스위칭 동작을 구동시키는 구동 신호를 출력하는 구동부;
를 포함하는 동기 정류기 제어장치.
It is formed on the secondary side of a power supply device having an electrically insulated primary side and a secondary side, and controls a rectification switching operation synchronized with the switching of the primary side by using the power transferred to the secondary side, the primary side switching Control to switch the rectification switching operation at a point in time ahead of a preset time than the switching point,
a clock generator for generating a clock signal according to the switching switching time of the primary side and the preset time;
an off-time determining unit configured to determine a switching-off time of the rectification switching operation according to the clock signal from the clock generating unit; and
a driving unit outputting a driving signal for driving the rectification switching operation according to a switching-off time of the off-time determining unit;
A synchronous rectifier control device comprising a.
상기 1차측의 스위칭 오프에서 스위칭 온으로 전환되는 시점보다 상기 미리 설정된 시간만큼 앞선 시점에 상기 정류 스위칭 동작을 스위칭 온에서 스위칭 오프로 전환하도록 제어하는 동기 정류기 제어장치.
According to claim 1,
A synchronous rectifier control device for controlling the switching of the rectification switching operation from switching-on to switching-off at a point in time that is earlier than a point in time when the primary side is switched from switching-off to switching-on by the preset time.
상기 클럭 생성부는,
상기 2차측으로 전달된 전원의 전압 레벨을 검출하여 상기 1차측의 스위칭 오프에서 스위칭 온으로 전환되는 시점에 따라 제1 클럭신호를 생성하는 제1 클럭 생성부; 및
상기 제1 클럭신호의 하이 구간을 상기 미리 설정된 시간만큼 지연시켜 제2 클럭신호를 생성하는 제2 클럭 생성부;
를 포함하는 동기 정류기 제어장치.
According to claim 1,
The clock generator,
a first clock generator detecting a voltage level of the power transmitted to the secondary side and generating a first clock signal according to a time point at which the primary side is switched from switching off to switching on; and
a second clock generator configured to generate a second clock signal by delaying the high section of the first clock signal by the preset time;
A synchronous rectifier control device comprising a.
상기 제1 클럭 생성부는,
상기 2차측으로 전달된 전원의 전압 레벨을 검출하는 검출부; 및
상기 검출부로부터의 검출 결과를 토대로 상기 1차측의 스위칭 오프에서 스위칭 온으로 전환되는 시점에 상기 제1 클럭신호를 생성하고, 생성된 상기 제1 클럭신호를 상기 오프 시점 결정부에 출력하는 제1 클럭신호 생성부;
를 포함하는 동기 정류기 제어장치.
5. The method of claim 4,
The first clock generator,
a detection unit detecting a voltage level of the power transmitted to the secondary side; and
A first clock that generates the first clock signal when the primary side is switched from switched-off to switched-on based on the detection result from the detector, and outputs the generated first clock signal to the off-time determiner signal generator;
A synchronous rectifier control device comprising a.
상기 제2 클럭 생성부는,
상기 제1 클럭신호의 하이 구간을 상기 미리 설정된 시간만큼 지연시키는 시간 지연부; 및
상기 시간 지연부로부터 출력된 신호를 토대로 상기 제2 클럭신호를 생성하고, 생성된 상기 제2 클럭신호를 상기 오프 시점 결정부에 출력하는 제2 클럭신호 생성부;
를 포함하는 동기 정류기 제어장치.
5. The method of claim 4,
The second clock generator,
a time delay unit delaying the high section of the first clock signal by the preset time; and
a second clock signal generation unit for generating the second clock signal based on the signal output from the time delay unit and outputting the generated second clock signal to the off-time determining unit;
A synchronous rectifier control device comprising a.
상기 오프 시점 결정부는,
미리 설정된 기준 전압을 전류로 변환하는 전압-전류 변환부;
상기 제1 클럭신호에 따라 상기 전압-전류 변환부로부터의 전류를 충방전하여 제1 램프파 신호를 생성하는 제1 램프파 신호 생성부;
상기 제2 클럭신호에 따라 상기 전압-전류 변환부로부터의 전류를 충방전하여 제2 램프파 신호를 생성하는 제2 램프파 신호 생성부;
상기 제2 램프파 신호 생성부로부터의 상기 제2 램프파 신호의 전압 레벨을 변환하는 전압-전압 변환부;
상기 전압-전압 변환부에 의해 전압 레벨이 변환된 상기 제2 램프파 신호에 기초하여 홀드전압을 생성하는 홀드전압 생성부; 및
상기 홀드전압 생성부로부터의 홀드전압과 상기 제1 램프파 신호의 전압 레벨을 비교하여 스위칭 오프 시점을 결정하는 비교부;
를 포함하는 동기 정류기 제어장치.
5. The method of claim 4,
The off-time determining unit,
a voltage-current converter for converting a preset reference voltage into a current;
a first ramp wave signal generator configured to generate a first ramp wave signal by charging and discharging a current from the voltage-current converter according to the first clock signal;
a second ramp wave signal generator configured to generate a second ramp wave signal by charging and discharging a current from the voltage-current converter according to the second clock signal;
a voltage-voltage converter configured to convert a voltage level of the second ramp wave signal from the second ramp wave signal generator;
a hold voltage generator configured to generate a hold voltage based on the second ramp wave signal whose voltage level is converted by the voltage-voltage converter; and
a comparator that compares the hold voltage from the hold voltage generator with a voltage level of the first ramp wave signal to determine a switching-off time;
A synchronous rectifier control device comprising a.
상기 제1 램프파 신호 생성부는,
상기 전압-전류 변환부로부터의 전류를 미러링하는 제1 전류미러; 및
상기 제1 전류미러에 의해 미러링된 전류를 상기 제1 클럭신호에 따라 제1 캐패시터에 충방전시켜 상기 제1 램프파 신호를 생성하는 제1 충방전부;
를 포함하는 동기 정류기 제어장치.
8. The method of claim 7,
The first ramp wave signal generator,
a first current mirror for mirroring the current from the voltage-current converter; and
a first charging/discharging unit for charging and discharging the current mirrored by the first current mirror in a first capacitor according to the first clock signal to generate the first ramp wave signal;
A synchronous rectifier control device comprising a.
상기 제2 램프파 신호 생성부는,
상기 전압-전류 변환부로부터의 전류를 미러링하는 제2 전류미러; 및
상기 제2 전류미러에 의해 미러링된 전류를 상기 제2 클럭신호에 따라 제2 캐패시터에 충방전시켜 상기 제2 램프파 신호를 생성하는 제2 충방전부;
를 포함하는 동기 정류기 제어장치.
9. The method of claim 8,
The second ramp wave signal generator,
a second current mirror for mirroring the current from the voltage-current converter; and
a second charging/discharging unit charging and discharging the current mirrored by the second current mirror in a second capacitor according to the second clock signal to generate the second ramp wave signal;
A synchronous rectifier control device comprising a.
상기 제2 캐패시터는 상기 제1 캐패시터와 동일한 주기로 완전 방전되는 동기 정류기 제어장치.
10. The method of claim 9,
The second capacitor is completely discharged in the same period as the first capacitor.
상기 1차측의 스위칭 전환 시점 및 상기 미리 설정된 시간에 따라 클럭신호를 생성하는 클럭 생성부;
상기 클럭 생성부로부터의 클럭 신호에 따라 정류 스위칭 동작의 스위칭 오프 시점을 결정하는 오프 시점 결정부; 및
상기 오프 시점 결정부의 스위칭 오프 시점에 따라 상기 정류 스위칭 동작을 구동시키는 구동 신호를 출력하는 구동부;
를 포함하는 동기 정류기 제어장치.
It is formed on the secondary side of the power supply device having an electrically insulated primary side and secondary side, and detects the switching switching time of the primary side to control the rectification switching operation, but a preset time from the detected switching switching time of the primary side Controls to switch the rectification switching operation at a point in time ahead of time, and determines the switching time of the rectification switching operation based on the dual signal waveform,
a clock generator for generating a clock signal according to the switching switching time of the primary side and the preset time;
an off-time determining unit configured to determine a switching-off time of the rectification switching operation according to the clock signal from the clock generating unit; and
a driving unit outputting a driving signal for driving the rectification switching operation according to a switching-off time of the off-time determining unit;
A synchronous rectifier control device comprising a.
상기 1차측의 스위칭 오프에서 스위칭 온으로 전환되는 시점보다 상기 미리 설정된 시간만큼 앞선 시점에 상기 정류 스위칭 동작을 스위칭 온에서 스위칭 오프로 전환하도록 제어하는 동기 정류기 제어장치.
12. The method of claim 11,
A synchronous rectifier control device for controlling the switching of the rectification switching operation from switching-on to switching-off at a point in time that is earlier than a point in time when the primary side is switched from switching-off to switching-on by the preset time.
상기 클럭 생성부는,
상기 2차측으로 전달된 전원의 전압 레벨을 검출하여 상기 1차측의 스위칭 오프에서 스위칭 온으로 전환되는 시점에 따라 제1 클럭신호를 생성하는 제1 클럭 생성부; 및
상기 제1 클럭신호의 하이 구간을 상기 미리 설정된 시간만큼 지연시켜 제2 클럭신호를 생성하는 제2 클럭 생성부;
를 포함하는 동기 정류기 제어장치.
12. The method of claim 11,
The clock generator,
a first clock generator detecting a voltage level of the power transmitted to the secondary side and generating a first clock signal according to a time point at which the primary side is switched from switching off to switching on; and
a second clock generator configured to generate a second clock signal by delaying the high section of the first clock signal by the preset time;
A synchronous rectifier control device comprising a.
상기 제1 클럭 생성부는,
상기 2차측으로 전달된 전원의 전압 레벨을 검출하는 검출부; 및
상기 검출부로부터의 검출 결과를 토대로 상기 1차측의 스위칭 오프에서 스위칭 온으로 전환되는 시점에 상기 제1 클럭신호를 생성하고, 생성된 상기 제1 클럭신호를 상기 오프 시점 결정부에 출력하는 제1 클럭신호 생성부;
를 포함하는 동기 정류기 제어장치.
15. The method of claim 14,
The first clock generator,
a detection unit detecting a voltage level of the power transmitted to the secondary side; and
A first clock that generates the first clock signal when the primary side is switched from switched-off to switched-on based on the detection result from the detector, and outputs the generated first clock signal to the off-time determiner signal generator;
A synchronous rectifier control device comprising a.
상기 제2 클럭 생성부는,
상기 제1 클럭신호의 하이 구간을 상기 미리 설정된 시간만큼 지연시키는 시간 지연부; 및
상기 시간 지연부로부터 출력된 신호를 토대로 상기 제2 클럭신호를 생성하고, 생성된 상기 제2 클럭신호를 상기 오프 시점 결정부에 출력하는 제2 클럭신호 생성부;
를 포함하는 동기 정류기 제어장치.
15. The method of claim 14,
The second clock generator,
a time delay unit delaying the high section of the first clock signal by the preset time; and
a second clock signal generation unit for generating the second clock signal based on the signal output from the time delay unit and outputting the generated second clock signal to the off-time determining unit;
A synchronous rectifier control device comprising a.
상기 오프 시점 결정부는,
미리 설정된 기준 전압을 전류로 변환하는 전압-전류 변환부;
상기 제1 클럭신호에 따라 상기 전압-전류 변환부로부터의 전류를 충방전하여 제1 램프파 신호를 생성하는 제1 램프파 신호 생성부;
상기 제2 클럭신호에 따라 상기 전압-전류 변환부로부터의 전류를 충방전하여 제2 램프파 신호를 생성하는 제2 램프파 신호 생성부;
상기 제2 램프파 신호 생성부로부터의 상기 제2 램프파 신호의 전압 레벨을 변환하는 전압-전압 변환부;
상기 전압-전압 변환부에 의해 전압 레벨이 변환된 상기 제2 램프파 신호에 기초하여 홀드전압을 생성하는 홀드전압 생성부; 및
상기 홀드전압 생성부로부터의 홀드전압과 상기 제1 램프파 신호의 전압 레벨을 비교하여 스위칭 오프 시점을 결정하는 비교부;
를 포함하는 동기 정류기 제어장치.
15. The method of claim 14,
The off-time determining unit,
a voltage-current converter for converting a preset reference voltage into a current;
a first ramp wave signal generator configured to generate a first ramp wave signal by charging and discharging a current from the voltage-current converter according to the first clock signal;
a second ramp wave signal generator configured to generate a second ramp wave signal by charging and discharging a current from the voltage-current converter according to the second clock signal;
a voltage-voltage converter configured to convert a voltage level of the second ramp wave signal from the second ramp wave signal generator;
a hold voltage generator configured to generate a hold voltage based on the second ramp wave signal whose voltage level is converted by the voltage-voltage converter; and
a comparator that compares the hold voltage from the hold voltage generator with a voltage level of the first ramp wave signal to determine a switching-off time;
A synchronous rectifier control device comprising a.
상기 제1 램프파 신호 생성부는,
상기 전압-전류 변환부로부터의 전류를 미러링하는 제1 전류미러; 및
상기 제1 전류미러에 의해 미러링된 전류를 상기 제1 클럭신호에 따라 제1 캐패시터에 충방전시켜 상기 제1 램프파 신호를 생성하는 제1 충방전부;
를 포함하는 동기 정류기 제어장치.
18. The method of claim 17,
The first ramp wave signal generator,
a first current mirror for mirroring the current from the voltage-current converter; and
a first charging/discharging unit for charging and discharging the current mirrored by the first current mirror in a first capacitor according to the first clock signal to generate the first ramp wave signal;
A synchronous rectifier control device comprising a.
상기 제2 램프파 신호 생성부는,
상기 전압-전류 변환부로부터의 전류를 미러링하는 제2 전류미러; 및
상기 제2 전류미러에 의해 미러링된 전류를 상기 제2 클럭신호에 따라 제2 캐패시터에 충방전시켜 상기 제2 램프파 신호를 생성하는 제2 충방전부;
를 포함하는 동기 정류기 제어장치.
19. The method of claim 18,
The second ramp wave signal generator,
a second current mirror for mirroring the current from the voltage-current converter; and
a second charging/discharging unit charging and discharging the current mirrored by the second current mirror in a second capacitor according to the second clock signal to generate the second ramp wave signal;
A synchronous rectifier control device comprising a.
상기 제2 캐패시터는 상기 제1 캐패시터와 동일한 주기로 완전 방전되는 동기 정류기 제어장치.
20. The method of claim 19,
The second capacitor is completely discharged in the same period as the first capacitor.
상기 1차측으로 입력된 전원을 스위칭하여 상기 2차측으로 전달하는 전원 공급부; 및
상기 2차측에 형성되고, 상기 2차측으로 전달된 전원을 이용하여 상기 전원 공급부의 스위칭에 동기된 정류 스위칭 동작을 수행하되, 상기 전원 공급부의 스위칭 전환 시점보다 미리 설정된 시간만큼 앞선 시점에 정류 스위칭 동작을 전환하는 동기 정류부;
를 포함하고,
상기 동기 정류부는,
상기 전원 공급부의 스위칭 전환 시점 및 상기 미리 설정된 시간에 따라 클럭신호를 생성하는 클럭 생성부;
상기 클럭 생성부로부터의 클럭 신호에 따라 정류 스위칭 동작의 스위칭 오프 시점을 결정하는 오프 시점 결정부; 및
상기 오프 시점 결정부의 스위칭 오프 시점에 따라 상기 정류 스위칭 동작을 구동시키는 구동 신호를 출력하는 구동부;
를 포함하는 전원장치.
A power supply having an electrically insulated primary side and a secondary side,
a power supply unit that switches the power input to the primary side and transfers it to the secondary side; and
A rectification switching operation is performed in synchronization with the switching of the power supply unit by using the power formed on the secondary side and transferred to the secondary side, but the rectification switching operation is performed at a time earlier than the switching switching time of the power supply unit by a preset time synchronous rectifier to switch;
including,
The synchronous rectification unit,
a clock generator for generating a clock signal according to a switching switching time of the power supply and the preset time;
an off-time determining unit configured to determine a switching-off time of the rectification switching operation according to the clock signal from the clock generating unit; and
a driving unit outputting a driving signal for driving the rectification switching operation according to a switching-off time of the off-time determining unit;
power supply including
상기 동기 정류부는,
상기 전원 공급부의 스위칭 오프에서 스위칭 온으로 전환되는 시점보다 상기 미리 설정된 시간만큼 앞선 시점에 상기 정류 스위칭 동작을 스위칭 온에서 스위칭 오프로 전환하는 전원장치.
22. The method of claim 21,
The synchronous rectification unit,
A power supply device for switching the rectification switching operation from switching-on to switching-off at a point in time that is earlier than a point in time when the power supply unit is switched from switching-off to switching-on by the preset time.
상기 클럭 생성부는,
상기 2차측으로 전달된 전원의 전압 레벨을 검출하여 상기 전원 공급부의 스위칭 오프에서 스위칭 온으로 전환되는 시점에 따라 제1 클럭신호를 생성하는 제1 클럭 생성부; 및
상기 제1 클럭신호의 하이 구간을 상기 미리 설정된 시간만큼 지연시켜 제2 클럭신호를 생성하는 제2 클럭 생성부;
를 포함하는 전원장치.
22. The method of claim 21,
The clock generator,
a first clock generator detecting a voltage level of the power transmitted to the secondary side and generating a first clock signal according to a time point at which the power supply is switched from switching off to switching on; and
a second clock generator configured to generate a second clock signal by delaying the high section of the first clock signal by the preset time;
power supply including
상기 제1 클럭 생성부는,
상기 2차측으로 전달된 전원의 전압 레벨을 검출하는 검출부; 및
상기 검출부로부터의 검출 결과를 토대로 상기 전원 공급부의 스위칭 오프에서 스위칭 온으로 전환되는 시점에 상기 제1 클럭신호를 생성하고, 생성된 상기 제1 클럭신호를 상기 오프 시점 결정부에 출력하는 제1 클럭신호 생성부;
를 포함하는 전원장치.
25. The method of claim 24,
The first clock generator,
a detection unit detecting a voltage level of the power transmitted to the secondary side; and
A first clock that generates the first clock signal when the power supply unit is switched from switching-off to switching-on based on the detection result from the detector, and outputs the generated first clock signal to the off-time determiner signal generator;
power supply including
상기 제2 클럭 생성부는,
상기 제1 클럭신호의 하이 구간을 상기 미리 설정된 시간만큼 지연시키는 시간 지연부; 및
상기 시간 지연부로부터 출력된 신호를 토대로 상기 제2 클럭신호를 생성하고, 생성된 상기 제2 클럭신호를 상기 오프 시점 결정부에 출력하는 제2 클럭신호 생성부;
를 포함하는 전원장치.
25. The method of claim 24,
The second clock generator,
a time delay unit delaying the high section of the first clock signal by the preset time; and
a second clock signal generation unit for generating the second clock signal based on the signal output from the time delay unit and outputting the generated second clock signal to the off-time determining unit;
power supply including
상기 오프 시점 결정부는,
미리 설정된 기준 전압을 전류로 변환하는 전압-전류 변환부;
상기 제1 클럭신호에 따라 상기 전압-전류 변환부로부터의 전류를 충방전하여 제1 램프파 신호를 생성하는 제1 램프파 신호 생성부;
상기 제2 클럭신호에 따라 상기 전압-전류 변환부로부터의 전류를 충방전하여 제2 램프파 신호를 생성하는 제2 램프파 신호 생성부;
상기 제2 램프파 신호 생성부로부터의 상기 제2 램프파 신호의 전압 레벨을 변환하는 전압-전압 변환부;
상기 전압-전압 변환부에 의해 전압 레벨이 변환된 상기 제2 램프파 신호에 기초하여 홀드전압을 생성하는 홀드전압 생성부; 및
상기 홀드전압 생성부로부터의 홀드전압과 상기 제1 램프파 신호의 전압 레벨을 비교하여 스위칭 오프 시점을 결정하는 비교부;
를 포함하는 전원장치.
25. The method of claim 24,
The off-time determining unit,
a voltage-current converter for converting a preset reference voltage into a current;
a first ramp wave signal generator configured to generate a first ramp wave signal by charging and discharging a current from the voltage-current converter according to the first clock signal;
a second ramp wave signal generator configured to generate a second ramp wave signal by charging and discharging a current from the voltage-current converter according to the second clock signal;
a voltage-voltage converter configured to convert a voltage level of the second ramp wave signal from the second ramp wave signal generator;
a hold voltage generator configured to generate a hold voltage based on the second ramp wave signal whose voltage level is converted by the voltage-voltage converter; and
a comparator that compares the hold voltage from the hold voltage generator with a voltage level of the first ramp wave signal to determine a switching-off time;
power supply including
상기 제1 램프파 신호 생성부는,
상기 전압-전류 변환부로부터의 전류를 미러링하는 제1 전류미러; 및
상기 제1 전류미러에 의해 미러링된 전류를 상기 제1 클럭신호에 따라 제1 캐패시터에 충방전시켜 상기 제1 램프파 신호를 생성하는 제1 충방전부;
를 포함하는 전원장치.
28. The method of claim 27,
The first ramp wave signal generator,
a first current mirror for mirroring the current from the voltage-current converter; and
a first charging/discharging unit for charging and discharging the current mirrored by the first current mirror in a first capacitor according to the first clock signal to generate the first ramp wave signal;
power supply including
상기 제2 램프파 신호 생성부는,
상기 전압-전류 변환부로부터의 전류를 미러링하는 제2 전류미러; 및
상기 제2 전류미러에 의해 미러링된 전류를 상기 제2 클럭신호에 따라 제2 캐패시터에 충방전시켜 상기 제2 램프파 신호를 생성하는 제2 충방전부;
를 포함하는 전원장치.
29. The method of claim 28,
The second ramp wave signal generator,
a second current mirror for mirroring the current from the voltage-current converter; and
a second charging/discharging unit charging and discharging the current mirrored by the second current mirror in a second capacitor according to the second clock signal to generate the second ramp wave signal;
power supply including
상기 제2 캐패시터는 상기 제1 캐패시터와 동일한 주기로 완전 방전되는 전원장치.
30. The method of claim 29,
The second capacitor is completely discharged in the same period as the first capacitor.
상기 1차측으로 입력된 전원을 스위칭하여 상기 2차측으로 전달하는 전원 공급부; 및
상기 2차측에 형성되고, 상기 전원 공급부의 스위칭 전환 시점을 검출하여 정류 스위칭 동작을 수행하며, 검출된 상기 전원 공급부의 스위칭 전환 시점보다 미리 설정된 시간만큼 앞선 시점에 정류 스위칭 동작을 전환하되, 듀얼 신호파형을 토대로 상기 정류 스위칭 동작의 전환 시점을 결정하는 동기 정류부;
를 포함하고,
상기 동기 정류부는
상기 전원 공급부의 스위칭 전환 시점 및 상기 미리 설정된 시간에 따라 클럭신호를 생성하는 클럭 생성부;
상기 클럭 생성부로부터의 클럭 신호에 따라 정류 스위칭 동작의 스위칭 오프 시점을 결정하는 오프 시점 결정부; 및
상기 오프 시점 결정부의 스위칭 오프 시점에 따라 상기 정류 스위칭 동작을 구동시키는 구동 신호를 출력하는 구동부;
를 포함하는 전원장치.
A power supply having an electrically insulated primary side and a secondary side,
a power supply unit that switches the power input to the primary side and transfers it to the secondary side; and
Formed on the secondary side, the rectification switching operation is performed by detecting the switching switching time of the power supply unit, and switching the rectification switching operation at a time prior to the detected switching switching time of the power supply by a preset time, a dual signal a synchronous rectifier for determining a switching time of the rectification switching operation based on a waveform;
including,
The synchronous rectifier
a clock generator for generating a clock signal according to a switching switching time of the power supply and the preset time;
an off-time determining unit configured to determine a switching-off time of the rectification switching operation according to the clock signal from the clock generating unit; and
a driving unit outputting a driving signal for driving the rectification switching operation according to a switching-off time of the off-time determining unit;
power supply including
상기 동기 정류부는,
상기 전원 공급부의 스위칭 오프에서 스위칭 온으로 전환되는 시점보다 상기 미리 설정된 시간만큼 앞선 시점에 상기 정류 스위칭 동작을 스위칭 온에서 스위칭 오프로 전환하는 전원장치.
32. The method of claim 31,
The synchronous rectification unit,
A power supply device for switching the rectification switching operation from switching-on to switching-off at a point in time that is earlier than a point in time when the power supply unit is switched from switching-off to switching-on by the preset time.
상기 클럭 생성부는,
상기 2차측으로 전달된 전원의 전압 레벨을 검출하여 상기 전원 공급부의 스위칭 오프에서 스위칭 온으로 전환되는 시점에 따라 제1 클럭신호를 생성하는 제1 클럭 생성부; 및
상기 제1 클럭신호의 하이 구간을 상기 미리 설정된 시간만큼 지연시켜 제2 클럭신호를 생성하는 제2 클럭 생성부;
를 포함하는 전원장치.
32. The method of claim 31,
The clock generator,
a first clock generator detecting a voltage level of the power transmitted to the secondary side and generating a first clock signal according to a time point at which the power supply is switched from switching off to switching on; and
a second clock generator configured to generate a second clock signal by delaying the high section of the first clock signal by the preset time;
power supply including
상기 제1 클럭 생성부는,
상기 2차측으로 전달된 전원의 전압 레벨을 검출하는 검출부; 및
상기 검출부로부터의 검출 결과를 토대로 상기 전원 공급부의 스위칭 오프에서 스위칭 온으로 전환되는 시점에 상기 제1 클럭신호를 생성하고, 생성된 상기 제1 클럭신호를 상기 오프 시점 결정부에 출력하는 제1 클럭신호 생성부;
를 포함하는 전원장치.
35. The method of claim 34,
The first clock generator,
a detection unit detecting a voltage level of the power transmitted to the secondary side; and
A first clock that generates the first clock signal when the power supply unit is switched from switching-off to switching-on based on the detection result from the detector, and outputs the generated first clock signal to the off-time determiner signal generator;
power supply including
상기 제2 클럭 생성부는,
상기 제1 클럭신호의 하이 구간을 상기 미리 설정된 시간만큼 지연시키는 시간 지연부; 및
상기 시간 지연부로부터 출력된 신호를 토대로 상기 제2 클럭신호를 생성하고, 생성된 상기 제2 클럭신호를 상기 오프 시점 결정부에 출력하는 제2 클럭신호 생성부;
를 포함하는 전원장치.
35. The method of claim 34,
The second clock generator,
a time delay unit delaying the high section of the first clock signal by the preset time; and
a second clock signal generation unit for generating the second clock signal based on the signal output from the time delay unit and outputting the generated second clock signal to the off-time determining unit;
power supply including
상기 오프 시점 결정부는,
미리 설정된 기준 전압을 전류로 변환하는 전압-전류 변환부;
상기 제1 클럭신호에 따라 상기 전압-전류 변환부로부터의 전류를 충방전하여 제1 램프파 신호를 생성하는 제1 램프파 신호 생성부;
상기 제2 클럭신호에 따라 상기 전압-전류 변환부로부터의 전류를 충방전하여 제2 램프파 신호를 생성하는 제2 램프파 신호 생성부;
상기 제2 램프파 신호 생성부로부터의 상기 제2 램프파 신호의 전압 레벨을 변환하는 전압-전압 변환부;
상기 전압-전압 변환부에 의해 전압 레벨이 변환된 상기 제2 램프파 신호에 기초하여 홀드전압을 생성하는 홀드전압 생성부; 및
상기 홀드전압 생성부로부터의 홀드전압과 상기 제1 램프파 신호의 전압 레벨을 비교하여 스위칭 오프 시점을 결정하는 비교부;
를 포함하는 전원장치.
35. The method of claim 34,
The off-time determining unit,
a voltage-current converter for converting a preset reference voltage into a current;
a first ramp wave signal generator configured to generate a first ramp wave signal by charging and discharging a current from the voltage-current converter according to the first clock signal;
a second ramp wave signal generator configured to generate a second ramp wave signal by charging and discharging a current from the voltage-current converter according to the second clock signal;
a voltage-voltage converter configured to convert a voltage level of the second ramp wave signal from the second ramp wave signal generator;
a hold voltage generator configured to generate a hold voltage based on the second ramp wave signal whose voltage level is converted by the voltage-voltage converter; and
a comparator that compares the hold voltage from the hold voltage generator with a voltage level of the first ramp wave signal to determine a switching-off time;
power supply including
상기 제1 램프파 신호 생성부는,
상기 전압-전류 변환부로부터의 전류를 미러링하는 제1 전류미러; 및
상기 제1 전류미러에 의해 미러링된 전류를 상기 제1 클럭신호에 따라 제1 캐패시터에 충방전시켜 상기 제1 램프파 신호를 생성하는 제1 충방전부;
를 포함하는 전원장치.
38. The method of claim 37,
The first ramp wave signal generator,
a first current mirror for mirroring the current from the voltage-current converter; and
a first charging/discharging unit for charging and discharging the current mirrored by the first current mirror in a first capacitor according to the first clock signal to generate the first ramp wave signal;
power supply including
상기 제2 램프파 신호 생성부는,
상기 전압-전류 변환부로부터의 전류를 미러링하는 제2 전류미러; 및
상기 제2 전류미러에 의해 미러링된 전류를 상기 제2 클럭신호에 따라 제2 캐패시터에 충방전시켜 상기 제2 램프파 신호를 생성하는 제2 충방전부;
를 포함하는 전원장치.
39. The method of claim 38,
The second ramp wave signal generator,
a second current mirror for mirroring the current from the voltage-current converter; and
a second charging/discharging unit charging and discharging the current mirrored by the second current mirror in a second capacitor according to the second clock signal to generate the second ramp wave signal;
power supply including
상기 제2 캐패시터는 상기 제1 캐패시터와 동일한 주기로 완전 방전되는 전원장치.40. The method of claim 39,
The second capacitor is completely discharged in the same period as the first capacitor.
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