KR102274958B1 - 지능형 프리 레귤레이터를 이용한 전원공급장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 지능형 프리 레귤레이터를 이용한 전원공급장치는 특히 차량에 적용된다. 본 발명의 전원공급장치는 전압강하부, 검출제어부 및 승압회로부를 포함한다. 본 발명에서, 승압회로부는 입력단의 양극과 출력단의 음극 사이에 배치되고, 상기 검출제어부에 의하여 제어됨으로써 상기 출력단의 음극에 부전압을 생성시킨다. 상기 검출제어부는 상기 전자기기의 요구 전압이 상기 배터리 전압보다 클 때에는 상기 승압회로부를 스위칭시켜서 부전압이 생성되게 한다. 그러면 상기 전압강하부에 의해서 상기 입력단의 양극과 상기 출력단의 음극 간의 전압이 강하됨으로써 상기 출력단에 상기 전자기기의 요구 전압과 동일한 전압이 형성된다. 본 발명에 따른 전원공급장치는 전압 승압부와 전압 강압부를 하나의 검출제어부에 의하여 연동시킴으로써 높은 전력의 출력을 효율적으로 얻을 수 있으면서도 열관리가 용이하여 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한 본 발명의 전원공급장치는 일반적으로 사용되는 벅 컨버터의 구성에 전압 승압을 위한 간단한 회로구성을 추가함으로써 제품 전체의 구성이 간단하여 제조가 용이하다.

Description

지능형 프리 레귤레이터를 이용한 전원공급장치{Power Supply Unit Using Intellectual Pre-Regulator}
본 발명은 지능형 프리 레귤레이터를 이용한 전원공급장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 전압 승압부와 전압 강압부를 하나의 검출제어부에 의하여 연동시킴으로써 높은 전력의 출력을 얻을 수 있으면서도 열관리가 용이하여 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 지능형 프리 레귤레이터를 이용한 전원공급장치에 관한 것이다.
차량에 사용되는 배터리는 일반적으로 12V의 전압을 가진다. 핸드폰 등 차량에서 현재 사용되는 대부분의 전자기기는 제품의 용도에 따라 5 ~ 9V의 전원사양을 가진다. 따라서, 현재로서는 전압 승압에 대한 요구가 많지 않다. 그러나, 전자기기는 용도에 따라 3 ~ 22V의 넓은 범위의 전원사양으로 다양화되고 있는 추세이다. 또한, 기존의 전자기기 제품은 주로 24 와트(W) 이하의 전력 용량을 가지지만, 새로운 제품의 전원사양은 100 와트까지 요구하는 추세에 있다.
차량용 전압변환장치는 소형의 밀폐된 공간에 설치되는데, 50 와트 이상의 변환, 특히 100 와트 정도의 변환을 위해서는 적절한 제품의 온도관리가 요구된다. 도 1은 일반적인 승압강압 일체형 컨버터, 즉 일반적인 벅 부스트 컨버터(Buck Boost Converter)의 개략적 회로 구성을 도시한다. 도 1에서 벅 부스트 컨버터는 Q1은 온되고 Q2는 오프된 상태에서, Q3 및 Q4가 스위칭 제어될 때 승압 작용을 하고, Q3는 오프되고 Q4는 온된 상태에서, Q1 및 Q2가 스위칭 제어될 때 강압 작용을 한다. 이러한 벅 부스트 컨버터에서, 스위칭 동작을 제어하는 반도체 스위칭 제어부(A10: Buck Boost Controller)는 승압과 강압을 모두 수행하기 위하여 복잡한 컨트롤 로직을 갖추어야 하기 때문에 예를 들어 100 와트 변환에 필요한 열소비를 모두 감당해야 한다. 따라서, 그러한 벅 부스트 컨버터는 제품의 온도관리가 용이하지 않다는 단점을 가진다. 즉, 일체형 승압강압 방식의 제품은 구성이 복잡할 뿐만 아니라 입출력의 조건에 따라 전압조절 스위치를 적절하게 제어하기 위한 로직이 복잡하고 그래서 열관리가 용이하지 않아 제품 전체의 온도가 과도하여 신뢰성있는 제품의 구성이 어렵다. 이러한 열관리의 어려움으로 인하여 반도체 내에 FET를 내장하지 않고 별도로 사용하는 경우에는 FET 개별 제어에 신뢰성을 보장할 수 없게 되고, FET 선정과 전체 구성에 따라 제품의 균일한 품질관리가 용이하지 않게 된다.
한편, 도 2는 일반적인 사전승압후 강압 방식 컨버터의 개략적 회로 구성을 도시한다. 일반적인 사전승압후 강압 방식 컨버터는 독립적으로 작동하는 벅 컨버터(Buck Converter)의 전단에 독립적으로 작동하는 부스트 컨버터(Boost Converter)가 배치된 구조를 가지기 때문에, 즉 전압 강압을 위하여 작동하는 반도체 스위칭 제어부(A6: Buck Regulator)와 전압 승압을 위하여 작동하는 반도체 스위칭 제어부(A9: Boost Regulator)는 서로 연동하여 작동하지 않고 서로 독립적으로 작동하기 때문에 다양한 전압사양의 전자기기에 대응하여 전력변환을 할 때 효율적이지 않으며 또한 열관리가 용이하지 않다는 단점을 가진다. 즉, 100 와트 전력변환을 위해서는 제품 내에서 200 와트에 해당하는 열관리가 필요하고, 벅 레귤레이터의 효율적인 관리가 되지 않기 때문에 도 1에 도시된 승압강압 일체형 컨버터에 비하여 장점이 거의 없다.
특허등록 제10-0688953호(2007. 02. 23. 등록) 특허등록 제10-0696563호(2007. 03. 12. 등록) 특허등록 제10-0917976호(2009. 09. 11. 등록)
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 개선하기 위하여 안출되었다. 따라서, 본 발명의 목적은 전압 승압부와 전압 강압부를 하나의 검출제어부에 의하여 연동시킴으로써 높은 전력의 출력을 얻을 수 있으면서도 열관리가 용이하여 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 지능형 프리 레귤레이터를 이용한 전원공급장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 또한 일반적으로 사용되는 벅 컨버터의 구성에 전압 승압을 위한 간단한 회로구성을 추가함으로써 제품 전체의 구성이 간단하여 제조가 용이한 지능형 프리 레귤레이터를 이용한 전원공급장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 이점은 본 발명의 상세한 설명에 의하여 충분히 이해될 것이다.
상기한 목적을 가지는 본 발명에 따른 지능형 프리 레귤레이터를 이용한 전원공급장치는 배터리와 연결되는 입력단, 전자기기와 연결되는 출력단, 상기 입력단과 상기 출력단 사이에 연결되어 입력되는 전압을 상기 전자기기의 요구 전압과 일치하도록 강하하는 전압강하부 및 상기 출력단에 연결되는 전자기기의 요구 전압을 검출하여 상기 전압강하부에 전달하는 검출제어부를 포함한다.
본 발명의 한 양태에 따르면, 본 발명의 전원공급장치에 있어서, 상기 입력단의 양극과 상기 출력단의 음극 사이에 승압회로부가 배치되고, 상기 승압회로부는 상기 검출제어부에 의하여 제어됨으로써 상기 입력단에 연결된 상기 배터리 전압으로부터 상기 출력단의 음극에 부전압을 생성시키는 것이고, 상기 입력단의 음극과 상기 출력단의 음극 사이에는 스위칭 소자가 배치된다.
상기 검출제어부는 상기 전자기기의 요구 전압이 상기 배터리 전압보다 작을 때에는 상기 승압회로부를 오프시켜서 부전압이 생성되지 않게 하고, 이때 상기 스위칭 소자는 온되어 상기 출력단의 음극으로부터 상기 입력단의 음극으로 전류가 흐르게 되며, 상기 전압강하부에 의해서 상기 배터리 전압이 강하됨으로써 상기 출력단에 상기 전자기기의 요구 전압과 동일한 전압이 형성되는 한편, 상기 검출제어부는 상기 전자기기의 요구 전압이 상기 배터리 전압보다 클 때에는 상기 승압회로부를 스위칭시켜서 부전압이 생성되게 하고, 이때 상기 스위칭 소자는 오프되어 상기 출력단의 음극으로부터 상기 입력단의 음극으로 전류가 흐르지 않게 되며, 상기 전압강하부에 의해서 상기 입력단의 양극과 상기 출력단의 음극 간의 전압이 강하됨으로써 상기 출력단에 상기 전자기기의 요구 전압과 동일한 전압이 형성된다.
본 발명의 한 실시예에 있어서, 상기 승압회로부는 상기 검출제어부의 제어에 의하여 스위칭되는 FET, 변압기, 다이오드 및 캐패시터를 포함하여 구성되고, 상기 FET 및 상기 변압기의 1차측 코일은 상기 입력단의 양극과 상기 입력단의 음극 사이에 직렬로 연결되고, 상기 변압기의 2차측 코일, 상기 캐패시터 및 상기 다이오드는 상기 변압기의 2차측 회로에서 순서대로 직렬로 연결되며, 상기 변압기의 2차측 코일의 양극은 상기 입력단의 음극에 연결되고, 상기 캐패시터의 음극은 상기 출력단의 음극에 연결될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 승압회로부는 상기 검출제어부의 제어에 의하여 서로 교번으로 스위칭되는 제1 및 제2 FET, 인덕터 및 캐패시터를 포함하여 구성되고, 상기 제1 FET, 상기 제2 FET 및 상기 캐패시터는 상기 입력단과 순서대로 직렬로 연결되고, 상기 인덕터는 상기 제1 FET와 상기 제2 FET 사이에서 상기 캐패시터에 대하여 병렬로 연결되며, 상기 캐패시터의 일단은 상기 입력단의 음극에 연결되고 상기 캐패시터의 타단은 상기 출력단의 음극에 연결될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 승압회로부는 상기 검출제어부의 제어에 의하여 스위칭되는 FET, 다이오드, 인덕터 및 캐패시터를 포함하여 구성되고, 상기 FET, 상기 다이오드 및 상기 캐패시터는 상기 입력단과 순서대로 직렬로 연결되고, 이때 상기 다이오드는 상기 직렬 순서의 방향에 대하여 역방향으로 연결되고, 상기 인덕터는 상기 FET와 상기 다이오드 사이에서 상기 캐패시터에 대하여 병렬로 연결되며, 상기 캐패시터의 일단은 상기 입력단의 음극에 연결되고 상기 캐패시터의 타단은 상기 출력단의 음극에 연결될 수 있다.
상기 입력단의 음극과 상기 출력단의 음극 사이에 배치되는 상기 스위칭 소자는 다이오드일 수 있다.
상기 출력단은 USB 포트로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 전압강하부는 제1 및 제2 FET, 상기 제1 및 제2 FET를 서로 교번으로 스위칭시키는 반도체 스위칭 제어부, 인덕터, 캐패시터, 제1 전압검출회로 및 제2 검출회로를 포함하여 구성되고, 상기 제1 및 제2 FET는 상기 입력단의 양극과 상기 출력단의 음극 사이에 직렬로 배치되고, 상기 인덕터는 상기 제1 FET와 상기 제2 FET 사이의 지점과 상기 출력단의 양극 사이에 배치되고, 상기 캐패시터는 상기 출력단의 양극과 상기 출력단의 음극 사이에 배치되며, 상기 제1 전압검출회로는 상기 입력단의 양극과 상기 출력단의 음극 사이에 배치되고, 상기 검출제어부는 상기 제1 전압검출회로에 의하여 상기 입력단의 양극과 상기 출력단의 음극 간의 전압을 검출하여 상기 반도체 스위칭 제어부에 전달하거나, 상기 반도체 스위칭 제어부는 상기 제1 전압검출회로에 의하여 상기 입력단의 양극과 상기 출력단의 음극 간의 전압을 검출하며, 상기 제2 전압검출회로는 상기 출력단의 양극과 상기 출력단의 음극 사이에 배치되고, 상기 검출제어부는 상기 제2 전압검출회로에 의하여 상기 출력단의 양극과 상기 출력단의 음극 간의 전압을 검출하여 상기 반도체 스위칭 제어부에 전달하거나, 상기 반도체 스위칭 제어부는 상기 제2 전압검출회로에 의하여 상기 출력단의 양극과 상기 출력단의 음극 간의 전압을 검출하며, 상기 반도체 스위칭 제어부는 상기 전압값들에 기초하여 상기 출력단의 전압을 상기 출력단에 연결되는 전자기기의 요구 전압과 일치하도록 상기 제1 및 제2 FET의 스위칭을 제어하는 것일 수 있다.
상기 전압강하부는 상기 인덕터와 상기 출력단의 양극 사이에서 상기 캐패시터가 분기되기 전의 지점에 배치되는 저항을 더 포함하고, 상기 반도체 스위칭 제어부는 상기 저항에 의하여 전류를 검출하여 상기 출력단에 흐르는 전류를 제어하는 것일 수 있다.
상기한 목적을 가지는 본 발명에 따른 지능형 프리 레귤레이터를 이용한 전원공급장치는 배터리와 연결되는 입력단, 전자기기와 연결되는 출력단, 상기 입력단과 상기 출력단 사이에 연결되어 입력되는 전압을 상기 전자기기의 요구 전압과 일치하도록 강하하는 전압강하부 및 상기 출력단에 연결되는 전자기기의 요구 전압을 검출하여 상기 전압강하부에 전달하는 검출제어부를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명의 전원공급장치에 있어서, 상기 전압강하부의 전단에 승압회로부가 배치되고, 상기 승압회로부는 상기 검출제어부에 의하여 제어됨으로써 상기 입력단에 연결된 상기 배터리 전압으로부터 상기 배터리 전압보다 높은 전압을 생성시키는 것이다.
상기 검출제어부는 상기 전자기기의 요구 전압이 상기 배터리 전압보다 작을 때에는 상기 승압회로부의 스위칭 소자를 오프시켜서 상기 배터리 전압을 승압시키지 않고, 상기 전압강하부에 의해서 상기 배터리 전압이 강하됨으로써 상기 출력단에 상기 전자기기의 요구 전압과 동일한 전압이 형성되는 한편, 상기 검출제어부는 상기 전자기기의 요구 전압이 상기 배터리 전압보다 클 때에는 상기 승압회로부의 스위칭 소자를 듀티비에 따라 스위칭시켜 승압된 전압을 승압시키고, 상기 전압강하부에 의해서 상기 배터리 전압이 강하됨으로써 상기 출력단에 상기 전자기기의 요구 전압과 동일한 전압이 형성되는 것이다.
상기 검출제어부는 상기 출력단의 전압이 상기 전자기기의 요구 전압과 동일하게 되는 조건에서 전압승압비가 최소가 되도록 상기 듀티비를 결정하는 것이 바람직하다.
상기 출력단은 USB 포트로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 검출제어부는 상기 전압강하부에서 전압강하 전의 입력 전압을 검출하고 또한 상기 전압강하부에서 전압강하 후의 출력 전압을 검출하는 것에 기초하여 전압승압비가 최소가 되도록 상기 듀티비를 결정하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 지능형 프리 레귤레이터를 이용한 전원공급장치는 특히 차량에 적용되는데, 전압 승압부와 전압 강압부를 하나의 검출제어부에 의하여 연동시킴으로써 높은 전력의 출력을 얻을 수 있으면서도 열관리가 용이하여 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한 본 발명의 전원공급장치는 일반적으로 사용되는 벅 컨버터의 구성에 전압 승압을 위한 간단한 회로구성을 추가함으로써 제품 전체의 구성이 간단하여 제조가 용이하다.
도 1은 일반적인 승압강압 일체형 컨버터, 즉 일반적인 벅 부스트 컨버터(Buck Boost Converter)의 개략적 회로 구성을 도시한다.
도 2는 일반적인 사전승압후 강압 방식 컨버터의 개략적 회로 구성을 도시한다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 지능형 프리 레귤레이터를 이용한 전원공급장치의 개략적 회로 구성을 도시한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지능형 프리 레귤레이터를 이용한 전원공급장치의 개략적 회로 구성을 도시한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지능형 프리 레귤레이터를 이용한 전원공급장치의 개략적 회로 구성을 도시한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 지능형 프리 레귤레이터를 이용한 전원공급장치의 개략적 회로 구성을 도시한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전원공급장치는 입력단(A1)과 출력단(A8) 사이에 연결되는 전압강하부를 포함한다. 입력단에는 배터리 또는 발전기로 구현되는 전원소스(이하, '배터리'라 함)가 연결되고, 출력단(A8)에는 다양한 전압사양을 가지는 전자기기가 연결될 수 있다. 출력단(A8)은 USB 포트인 것이 바람직하다. 따라서, 전압강하부는 출력단(A8)에 연결되는 전자기기의 요구 전압과 일치하도록 전압을 강하한다. 본 발명의 전원공급장치는 또한 검출제어부(A7)를 포함한다. 검출제어부(A7)는 출력단(A8)에 연결되는 전자기기의 요구 전압을 검출하여 전압강하부에 전달한다.
본 발명의 전원공급장치에 포함되는 전압강하부 및 검출제어부(A7)에 관한 구성은 일반적인 벅 컨버터에도 적용되는 것이다. 그러한 전압강하부는 구성도 간단하고 범용적이어서 구하기 쉽다. 한편, 본 발명은 다음의 구성들에서 일반적인 벅 컨버터와는 다르다.
본 발명의 전원공급장치에서, 입력단(A1)의 양극과 출력단(A8)의 음극(ref) 사이에 승압회로부(A2)가 배치된다. 승압회로부(A2)는 검출제어부(A7)에 의하여 제어됨으로써 입력단(A1)에 연결된 배터리 전압으로부터 출력단(A8)의 음극(ref)에 부전압을 생성시킨다. 검출제어부(A7)는 PWM 제어에 의하여 승압회로부(A2)를 제어한다. 입력단(A1)의 음극과 출력단(A8)의 음극(ref) 사이에는, 즉 전력 경로(A4) 상에 스위칭 소자(D5)가 배치된다. 스위칭 소자(D5)는 다이오드인 것이 바람직하지만, 경우에 따라서는 검출제어부(A7)에 의하여 스위칭 제어되는 FET로 구성될 수도 있다.
검출제어부(A7)는 전자기기의 요구 전압이 배터리 전압보다 작을 때에는 승압회로부(A2)를 오프시켜서 부전압이 생성되지 않게 한다. 이때 스위칭 소자(D5)는 온되어 출력단(A8)의 음극(ref)으로부터 입력단(A1)의 음극으로 전류가 흐르게 된다. 따라서, 전압강하부에 의해서 배터리 전압이 강하됨으로써 출력단(A8)에 전자기기의 요구 전압과 동일한 전압이 형성된다.
한편, 검출제어부(A7)는 전자기기의 요구 전압이 배터리 전압보다 클 때에는 승압회로부(A2)를 스위칭시켜서 부전압이 생성되게 한다. 이때 스위칭 소자(D5)는 오프되어 출력단(A8)의 음극(ref)으로부터 입력단(A1)의 음극으로 전류가 흐르지 않게 된다. 따라서, 전압강하부에 의해서 입력단(A1)의 양극과 출력단(A8)의 음극(ref) 간의 전압이 강하됨으로써 출력단(A8)에 전자기기의 요구 전압과 동일한 전압이 형성된다.
구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 승압회로부(A2)는 검출제어부(A7)의 제어에 의하여 스위칭되는 FET(Q3), 변압기(T1), 다이오드(D4) 및 캐패시터(C)를 포함하여 구성된다. 이때, FET(Q3) 및 변압기(T1)의 1차측 코일은 입력단(A1)의 양극과 입력단(A1)의 음극 사이에 직렬로 연결되고, 변압기(T1)의 2차측 코일, 캐패시터(C) 및 다이오드(D4)는 변압기(T1)의 2차측 회로에서 순서대로 직렬로 연결되며, 변압기(T1)의 2차측 코일의 양극은 입력단(A1)의 음극에 연결되고, 캐패시터(C)의 음극은 출력단(A8)의 음극(ref)에 연결된다. 입력단(A1)의 음극은 통상적으로 접지된다.
도 3에 도시된 본 발명의 전원공급장치에서, 전압강하부는 제1 및 제2 FET(Q1 및 Q2), 제1 및 제2 FET(Q1 및 Q2)를 서로 교번으로 온오프(스위칭)시키는 반도체 스위칭 제어부(A6), 인덕터(L1), 캐패시터(C), 제1 전압검출회로(A3-1) 및 제2 검출회로(A3-2)를 포함하여 구성된다.
제1 및 제2 FET(Q1 및 Q2)는 입력단(A1)의 양극과 출력단(A8)의 음극(ref) 사이에 직렬로 배치된다. 인덕터(L1)는 제1 FET(Q1)와 제2 FET(Q2) 사이의 지점과 출력단(A8)의 양극 사이에 배치된다. 캐패시터(C)는 출력단(A8)의 양극과 출력단(A8)의 음극(ref) 사이에 배치된다.
제1 전압검출회로(A3-1)는 입력단(A1)의 양극과 출력단(A8)의 음극(ref) 사이에 배치된다. 제1 전압검출회로(A3-1)는 두 개의 저항(R40 및 R51)으로 구성될 수 있다. 검출제어부(A7)는 제1 전압검출회로(A3-1)에 의하여 입력단(A1)의 양극과 출력단(A8)의 음극(ref) 간의 전압을 검출하여 반도체 스위칭 제어부(A6)에 전달할 수 있다. 이때, 검출제어부(A7)는 제1 전압검출회로(A3-1)에서 두 개의 저항(R40 및 R51) 사이의 지점과 연결되어 그 지점에서의 전압을 측정함으로써 입력단(A1)의 양극과 출력단(A8)의 음극(ref) 간의 전압을 검출할 수 있다. 대안적으로, 검출제어부(A7) 대신에 반도체 스위칭 제어부(A6)가 제1 전압검출회로(A3-1)에 의하여 입력단(A1)의 양극과 출력단(A8)의 음극(ref) 간의 전압을 검출할 수도 있다.
제2 전압검출회로(A3-2)는 출력단(A8)의 양극과 출력단(A8)의 음극(ref) 사이에 배치된다. 검출제어부(A7)는 제2 전압검출회로(A3-2)에 의하여 출력단(A8)의 양극과 출력단(A8)의 음극(ref) 간의 전압을 검출하여 반도체 스위칭 제어부(A6)에 전달할 수 있다. 이때, 검출제어부(A7)는 제2 전압검출회로(A3-2)에서 두 개의 저항(R10 및 R21) 사이의 지점과 연결되어 그 지점에서의 전압을 측정함으로써 출력단(A8)의 양극과 출력단(A8)의 음극(ref) 간의 전압을 검출할 수 있다. 대안적으로, 검출제어부(A7) 대신에 반도체 스위칭 제어부(A6)는 제2 전압검출회로(A3-2)에 의하여 출력단(A8)의 양극과 출력단(A8)의 음극(ref) 간의 전압을 검출할 수도 있다.
반도체 스위칭 제어부(A6)는 상기에서 얻은 전압값들에 기초하여 출력단(A8)의 전압을 출력단(A8)에 연결되는 전자기기의 요구 전압과 일치하도록 제1 및 제2 FET(Q1 및 Q2)의 스위칭을 제어한다.
전압강하부는 인덕터(L1)와 출력단(A8)의 양극 사이에서 캐패시터(C)가 분기되기 전의 지점에 배치되는 저항(R3)을 더 포함할 수 있다. 저항(R3)은 가급적 작은 값을 가지는 것이 바람직하다. 반도체 스위칭 제어부(A6)는 저항(R3)에 의하여 전류를 검출하여 출력단(A8)에 흐르는 전류를 제어할 수 있다.
상기한 구성을 가지는 본 발명의 전원공급장치의 작동방식을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
검출제어부(A7)는 출력단(A8)에 연결된 전자기기의 요구 전압을 검출하고, 그것을 전압강하부의 반도체 스위칭 제어부(A6)에 전달한다. 전자기기의 요구 전압이 배터리 전압보다 작을 때, 예를 들어 배터리 전압이 12V이고 전자기기의 요구 전압이 5V라면, 검출제어부(A6)는 승압회로부(A2)의 FET(Q3)를 오프시킨다. 그러면 변압기(T1)의 1차측 코일에는 전류가 흐르지 않게 되고 그래서 변압기(T1)의 2차측 코일에도 기전력이 발생하지 않게 되어 출력단(A8)의 음극(ref)에는 부전압이 형성되지 않는다. 이때 스위칭 소자(D5)는 소통되어 출력단의 음극(ref)으로부터 입력단의 음극으로 전류가 흐르게 된다.
승압회로부(A2)에 의한 전압 승압이 없다면, 배터리 전압, 예를 들어 12V는 승압되지 않고 단지 전압강하부에 의하여 강하되고, 그래서 출력단(A8)의 전압이 전자기기의 요구 전압, 예를 들어 5V와 동일하게 된다. 이를 위하여, 전압강하부에 포함되는 반도체 스위칭 제어부(A6)는 제1 및 제2 FET(Q1 및 Q2)를 서로 교번으로 스위칭시키는 스위칭 제어를 수행한다. 이때, 제1 FET(Q1)을 스위칭하는 듀티비에 따라 전압강하비가 결정된다. 반도체 스위칭 제어부(A6)는 제1 전압검출회로(A3-1) 및 제2 전압검출회로(A3-2)에 의하여 검출된 전압값들에 기초하여 출력단(A8)의 전압이 출력단(A8)에 연결되는 전자기기의 요구 전압과 일치하도록 제1 및 제2 FET(Q1 및 Q2)의 스위칭 제어를 수행한다. 그럼으로써 반도체 스위칭 제어부(A6)는 정밀하게 전압 강하를 제어하여 정확하고 안정된 출력전압이 생성되게 한다.
한편, 전자기기의 요구 전압이 배터리 전압보다 클 때, 예를 들어 배터리 전압이 12V이고 전자기기의 요구 전압이 20V라면, 검출제어부(A7)는 승압회로부(A2)의 FET(Q3)를 PWM 제어에 의하여 스위칭시킨다. 그러면 변압기(T1)의 1차측 코일에는 전류가 흐르게 되고 그래서 변압기(T1)의 2차측 코일에 기전력이 발생하게 된다. 그 결과 출력단(A8)의 음극(ref)에는 부전압이 형성된다. 이때 스위칭 소자(D5)는 출력단(A8)의 음극(ref)과 입력단(A8)의 음극 사이에 전류가 흐르지 않게 차단하는 역할을 한다.
승압회로부(A2)에 의하여 전압 승압이 이루어지면, 승압된 전압은 전압강하부에 의하여 강하되어 출력단(A8)의 전압이 전자기기의 요구 전압과 동일하게 된다. 예를 들어, 배터리(A1) 전압 12V는 승압되어 21V로 변환된 후 전압강하부에 의하여 요구되는 전압 20V로 강하될 수 있다.
승압회로부(A2)에 의한 전압승압비는 검출제어부(A7)가 FET(Q3)를 스위칭하는 듀티비에 의존한다. 듀티비가 0이면 전압승압비는 1이 되고, 즉 전압은 승압되지 않고, 듀티비가 클수록 전압승압비도 상승한다.
검출제어부(A7)는 전압강하부에 의하여 출력단(A8)의 전압이 전자기기의 요구 전압과 동일하게 되는 조건에서 전압승압비가 최소가 되도록 듀티비를 결정하는 것이 바람직하다. 그럼으로써 전압 강압부에서 열적인 소모가 최소로 발생할 수 있다. 즉, 전압 강압부는 효율적으로 작동하게 된다.
이때, 검출제어부(A7)는 출력단(A8)의 전압이 전자기기의 요구 전압과 동일하게 되도록 하기 위하여 승압회로부(A2)를 정밀하게 제어할 필요는 없다. 즉, 출력단(A8)의 전압이 전자기기의 요구 전압과 동일하게 되도록 하기 위한 정밀 제어는 전압강하부에서 반도체 스위칭 제어부(A6)에 의하여 수행되기 때문에, 그것의 전단에서 검출제어부(A7)가 전압승압비를 정밀하게 제어할 필요가 없는 것이다. 따라서, 검출제어부(A7)는 전압승압비를 정밀하게 제어하기 위한 복잡한 회로구성 내지 로직을 갖출 필요가 없다.
이것은 승압회로부가 출력 전압이 부족하지 않도록 보완하는 기능만을 담당함을 의미한다. 따라서, 본 발명은 단순 전압승압 보조 부분과 정밀 전압 제어부를 분리하여 구현함으로써 범용적으로 이용되는 벅 컨버터의 활용도를 높일 수 있게 한다. 다만, 검출제어부(A7)는 최종적으로 전압강하부에 의하여 출력단(A8)의 전압이 전자기기의 요구 전압과 동일하게 되는 조건이 안정적으로 달성될 수 있도록 전압승압비를 결정하여야 한다. 예를 들어 배터리 전압이 12V이고 전자기기의 요구 전압이 20V인 경우, 배터리 전압이 완벽하게 안정된 12V를 가진다면 배터리 전압 12V는 승압회로부(A2)에 의하여 20V로 승압되고 전압강하부에 의하여 전압강하 없이 최종적인 출력전압이 20V로 될 수 있다. 전압강하부에서 전압 강하가 없기 위해서는, 제1 FET(Q1)은 계속적으로 온 상태로 있고, 제2 FET(Q2)는 계속적으로 오프 상태로 있게 된다. 즉, 제1 FET(Q1)은100% 듀티 모드로 작동하게 된다. 그러면, 전압강하부는 전압강하 작용을 전혀 하지 않았기 때문에 즉, 스위칭 동작을 전혀 하지 않기 때문에 발열을 전혀 일으키지 않아 열관리의 문제가 없다.
그러나, 일반적으로 배터리 전압은 불안정한 것으로 예를 들어 11V ~ 13V의 범위로 요동칠 수 있다. 이 경우 최종적으로 전압강하부에 의하여 출력단(A8)의 전압이 전자기기의 요구 전압과 동일하게 되는 조건이 안정적으로 달성되기 위해서는 배터리의 최저 전압(예를 들어 11V)을 기준으로 전압승압비를 결정하여야 한다. 배터리 전압이 순간적으로 11V라면 그것은 승압회로부(A2)에 의하여 20V로 승압되고 전압강하부는 강하작동을 하지 않는다. 반면에 배터리 전압이 순간적으로 13V라면 그것은 승압회로부(A2)에 의하여 23.6V로 승압되기 때문에 전압강하부는 전압 강하작동을 하여 최종적인 출력전압이 20V로 되게 한다. 이 경우, 전압강하부는 전압 강하작동을 최소로 하였기 때문에 즉, 스위칭 동작을 최소로 하였기 때문에 그 작동에서 발생하는 발열이 최소화되고 그래서 열관리의 문제가 없게 된다.
한편, 상기에서는 전압강하부가 실질적으로 전압 강하작동을 하지 않더라도 최종적인 출력전압이 안정한 것으로 가정하였으나, 실제로는 배터리 전압은 불안정하고 또한 승압회로부(A2)에 의해서는 안정적인 전압을 얻을 수 없기 때문에 최종적인 출력전압을 안정화된 상태로 얻기 위해서는 전압강하부는 어느 정도 스위칭 동작을 하여야 한다. 다만, 본 발명에 의하면, 전압강하부는 최소 스위칭 동작으로 작동할 수 있게 된다. 전압강하부의 최소 스위칭 동작은 전압강하부의 구체적 구성에 따라 결정할 수 있다. 전압강하부가 최소 스위칭 동작으로 작동한다면 그 작동에서 발생하는 발열이 최소화되고 그래서 열관리의 문제가 없게 된다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지능형 프리 레귤레이터를 이용한 전원공급장치의 개략적 회로 구성을 도시한다. 도 4의 실시예는 도 3의 실시예와 실질적으로 동일하며, 단지 승압회로부(A2)의 구체적 구성만이 다를 뿐이다.
도 4에서 승압회로부(A2)는 검출제어부(A7)의 제어에 의하여 서로 교번으로 온오프되는, 즉 스위칭되는 제1 및 제2 FET(Q3 및 Q4), 인덕터(L2) 및 캐패시터(C)를 포함하여 구성된다. 제1 FET(Q3), 제2 FET(Q4) 및 캐패시터(C)는 입력단(A1)과 순서대로 직렬로 연결된다. 인덕터(L2)는 제1 FET(Q3)와 제2 FET(Q4) 사이에서 캐패시터(C)에 대하여 병렬로 연결된다. 캐패시터(C)의 일단은 입력단(A1)의 음극에 연결되고 캐패시터(C)의 타단은 출력단(A8)의 음극(ref)에 연결된다.
대안적으로, 도 4에서 승압회로부(A2)는 검출제어부(A7)의 제어에 의하여 온오프되는, 즉 스위칭되는 FET(Q3), 다이오드(D4), 인덕터(L2) 및 캐패시터(C)를 포함하여 구성된다. FET(Q3), 다이오드(D4) 및 캐패시터(C)는 입력단(A1)과 순서대로 직렬로 연결된다. 이때 다이오드(D4)는 상기 직렬 순서의 방향에 대하여 역방향으로 연결된다. 인덕터(L2)는 FET(Q3)와 다이오드(D4) 사이에서 캐패시터(C)에 대하여 병렬로 연결된다. 캐패시터(C)의 일단은 입력단(A1)의 음극에 연결되고 캐패시터(C)의 타단은 출력단(A8)의 음극(ref)에 연결된다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지능형 프리 레귤레이터를 이용한 전원공급장치의 개략적 회로 구성을 도시한다. 도 5의 실시예는 도 3 및 도 4의 실시예와 개념적으로 동일하다. 즉, 전압강하부 전단에 승압회로부(A5)를 배치하고, 검출제어부(A7)에 의하여 전압강하부와 승압회로부(A5)가 연동되어 작동하게 하여 출력전압이 입력전압보다 낮게 요구될 때에는 전압 강하동작만이 이루어지게 하고 출력전압이 입력전압보다 높을 때에는 전압 승압 후에 전압 강하 동작이 이루어지게 함으로써 전압 강하부의 스위칭 동작이 최소로 일어나게 하여 발열을 최소화한다는 측면에서 개념적으로 동일하다. 다만, 구체적인 구성에 있어서, 도 3 및 도 4의 실시예는 승압회로부(A2)에 의하여 출력단(A8)의 음극(ref)에 부전압을 생성함으로써 전압 승압을 달성하는 구성으로 이루어지는데 반하여 도 5의 실시예는 승압회로부(A5)에 의하여 입력단(A1)의 음극에 대하여 양의 전압을 추가적으로 생성함으로써 전압 승압을 달성하는 구성으로 이루어진다는 측면에서 서로 다르다.
구체적으로, 도 5를 참조하면, 본 발명의 전원공급장치는 입력단(A1)과 출력단(A8) 사이에 연결되는 전압강하부를 포함한다. 입력단(A1)에는 배터리가 연결되고, 출력단(A8)에는 다양한 전압사양을 가지는 전자기기가 연결될 수 있다. 출력단(A8)은 USB 포트인 것이 바람직하다. 따라서, 전압강하부는 출력단(A8)에 연결되는 전자기기의 요구 전압과 일치하도록 전압을 강하한다. 본 발명의 전원공급장치는 또한 검출제어부(A7)를 포함한다. 검출제어부(A7)는 출력단(A8)에 연결되는 전자기기의 요구 전압을 검출하여 전압강하부에 전달한다.
도 5에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 전원공급장치에 포함되는 전압강하부 및 검출제어부(A7)에 관한 구성은 도 3 및 도 4에 도시된 것과 실질적으로 동일하다. 도 5의 실시예는 다음의 구성에서 도 3 및 도 4의 실시예와 다르다. 따라서, 다른 구성에 대하여 중점적으로 설명하고, 동일한 구성에 대해서는 최대한 반복을 피하여 설명하기로 한다.
본 실시예에 따른 전원공급장치에서, 전압강하부의 전단에 승압회로부(A5)가 배치된다. 승압회로부(A5)는 검출제어부(A7)에 의하여 제어됨으로써 입력단(A1)에 연결된 배터리 전압으로부터 배터리 전압보다 높은 전압을 생성시키는 것이다. 승압회로부(A5)는 도 2에 도시된, 일반적인 부스터 컨버터에 적용되는 회로와 동일하지만, 본 실시예의 전원공급장치가 도 2의 것과 다른 점은 본 실시예의 전원공급장치에서 승압회로부(A5)는 전압강하부의 반도체 스위칭 제어부(A6)와 연동되는 검출제어부(A7)에 의하여 제어되는데 반하여, 도 2에서 승압회로의 스위칭은 전압강하부의 반도체 스위칭 제어부(A6)와 연동되는 검출제어부(A7)과는 연동되지 않고 독립적으로 제어된다는 것이다. 따라서, 본 발명에서 검출제어부(A7)에 의하여 제어되는 승압회로부(A5)는 적응형 부스트 컨버터(Adaptive boost converter)라 부를 수 있다.
승압회로부(A5)는 상기에 언급한 바와 같이, 일반적인 부스트 컨버터(boost converter)에 적용되는 회로와 동일하게 구성될 수 있다. 즉, 인덕터(L2)와 캐패시터(C) 그리고 두 개의 FET(Q3 및 Q4)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때 두 개의 FET(Q3 및 Q4)는 서로 교번적으로 스위칭될 수 있다. 대안적으로, 인덕터(L2)와 캐패시터(C) 그리고 하나의 FET(Q3)와 하나의 다이오드(D4)를 포함하여 구성될 수 있다. 각 소자들은 도 5에 도시된 바와 같이 배치될 수 있다.
검출제어부(A7)는 전자기기의 요구 전압이 배터리 전압보다 작을 때에는 승압회로부(A5)의 스위칭 소자(Q3)를 오프시켜서 배터리 전압을 승압시키지 않는다. 그러면, 전압강하부에 의해서 배터리(A1) 전압이 강하됨으로써 출력단(A8)에 전자기기의 요구 전압과 동일한 전압이 형성된다. 이때, 도 3의 실시예에서 설명한 바와 같이, 반도체 스위칭 제어부(A6)는 정밀하게 전압 강하를 제어하여 정확하고 안정된 출력전압이 생성되게 한다.
한편, 검출제어부(A7)는 전자기기의 요구 전압이 배터리(A1) 전압보다 클 때에는 승압회로부(A5)의 스위칭 소자(Q3)를 듀티비에 따라 스위칭시켜 배터리(A1) 전압을 승압시킨다. 그러면, 승압된 전압이 전압강하부에 의해서 강하됨으로써 출력단(A8)에 전자기기의 요구 전압과 동일한 전압이 형성된다.
상기에서 언급한 바와 같이, 승압회로부(A5)에 의한 전압승압비는 검출제어부(A7)가 FET(Q3)를 스위칭하는 듀티비에 의존한다.
검출제어부(A7)는 전압강하부에 의하여 출력단(A8)의 전압이 전자기기의 요구 전압과 동일하게 되는 조건에서 전압승압비가 최소가 되도록 듀티비를 결정하는 것이 바람직하다는 점은 상기에서 언급한 바와 같다. 이때, 검출제어부(A7)는 출력단(A8)의 전압이 전자기기의 요구 전압과 동일하게 되도록 하기 위하여 승압회로부(A5)를 정밀하게 제어할 필요는 없다는 점도 상기에서 언급한 바와 같다.
입력 12V 기존 방법
Vout(V) Iout(A) 출력 전력(W) 벅 컨버터에서 낭비되는 전력(W) 효율(%)
5 5 25 2 92
9 5 45 3.6 92
12 5 60 4.8 92
15 5 75 6 92
20 5 100 8 92
입력 12V 본 발명
Vout(V) Iout(A) 출력 전력(W) 벅 컨버터에서 낭비되는 전력(W) 효율(%)
5 5 25 2 92
9 5 45 3.6 92
12 5 60 1.8 97
15 5 75 2.25 97
20 5 100 3 97
일반적인 벅 레귤레이터(buck regulator)가 92%의 효율로 동작한다고 가정할 때, 100% 듀티 모드 또는 3 ~ 10 사이클 스킵 모드로 동작하게 되면 97~98%의 효율을 달성할 수 있다. 표 1은 일반적인 벅 레귤레이터가 92%의 효율로 동작할 때 벅 컨버터에서 낭비되는 전력을 출력전압에 따라 나타내었고, 표 2는 본 발명에서 전압강하부에서 낭비되는 전력을 출력전압에 따라 나타내었다. 본 발명은 입력전압이 12V일 때 출력전압이 12V 이상으로 요구될 때에는 97%의 효율로 전압강하부가 동작하고, 그에 따라 100W의 출력전력을 얻을 때 전압강하부에서 낭비되는 전력은 고작 3W 정도에 불과하다는 점에서 효율적으로 전압강하부를 동작할 수 있어 열관리 능력이 우수하다.
한편, 본 발명의 전원공급장치는 전압강하부 전단에 승압회로부를 추가함으로써 전체적인 시스템의 열적 소비 측면에서 본다면, 도 1의 일반적인 벅 부스트 컨버터에 비해서는 약간 비효율적이라고 할 수 있다. 그러나, 승압회로부는 FET를 자유롭게 선택할 수 있어 회로 구성이 용이하고, 또한 제품 구성에 따라 드레인-소스 도통 저항(RDS) 및 스위칭 손실이 적은 부품의 선택이 용이하므로, 전체 제품의 열관리가 용이하다.
T1: 변압기 L1,L2: 인덕터
Q1,Q2,Q3,Q4: FET D4,D5: 다이오드 ref: 기준점(출력단의 음극)

Claims (7)

  1. 배터리 또는 발전기로 구현되는 전원소스(이하, '배터리'라 함)와 연결되는 입력단, 전자기기와 연결되는 출력단, 상기 입력단과 상기 출력단 사이에 연결되어 입력되는 전압을 상기 전자기기의 요구 전압과 일치하도록 강하하는 전압강하부 및 상기 출력단에 연결되는 전자기기의 요구 전압을 검출하여 상기 전압강하부에 전달하는 검출제어부를 포함하는 전원공급장치에 있어서,
    상기 입력단의 양극과 상기 출력단의 음극 사이에 승압회로부가 배치되고, 상기 승압회로부는 상기 검출제어부에 의하여 제어됨으로써 상기 입력단에 연결된 상기 배터리 전압으로부터 상기 출력단의 음극에 부전압을 생성시키는 것이고, 상기 입력단의 음극과 상기 출력단의 음극 사이에는 스위칭 소자가 배치되며,
    상기 검출제어부는 상기 전자기기의 요구 전압이 상기 배터리 전압보다 작을 때에는 상기 승압회로부를 오프시켜서 부전압이 생성되지 않게 하고, 이때 상기 스위칭 소자는 온되어 상기 출력단의 음극으로부터 상기 입력단의 음극으로 전류가 흐르게 되며, 상기 전압강하부에 의해서 상기 배터리 전압이 강하됨으로써 상기 출력단에 상기 전자기기의 요구 전압과 동일한 전압이 형성되는 한편,
    상기 검출제어부는 상기 전자기기의 요구 전압이 상기 배터리 전압보다 클 때에는 상기 승압회로부를 스위칭시켜서 부전압이 생성되게 하고, 이때 상기 스위칭 소자는 오프되어 상기 출력단의 음극으로부터 상기 입력단의 음극으로 전류가 흐르지 않게 되며, 상기 전압강하부에 의해서 상기 입력단의 양극과 상기 출력단의 음극 간의 전압이 강하됨으로써 상기 출력단에 상기 전자기기의 요구 전압과 동일한 전압이 형성되는 것을 특징으로 하는 지능형 프리 레귤레이터를 이용한 전원공급장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 승압회로부는 상기 검출제어부의 제어에 의하여 스위칭되는 FET, 변압기, 다이오드 및 캐패시터를 포함하여 구성되고, 상기 FET 및 상기 변압기의 1차측 코일은 상기 입력단의 양극과 상기 입력단의 음극 사이에 직렬로 연결되고, 상기 변압기의 2차측 코일, 상기 캐패시터 및 상기 다이오드는 상기 변압기의 2차측 회로에서 순서대로 직렬로 연결되며, 상기 변압기의 2차측 코일의 양극은 상기 입력단의 음극에 연결되고, 상기 캐패시터의 음극은 상기 출력단의 음극에 연결되는 것을 특징으로 하는 지능형 프리 레귤레이터를 이용한 전원공급장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 입력단의 음극과 상기 출력단의 음극 사이에 배치되는 상기 스위칭 소자는 다이오드 또는 FET인 것을 특징으로 하는 지능형 프리 레귤레이터를 이용한 전원공급장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전압강하부는 싱크벅(입력대비 출력전압을 낮게 하는 스위칭 소자에서, 스위칭 소자로 상단 및 하단 모두 FET 또는 BJT를 사용하는 스위칭모드 파워 서플라이) 또는 난싱크벅(입력대비 출력전압을 낮게 하는 스위칭 소자에서, 스위칭 소자로 상단은 FET 또는 BJT를 사용하고 하단은 다이오드를 사용하는 스위칭모드 파워 서플라이)를 사용하며, 스위칭 모드 파워서플라이의 모든 구성요소(스위칭 소자(FET 또는 BJT), 코일, 피드백 회로, 에러 엠프, 정밀 비교기, 온도 프로텍션, 전류 제한회로)를 사용하여 정밀하게 제어가 되도록 하며,
    정밀한 전압의 제어 및 출력의 제어는 전압강하부 회로에서 감당하도록 하고, 출력단의 양극과 음극의 전압을 비교하여, 승압단 회로에 부족한 출력 전압을 보충하기 위한 전압을 공급하기 위한 PWM 듀티를 공급하는,
    승압부 회로는 비교회로와 스위칭 회로만으로 구성하여 출력단에 승압이 되도록 하는 구조이고, 제2 전압검출회로는 상기 출력단의 양극과 상기 출력단의 음극 사이에 배치되고, 상기 검출제어부는 상기 제2 전압검출회로에 의하여 상기 출력단의 양극과 상기 출력단의 음극 간의 전압을 검출하여 상기 전압강하부의 반도체 스위칭 제어부에 전달하거나, 상기 반도체 스위칭 제어부는 상기 제2 전압검출회로에 의하여 상기 출력단의 양극과 상기 출력단의 음극 간의 전압을 검출하며,
    상기 전압강하부의 상기 반도체 스위칭 제어부는 상기 전압값들에 기초하여 상기 출력단의 전압을 상기 출력단에 연결되는 전자기기의 요구 전압과 일치하도록 하는 지능형 프리 레귤레이터를 이용한 전원공급장치.
  5. 배터리와 연결되는 입력단, 전자기기와 연결되는 출력단, 상기 입력단과 상기 출력단 사이에 연결되어 입력되는 전압을 상기 전자기기의 요구 전압과 일치하도록 강하하는 전압강하부 및 상기 출력단에 연결되는 전자기기의 요구 전압을 검출하여 상기 전압강하부에 전달하는 검출제어부를 포함하는 전원공급장치에 있어서,
    상기 전압강하부의 전단에 승압회로부가 배치되고, 상기 승압회로부는 상기 검출제어부에 의하여 제어됨으로써 상기 입력단에 연결된 상기 배터리 전압으로부터 상기 배터리 전압보다 높은 전압을 생성시키는 것이고,
    상기 검출제어부는 상기 전자기기의 요구 전압이 상기 배터리 전압보다 작을 때에는 상기 승압회로부의 스위칭 소자를 오프시켜서 상기 배터리 전압을 승압시키지 않고, 상기 전압강하부에 의해서 상기 배터리 전압이 강하됨으로써 상기 출력단에 상기 전자기기의 요구 전압과 동일한 전압이 형성되는 한편,
    상기 검출제어부는 상기 전자기기의 요구 전압이 상기 배터리 전압보다 클 때에는 상기 승압회로부의 스위칭 소자를 듀티비에 따라 스위칭시켜 상기 배터리 전압을 승압시키고, 상기 전압강하부에 의해서 승압된 전압이 강하됨으로써 상기 출력단에 상기 전자기기의 요구 전압과 동일한 전압이 형성되는 것을 특징으로 하는 지능형 프리 레귤레이터를 이용한 전원공급장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 검출제어부는 상기 출력단의 전압이 상기 전자기기의 요구 전압과 동일하게 되는 조건에서 전압승압비가 최소가 되도록 상기 듀티비를 결정하는 것을 특징으로 하는 지능형 프리 레귤레이터를 이용한 전원공급장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 검출제어부는 상기 전압강하부에서 전압강하 전의 입력 전압을 검출하고 또한 상기 전압강하부에서 전압강하 후의 출력 전압을 검출하는 것에 기초하여 전압승압비가 최소가 되도록 상기 듀티비를 결정하는 것임을 특징으로 하는 지능형 프리 레귤레이터를 이용한 전원공급장치.
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