KR102335419B1 - Power circuit - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디지털 방식으로 전력 변환을 제어하는 전원 회로를 개시한다. 상기 전원 회로는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 전력 변환 회로의 1차측의 영 전류 시점 이후 공진되는 스위칭 소자의 드레인과 소스 간 전압의 공진 주기의 기저점에 대응하도록 스위칭 소자의 온 시점을 결정하고, 부하의 변화에 대응하여 스위칭 소자의 온 시점을 공진 주기 단위로 변경한 구동 신호를 스위칭 소자에 제공하도록 구성된다.The present invention discloses a power supply circuit that digitally controls power conversion. The power circuit includes a control unit, wherein the control unit determines the on time of the switching element to correspond to the base point of the resonance period of the voltage between the drain and the source of the switching element resonant after the zero current point of the primary side of the power conversion circuit, and , configured to provide a driving signal obtained by changing the on-time of the switching element in units of resonance periods in response to a change in load to the switching element.
Description
본 발명은 전원 회로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디지털 방식으로 전력 변환을 제어하는 전원 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply circuit, and more particularly, to a power supply circuit for digitally controlling power conversion.
오디오 장치, 디스플레이 장치, 노트북 및 백색 가전 등 다양한 장치들에 전원 회로가 구비되며, 전원 회로는 직류 전원이나 교류 전원을 변환하기 위하여 플라이백 컨버팅 방식으로 구현될 수 있다. A power circuit is provided in various devices such as an audio device, a display device, a notebook computer, and a white home appliance, and the power circuit may be implemented in a flyback converting method to convert DC power or AC power.
플라이백 컨버팅 방식의 전원 회로는 트랜스포머를 포함하는 전력 변환 회로와 트랜스포머의 1차측을 구동하는 스위칭 소자를 포함할 수 있다. 스위칭 소자는 구동 펄스를 이용하여 트랜스포머의 1차측을 구동하는 스위칭 동작을 수행하며, 트랜스포머는 스위칭 소자의 스위칭 동작에 대응하여 1차측에서 2차측으로 전력을 변환하도록 구성된다.The power supply circuit of the flyback conversion method may include a power conversion circuit including a transformer and a switching element for driving the primary side of the transformer. The switching element performs a switching operation of driving the primary side of the transformer using a driving pulse, and the transformer is configured to convert power from the primary side to the secondary side in response to the switching operation of the switching element.
전원 회로의 전력 변환은 전력 손실을 동반한다. 그러므로, 전원 회로는 전력 변환에 발생하는 전력 손실을 최소화할 수 있도록 설계되어야 한다.Power conversion in the power circuit is accompanied by power loss. Therefore, the power circuit should be designed to minimize power loss occurring in power conversion.
전원 회로의 전력 손실은 다양한 원인으로 발생할 수 있다.Power loss in power circuits can occur for a variety of reasons.
먼저, 스위칭 소자가 부하 변동에 상관없이 고정적인 온 시간을 갖도록 동작하면, 작은 부하에 대응하여 과다한 전력을 공급하는 경우가 발생할 수 있다. 이에 의하여 전력 손실이 불필요하게 발생할 수 있다. 이를 해소하기 위하여, 스위칭 소자의 온 시간이 부하의 변동에 대응하여 제어될 수 있다. 그러나, 부하가 낮아지는 것에 대응하여 스위칭 소자의 온 시간이 줄어들면, 스위칭 소자의 동작 주파수가 높아진다. 그 결과 스위칭 소자가 노이즈 소스로 작용하는 문제점을 갖는다.First, when the switching element operates to have a fixed on-time regardless of load variation, excessive power may be supplied in response to a small load. Accordingly, power loss may occur unnecessarily. In order to solve this problem, the on-time of the switching element may be controlled in response to a change in the load. However, when the on-time of the switching element is reduced in response to a decrease in the load, the operating frequency of the switching element is increased. As a result, there is a problem in that the switching element acts as a noise source.
또한, 전력 변환 시 스위칭 소자에는 스위칭 로스(Loss)가 발생한다. 상기한 스위칭 로스는 턴온된 상태와 턴오프된 상태의 스위칭 소자의 드레인과 소스 간에 인가되는 전압의 차에 의하여 발생한다. In addition, a switching loss occurs in the switching element during power conversion. The above-described switching loss is generated by a difference in voltage applied between the drain and the source of the switching element in the turned-on state and the turned-off state.
상술한 바와 같이 다양한 관점에서 전원 회로의 전력 손실이 발생할 수 있으며, 상기한 전력 손실을 최소화 할 수 있도록 전원 회로를 설계할 필요성이 있다.As described above, power loss may occur in the power circuit from various viewpoints, and there is a need to design the power circuit to minimize the power loss.
본 발명의 목적은 디지털 신호 처리 블록을 이용하여 출력 전압의 피드백에 대응하여 스위칭 소자의 구동을 제어할 수 있고, 오디오 장치, 디스플레이 장치, 노트북 및 백색 가전 등 다양한 장치들에 적용할 수 있는 전원 회로를 제공함을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to use a digital signal processing block to control the driving of a switching element in response to the feedback of an output voltage, and to a power circuit that can be applied to various devices such as an audio device, a display device, a notebook computer, and a white home appliance is intended to provide.
본 발명의 다른 목적은 스위칭 소자의 온 시점을 입력 전압과 스위칭 소자의 드레인과 소스 간의 전압의 차에 의하여 발생하는 공진의 공진 주기의 기저점에 대응하여 결정하고 부하의 변화에 대응하여 온 시점을 공진 주기 단위로 제어하면서 공진 주기 내에서 점진적으로 변화시켜서 전력 손실을 줄일 수 있는 전원 회로를 제공함을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to determine the on-time of the switching element in correspondence to the base point of the resonance period of the resonance generated by the difference between the input voltage and the voltage between the drain and the source of the switching element, and determine the on-time in response to a change in the load. An object of the present invention is to provide a power supply circuit capable of reducing power loss by gradually changing within a resonance period while controlling in units of a resonance period.
본 발명의 스위칭 소자의 구동에 의하여 전력 변환 회로에서 전력 변환을 수행하는 전원 회로는, 상기 스위칭 소자의 드레인과 소스 간 전압의 공진 주기의 기저점에 대응하는 온 시점을 부하의 변화에 대응하여 점진적으로 변화시켜서 공진 주기 단위로 변경하며, 점진적으로 변경되는 상기 온 시점을 적용한 구동 신호를 상기 스위칭 소자에 제공하는 제어부;를 포함함을 특징으로 한다.In the power circuit for performing power conversion in the power conversion circuit by driving the switching element of the present invention, the on-time corresponding to the base point of the resonance period of the voltage between the drain and the source of the switching element is gradually changed in response to a change in load. and a control unit configured to provide, to the switching element, a driving signal to which the on-time, which is changed gradually, is applied to the switching element.
본 발명의 전원 회로는, 스위칭 소자의 구동에 의하여 전력 변환을 수행하는 전력 변환 회로; 상기 전력 변환 회로의 부하 상태에 대응하는 피드백 신호를 제공하는 피드백 회로; 상기 전력 변환 회로의 1차측 전류의 영 전류 시점을 감지하고, 상기 영 전류 시점부터 상기 스위칭 소자의 드레인과 소스 간의 전압의 공진 주기의 기저점에 해당하는 시점까지 지연한 감지 신호를 제공하는 영 전류 감지 회로; 및 상기 영 전류 시점 이후 카운팅을 수행함으로써 미리 정해진 값과 카운트 값이 일치하는 시점을 상기 스위칭 소자의 온 시점으로 결정하고, 상기 부하의 변화에 대응하여 상기 스위칭 소자의 상기 온 시점을 점진적으로 변화시켜서 공진 주기 단위로 변경하며, 점진적으로 변경되는 상기 온 시점을 적용한 구동 신호를 상기 스위칭 소자에 제공하는 제어부;를 포함함을 특징으로 한다.The power supply circuit of the present invention comprises: a power conversion circuit for performing power conversion by driving a switching element; a feedback circuit for providing a feedback signal corresponding to a load state of the power conversion circuit; Detects a zero current time point of the primary side current of the power conversion circuit, and provides a delayed detection signal from the zero current time point to a time point corresponding to the base point of the resonance period of the voltage between the drain and the source of the switching element sensing circuit; and by performing counting after the zero current time point, a time point at which a predetermined value and a count value coincide with the on time point of the switching element is determined, and the on time point of the switching element is gradually changed in response to a change in the load. and a control unit that changes in units of resonance periods and provides a driving signal to which the gradually changed ON time is applied to the switching element.
본 발명에 의하면, 오디오 장치, 디스플레이 장치, 노트북 및 백색 가전 등 다양한 장치들에 적용할 수 있는 전원 회로를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a power supply circuit applicable to various devices such as an audio device, a display device, a notebook computer, and a white home appliance.
또한, 본 발명에 의하면, 디지털 신호 처리 블록을 이용하여 부하의 상태를 피드백하여서 스위칭 소자의 구동을 제어할 수 있다.In addition, according to the present invention, the driving of the switching element can be controlled by feeding back the state of the load using the digital signal processing block.
또한, 본 발명에 의하면, 스위칭 소자의 온 시점을 스위칭 소자의 드레인과 소스 간 전압의 공진 주기 단위로 제어하고, 스위칭 소자의 드레인과 소스 간 전압을 공진 주기 내에서 증가 및 감소시키며, 드레인과 소스 간 전압 차가 작은 상태에서 스위칭 소자를 온 시킴으로써 전력 손실을 줄일 수 있다.In addition, according to the present invention, the on-time of the switching element is controlled in units of the resonance period of the voltage between the drain and the source of the switching element, the voltage between the drain and the source of the switching element is increased and decreased within the resonance period, and the drain and the source Power loss can be reduced by turning on the switching element in a state where the voltage difference between them is small.
도 1은 본 발명의 전원 회로의 실시예를 나타내는 블록도.
도 2는 도 1의 제어부의 상세 블록도.
도 3은 스위칭 소자의 턴온에 대응한 동작을 설명하기 위한 회로도.
도 4는 도 3의 스위칭 소자의 동작에 대응한 파형도.
도 5는 스위칭 소자의 턴오프에 대응한 동작을 설명하기 위한 회로도.
도 6은 도 5의 스위칭 소자의 동작에 대응한 파형도.
도 7은 스위칭 소자의 온 시점의 변화를 설명하기 위한 타이밍도.1 is a block diagram showing an embodiment of a power supply circuit of the present invention;
Figure 2 is a detailed block diagram of the control unit of Figure 1;
3 is a circuit diagram illustrating an operation corresponding to turn-on of a switching element;
Fig. 4 is a waveform diagram corresponding to the operation of the switching element of Fig. 3;
5 is a circuit diagram for explaining an operation corresponding to turn-off of a switching element;
Fig. 6 is a waveform diagram corresponding to the operation of the switching element of Fig. 5;
7 is a timing diagram for explaining a change in an ON time of a switching element;
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정되어 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The terms used in the present specification and claims are not limited to a conventional or dictionary meaning, and should be interpreted in a meaning and concept consistent with the technical matters of the present invention.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예이며, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있다.The embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, so various equivalents and modifications that can replace them at the time of the present application there may be
도 1을 참조하면, 전원 회로는 전원부(10), 스타트-업 회로(12), 전력 변환 회로(14), 스위칭 소자(Q), 출력 회로(16), 피드백 회로(18), 제어부(20) 및 영 전류 감지 회로(22)를 포함할 수 있다. 도 1에서 RL은 부하이고, D는 역기전류의 흐름을 차단하기 위한 다이오드이며, C는 제어부(20)에 인가되는 동작 전압을 충전하기 위한 캐패시터이고, R은 저항이다.Referring to FIG. 1 , the power circuit includes a
도 1과 같이 실시되는 본 발명의 전원 회로는 오디오 장치, 디스플레이 장치, 노트북 및 백색 가전 등 다양한 장치들에 적용하도록 실시될 수 있다. 일례로, 오디오 장치에 적용되는 경우, 제어부(20)가 하나의 패키지로 구성될 수 있다. 그리고, 디스플레이 장치에 적용되는 경우, 제어부(20)와 스타트-업 회로(12)가 하나의 패키지에 포함될 수 있다. 그리고, 노트북 및 백색 가전에 적용되는 경우, 제어부(20), 스타트-업 회로(12) 및 스위칭 소자(Q)가 하나의 패키지에 포함될 수 있다.The power circuit of the present invention implemented as shown in FIG. 1 may be implemented to be applied to various devices such as an audio device, a display device, a notebook computer, and a white home appliance. For example, when applied to an audio device, the
도 1의 실시예로 구성된 각 부품들의 구성 및 동작을 살펴본다.A configuration and operation of each component configured in the embodiment of FIG. 1 will be described.
전원부(10)는 교류 전원이나 직류 전원을 제공할 수 있으며, 본 발명의 설명을 위하여 전원부(10)는 입력 전압 VIN과 입력 전류 iVIN를 제공할 수 있다. The
스타트-업 회로(12)는 전력 변환 회로(14)가 동작 전압 Vcc를 제공하지 않는 구간에 대응하여 전원부(10)의 입력 전압 VIN을 이용하여 제어부(20)의 동작을 위한 동작 전압 Vcc를 제공하기 위한 것이다. The start-
전력 변환 회로(14)는 입력 전압 VIN을 변환하며 이를 위하여 트랜스포머를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 입력 전압 VIN은 교류 전압이나 직류 전압일 수 있으나, 실시예의 설명을 위하여 교류 전압인 것으로 예시한다.The
트랜스포머는 전압 변화에 대응한 전류 유도를 위한 다수의 코일을 포함하며, 다수의 코일은 1차측(NP)과 2차측(NS) 및 보조 코일(NA)로 구분될 수 있다. 전력 변환 회로(14)에 도시된 LM은 1차측(NP)의 인덕턴스 성분을 등가적으로 표현한 것이며, 이하, 인덕터(LM)라 한다. 인덕터(LM)에는 인덕터 전압 VLM과 인덕터 전류 iM가 적용될 수 있다. 전력 변환 회로(14)의 입력 전압 VIN에 대응하는 입력측 전류 iVIN와 구분을 위하여, 인덕터(LM)의 인덕터 전류 iM는 트랜스포머 즉 전력 변환 회로(14)의 1차측(NP) 전류로 설명될 수 있다. 트랜스포머는 1차측(NP)과 2차측(NS)의 권선비에 따라 전력 변환을 수행한다. 그리고, 트랜스포머의 보조 코일(NA)은 1차측(NP) 전류의 변화를 권선비에 따라 센싱한다.The transformer includes a plurality of coils for inducing a current corresponding to the voltage change, a number of coils may be divided into a primary side (P N) and the outlet (S N) and secondary coil (N A). The LM shown in the electric
스위칭 소자(Q)는 트랜스포머의 1차측(NP)에 드레인이 연결되며 대개 전계 효과 트랜지스터(FET, Field Effect Transistor)를 이용하는 고전압용 NMOS 트랜지스터로 구성될 수 있다. 스위칭 소자(Q)의 소스는 저항(R)을 통하여 접지에 연결되고, 스위칭 소자(Q)의 게이트에 구동 신호(GD)가 제공된다.The switching element Q has a drain connected to the primary side N P of the transformer and may be formed of a high voltage NMOS transistor using a field effect transistor (FET). The source of the switching element Q is connected to the ground through the resistor R, and the driving signal GD is provided to the gate of the switching element Q.
스위칭 소자(Q)는 구동 신호(GD)에 의하여 스위칭 동작하며, 스위칭 소자(Q)의 턴온 및 턴오프에 연동하여 트랜스포머의 1차측(NP)이 구동될 수 있다. 구동 신호(GD)는 하이 레벨과 로우 레벨이 주기적으로 반복되는 펄스 파형으로 제공될 수 있다. 하이 레벨의 구동 신호(GD)에 의하여 스위칭 소자(Q)는 턴온되고, 이때 스위칭 소자(Q)의 드레인과 소스 간 전압 Vds은 실시예에서 "0V”로 될 수 있다. 그리고, 로우 레벨의 구동 신호(GD)에 의하여 스위칭 소자(Q)는 턴오프되고, 이때 스위칭 소자(Q)의 드레인과 소스 간 전압 Vds은 입력 전압 VIN과 2차측(NS)의 전압이 턴비에 의하여 1차측(NP)으로 전달되는 전압을 더한 값으로 될 수 있다. A switching element (Q) and the switching operation by a drive signal (GD), it can be driving the primary winding (N P) of the transformer in conjunction with the turn-on and turn-off of the switching device (Q). The driving signal GD may be provided as a pulse waveform in which a high level and a low level are periodically repeated. The switching element Q is turned on by the high-level driving signal GD, and at this time, the voltage Vds between the drain and the source of the switching element Q may be “0V” in the embodiment. And, the low-level driving The switching element Q is turned off by the signal GD, and at this time, the voltage Vds between the drain and the source of the switching element Q is the input voltage VIN and the voltage of the secondary side N S due to the turn ratio of the primary side N P ) can be the sum of the voltage delivered to it.
스위칭 소자(Q)의 드레인과 소스 간 전압은 전력 변환 회로(14)의 트랜스포머의 1차측(NP) 전류가 0(Zero)으로 되는 시점 이후 공진한다. 이때 공진은 입력 전압 VIN과 스위칭 소자(Q)에 인가되는 드레인과 소스 간 전압 Vds의 차로 인하여 발생하며 인덕터(LM)와 스위칭 소자의 드레인 소스 간 기생 캐패시터에 의한 LC 공진에 해당된다. 상기 공진은 입력 전압 VIN과 2차측(NS)의 전압이 턴비에 의하여 1차측(NP)으로 전달되는 전압을 더한 제1 값(VIN+(Np/Ns)Vo)과 입력 전압 VIN과 2차측(NS)의 전압이 턴비에 의하여 1차측(NP)으로 전달되는 전압을 뺀 제2 값(VIN-(Np/Ns)Vo)의 차에 의하여 발생하고 공진 주기를 가지며 입력 전압 VIN으로 수렴된다.The voltage between the drain and the source of the switching element Q resonates after the point in time when the primary side (NP) current of the transformer of the power conversion circuit 14 becomes 0 (Zero). At this time, the resonance occurs due to the difference between the input voltage VIN and the voltage Vds between the drain and the source applied to the switching element Q, and corresponds to the LC resonance caused by the parasitic capacitor between the inductor LM and the drain-source of the switching element. The resonator is an input voltage VIN and the secondary side (N S) voltage is a first value obtained by adding the voltage delivered to the primary winding (N P) by the turns ratio (VIN + (Np / Ns) Vo) and the input voltage VIN and the secondary side of a a second value (VIN- (Np / Ns) Vo ) of the convergence caused by the car and having a resonant period the input voltage VIN of the voltage (N S), minus the voltage that is delivered to the primary winding (N P) by the turns ratio do.
그리고, 스위칭 소자(Q)의 소스와 저항(R) 사이의 노드에서 센싱 신호 CS가 출력될 수 있으며, 센싱 신호 CS는 저항(R)에 인가되는 전압에 대응하는 값을 갖는 것으로 이해될 수 있다.In addition, the sensing signal CS may be output from a node between the source of the switching element Q and the resistor R, and it may be understood that the sensing signal CS has a value corresponding to a voltage applied to the resistor R. .
한편, 전력 변환 회로(14)의 트랜스포머의 2차측(NS)에 출력 회로(16)가 구성되며, 출력 회로(16)는 트랜스포머의 2차측(NS)의 전압을 부하(RL)로 전달한다. 이를 위하여 출력 회로(16)는 다이오드(Do)와 캐패시터(Co)를 포함하며, 다이오드(Do)를 경유하는 전류는 다이오드 전류 iD로 표시될 수 있으며, 캐패시터(Co)의 충방전에 의하여 부하(RL)로 제공되는 전류는 출력 전류(io)로 표시될 수 있다. 상기한 다이오드 전류 iD는 전력 변환 회로(14) 즉 트랜스포머의 2차측 전류에 해당한다. On the other hand, the power conversion and a secondary side (N S), the
피드백 회로(18)는 부하(RL)의 상태에 대응하는 피드백 신호 FB를 생성하고 피드백 신호 FB를 제어부(20)에 전달한다. 피드백 회로(18)는 부하에 제공되는 출력 전압 Vo 또는 출력 전류 io를 검출함으로써 피드백 신호 FB를 생성할 수 있다. 피드백 회로(18)는 제작자의 의도에 따라 다양하게 구성될 수 있으며 대표적으로 포토 커플러를 이용하여 구성될 수 있다.The
한편, 영 전류 감지 회로(22)는 전력 변환 회로(14)의 트랜스포머의 보조 코일(NA)에서 출력되는 센싱 전압 VA을 감지하도록 구성된다. On the other hand, a zero
센싱 전압 VA는 트랜스포머의 2차측(NS) 전류가 흐르는 동안 하이 레벨을 유지하며 트랜스포머의 2차측(NS) 전류인 다이오드 전류 iD가 영(Zero)이 되는 시점 즉 트랜스포머의 1차측(NP)의 전류가 영(Zero)이 되는 시점에 레벨이 떨어지기 시작하며, 이론적으로 스위칭 소자(Q)의 드레인과 소스 간 전압의 공진을 따라 레벨이 떨어질 수 있다. 센싱 전압 VA는 트랜스포머의 2차측(NS)에 다이오드 전류 iD가 영(Zero)이 되는 시점 즉 트랜스포머의 1차측(NP)의 전류가 영(Zero)이 되는 영 전류 시점을 감지하기 위한 영 전류 감지 신호로서 이용될 수 있다.Sensing the voltage V A is the primary side of the point that is the transformer kept at the high level, while the secondary side (N S) current of a transformer flows and the secondary side of the transformer (N S) current of the diode current i D is to be zero (Zero) ( When the current of N P ) becomes zero, the level starts to drop, and theoretically, the level may drop along the resonance of the voltage between the drain and the source of the switching element Q. Sensing the voltage V A has to detect the zero current point, the current of the secondary side (N S) to the diode current i D is zero (Zero) is the time that is the primary side (N P) of the transformer is a transformer that is zero (Zero) It can be used as a zero current sensing signal for
영 전류 감지 회로(22)는 센싱 전압 VA가 하이 레벨에서 떨어지기 시작하는 영 전류 시점으로부터 일정 시간 지연시킨 감지 신호 VBD를 제어부(20)에 제공하도록 구성된다. 영 전류 감지 회로(22)는 지연을 위하여 캐패시턴스와 저항을 갖는 요소들을 포함할 수 있다.A zero
스위칭 소자(Q)의 드레인과 소스 간 전압의 공진 주기는 테스트에 의하여 미리 알 수 있다. 그러므로, 영 전류 감지 회로(22)는 감지 신호 VBD가 로우 레벨에 도달하는 시점을 스위칭 소자(Q)의 드레인과 소스 간 전압의 공진 주기의 기저점과 일치시키기 위한 미리 설정된 지연 시간을 갖도록 구성될 수 있다.The resonance period of the voltage between the drain and the source of the switching element Q may be known in advance by a test. Therefore, the zero
한편, 제어부(20)는 도 2와 같이 디지털 신호 처리 블록(210)과 게이트 드라이버(220)를 포함할 수 있다. 게이트 드라이버(220)는 디지털 신호 처리 블록(210)의 제어에 대응하는 구동 신호(GD)를 생성하고 출력한다. 그리고, 디지털 신호 처리 블록(210)은 센싱 신호 CS, 감지 신호 VBD 및 피드백 신호 FB를 수신하고, 게이트 드라이버(220)의 구동 신호 GD의 생성 및 출력을 제어한다.Meanwhile, the
제어부(20)는 입력 전압 VIN이 인가되는 초기 즉 전력 변환 회로(14)가 구동되기 전에는 스타트-업 회로(12)에서 제공되는 동작 전압 VCC에 의하여 동작되고, 전력 변환 회로(14)가 구동된 후에는 보조 코일(NA)에서 제공되는 센싱 전압 VA를 동작 전압 VCC로서 이용하여 동작된다.The
센싱 신호 CS, 감지 신호 VBD 및 피드백 신호 FB에 대응하여 구동 신호 GD를 제어하는 동작은 디지털 신호 처리 블록(210)에서 수행한다. 그러나, 설명의 편의를 위하여 본 발명은 디지털 신호 처리 블록(210)의 제어 동작을 제어부(20)가 수행하는 것으로 기재한다.The operation of controlling the driving signal GD in response to the sensing signal CS, the sensing signal V BD, and the feedback signal FB is performed by the digital
제어부(20)는 부하(RL)가 일정하게 유지되는 경우 센싱 신호 CS에 대응하여 출력 전류 io가 일정하게 유지될 수 있도록 구동 신호(GD)의 생성 및 출력을 제어하는 동작을 수행할 수 있다.When the load RL is kept constant, the
그리고, 제어부(20)는 전력 변환 회로(14)의 1차측(NP) 전류의 영 전류 시점 이후 카운팅을 수행하며 미리 정해진 값과 카운트 값이 일치하는 시점을 스위칭 소자(Q)의 온 시점으로 결정한다. 여기에서, 미리 정해진 값은 스위칭 소자(Q)의 드레인과 소스 간 전압의 공진 주기들 중 원하는 공진 주기의 기저점에 대응하도록 설정될 수 있다. 이와 같이 스위칭 소자(Q)의 온 시점이 결정될 수 있고, 제어부(20)는 부하(RL)의 변화에 대응하여 스위칭 소자(Q)의 온 시점을 공진 주기 단위로 변경하며 하나의 공진 주기 내에서 점진적으로 변경할 수 있고, 변경된 온 시점을 적용한 구동 신호 GD를 스위칭 소자(Q))에 제공한다. Then, the control unit 20 performs counting after the zero current time of the primary side (NP ) current of the
제어부(20)는 전력 변환 회로(14)의 1차측(NP) 전류의의 영 전류 시점 이후 스위칭 소자(Q)의 드레인과 소스 간 전압의 공진 주기의 기저점에 대응하는 온 시점을 결정하기 위하여 영 전류 감지 회로(22)의 감지 신호 VBD를 이용한다.The
그리고, 제어부(20)는 부하(RL)의 변화에 따라 스위칭 소자(Q)의 온 시간을 증가시키거나 감소시키기 위하여 피드백 신호 FB를 이용한다. In addition, the
상술한 도 1 및 도 2와 같이 구성되는 전원 회로의 동작을 설명한다. 먼저, 도 3 및 도 4를 참조하여 스위칭 소자(Q)가 턴온된 상태의 전원 회로의 동작을 설명하고, 도 5 및 도 6을 참조하여 스위칭 소자(Q)가 턴오프된 상태의 전원 회로의 동작을 설명한다. An operation of the power circuit configured as in FIGS. 1 and 2 will be described. First, the operation of the power circuit in a state in which the switching element Q is turned on will be described with reference to FIGS. 3 and 4 , and the power circuit in a state in which the switching element Q is turned off with reference to FIGS. 5 and 6 is described. Describe the action.
도 3 및 도 4를 참조하면, 구동 신호 GD가 하이 레벨로 제공되면 스위칭 소자(Q)는 턴온된다. 스위칭 소자(Q)는 역기전력의 흐름을 차단하는 다이오드 기능을 등가적으로 가질 수 있으며 드레인과 소스 간 전압 Vds은 낮게 형성될 수 있다. 3 and 4 , when the driving signal GD is provided at a high level, the switching element Q is turned on. The switching element Q may have a diode function to block the flow of counter electromotive force equivalently, and the voltage Vds between the drain and the source may be formed to be low.
스위칭 소자(Q)가 턴온된 후 입력 전류 iVIN은 점차 증가한다. 입력 전류 iVIN은 전력 변환 회로(14)의 인덕터(LM)와 스위칭 소자(Q)를 경유하여 흐르며, 스위칭 소자(Q)가 턴온된 이후 인덕터 전압 VLM은 입력 전압 VIN 레벨로 유지되며, 인덕터 전류 iM은 입력 전류 iVIN의 증가를 따라간다.After the switching element Q is turned on, the input current i VIN gradually increases. The input current i VIN flows through the inductor LM and the switching element Q of the
이때, 출력 회로(16)는 구동 신호 GD가 이전 주기에 스위칭 소자(Q)가 턴오프된 것에 대응하여 캐패시터(Co)에 축적된 에너지를 부하(RL)에 방전할 수 있다. 그러므로, 출력 전압 Vo은 감소한다. In this case, the
또한, 전력 변환 회로(14)의 1차측(NP)에서 2차측(NS)으로 에너지 전달은 이루어지지 않는다. 그러므로, 다이오드 전류 iD는 흐르지 않으며, 센싱 전압 VA와 감지 신호 VBD는 형성되지 않는다.Further, the secondary side from the primary side of the power conversion circuit (14) (N P) ( N S) to the energy transfer is not performed. Therefore, the diode current i D does not flow, and the sensing voltage V A and the sensing signal V BD are not formed.
이후, 구동 신호 GD가 로우 레벨로 제공되면 스위칭 소자(Q)는 턴오프된다. 이에 대한 전원 회로의 동작은 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다.Thereafter, when the driving signal GD is provided at a low level, the switching element Q is turned off. The operation of the power circuit will be described with reference to FIGS. 5 and 6 .
스위칭 소자(Q)는 턴오프되면 입력 전류 iVIN의 흐름을 위한 경로를 제공하지 않으며 드레인과 소스 간 전압 Vds이 높게 형성된다. 이때, 스위칭 소자(Q)의 드레인과 소스 간은 “입력 전압(VIN)+1차측(NP)과 2차측(NS)의 권선비(NP/NS)*출력 전압 Vo”로 될 수 있다. 즉, 입력 전류 iVIN은 흐르지 않으며, 인덕터 전압 VLM은 낮게 형성될 수 있다. 일례로, 인덕터 전압 VLM은 “1차측(NP)과 2차측(NS)의 권선비(NP/NS)*출력 전압 Vo”로 될 수 있다. 그리고, 턴온 시점에 스위칭 소자(Q)의 드레인과 소스 간 전압은 과도 특성을 가질 수 있다.When the switching element Q is turned off, it does not provide a path for the flow of the input current i VIN and the drain-source voltage Vds is formed high. At this time, the drain and the source between the switching element (Q) may be a "winding ratio of the input voltage (VIN) +1 winding (N P) and the secondary side (N S) (N P / N S) * Output voltage Vo" have. That is, the input current i VIN does not flow, and the inductor voltage V LM may be low. In one example, the inductor voltage V LM may be a "primary winding (N P) turns ratio (N P / N S) of the secondary (S N) * Output voltage Vo". In addition, the voltage between the drain and the source of the switching element Q at the turn-on time may have a transient characteristic.
스위칭 소자(Q)가 턴오프되면 인덕터(LM)에 축적된 에너지에 의하여, 인덕터 전류 iM이 인덕터(LM)와 전력 변환 회로(14)의 1차측(NP)을 포함하는 폐루프에서 발생한다. 1차측(NP) 전류 흐름에 유도되어서 전류 변환 회로(14)의 2차측(NS)에 다이오드 전류 iD의 흐름이 개시된다. 다이오드 전류 iD의 양은 인덕터 전류 iM이 감소되는 양을 따른다.When the switching device (Q) is turned off by the energy stored in the inductor (LM), generated in the closed loop for the inductor current i M including the inductor primary winding (N P) of the (LM) and the
이때, 출력 회로(16)는 다이오드 전류 iD에 의한 에너지를 캐패시터(Co)에 충전하면서 부하(RL)에 전달한다. 그러므로, 출력 전압 Vo은 증가한다. At this time, the
전력 변환 회로(14)의 다이오드 전류 iD의 흐름은 보조 코일(NA)에서 센싱될 수 있다. 보조 코일(NA)은 다이오드 전류 iD의 흐름에 대응한 센싱 전압 VA을 하이 레벨로 출력하며, 영 전류 감지 회로(22)도 센싱 전압 VA에 대응한 하이 레벨의 감지 신호 VBD를 하이 레벨로 출력한다. 일례로, 하이 레벨의 센싱 전압 VA와 하이 레벨의 감지 신호 VBD는 “보조권선(NA)과 2차측(NS)의 권선비(NA/NS)*출력 전압 Vo”로 될 수 있다. 그리고, 로우 레벨의 센싱 전압 VA와 로우 레벨의 감지 신호 VBD는 이론적으로 “보조권선(NA)과 1차측(NP)의 권선비(NA/NP)*입력 전압 VIN”로 될 수 있으며 네가티브 값을 가질 수 있다. 그러나, 실제로 센싱 전압 VA와 로우 레벨의 감지 신호 VBD는 이론적으로 네가티브 값을 갖는 경우에 대하여 실질적인 "0" 레벨을 유지하는 것으로 설정될 수 있다.The flow of the diode current i D of the
상기와 같이 스위칭 소자(Q)의 턴오프 상태가 유지되면, 전력 변환 회로(14)의 2차측(NS)의 다이오드 전류 iD가 0(Zero)가 된다. 이때, 전력 변환 회로(14)의 1차측(NP) 전류인 인덕터 전류 iM도 0(Zero)가 된다.When the turn-off state of the switching device (Q) maintained as described above, the diode current i D of the secondary winding (S N) of the
턴오프 상태인 스위칭 소자(Q)의 드레인과 소스 간 전압 Vds이 높게 형성된다. 이 상태에서 스위칭 소자(Q)를 턴온하면, 드레인과 소스 간 전압 Vds의 차가 커서 스위칭 소자(Q)에서 스위칭 로스가 많이 발생할 수 있으며, 그 결과 전력 손실이 많이 발생할 수 있다.The voltage Vds between the drain and the source of the switching element Q in the turned-off state is formed to be high. When the switching element Q is turned on in this state, a large difference in the voltage Vds between the drain and the source may result in a large switching loss in the switching element Q, and as a result, a large amount of power loss may occur.
상기한 전력 손실을 줄이기 위하여 본 발명은 디지털 신호 처리 블록(210)의 디지털 방식의 제어에 의하여 스위칭 소자(Q)의 온 시점을 조절할 수 있다. 스위칭 소자(Q)는 드레인과 소스 간 전압의 차가 가장 낮은 시점에서 턴온될 수 있도록 제어될 수 있다.In order to reduce the above-described power loss, in the present invention, the on-time of the switching element Q can be adjusted by the digital control of the digital
상술한 바에서, 영 전류 감지 회로(22)는 전력 변환 회로(14)의 1차측(NP) 전류인 인덕터 전류 iM가 0(Zero)이 되는 영 전류 시점 이후 스위칭 소자(Q)의 드레인과 소스 간 전압이 공진 주기의 기저점(Pb)에 일치하는 시점에 감지 신호 VBD가 로우 레벨에 도달하도록 센싱 전압 VA에 대응한 지연 동작을 수행한다. 공진 주기의 기저점(Pb)의 전압은 “입력 전압 VIN-1차측(NP)과 2차측(NS)의 권선비(NP/NS)*출력 전압 Vo”로 될 수 있다.As described above, the zero
즉, 스위칭 소자(Q)는 드레인과 소스 간의 전압 차가 가장 낮은 공진 주기의 기저점(Pb)에서 턴온될 수 있다. 그 결과, 스위칭 소자(Q)의 스위칭 로스가 최소화될 수 있고, 스위칭 소자(Q)에 의한 전력 손실이 줄어들 수 있다.That is, the switching element Q may be turned on at the base point Pb of the resonance period with the lowest voltage difference between the drain and the source. As a result, the switching loss of the switching element Q may be minimized, and power loss by the switching element Q may be reduced.
도 4 및 도 6에서, 전력 변환 회로(14)의 1차측(NP) 전류인 인덕터 전류 iM가 0(Zero)이 되는 시점 즉 영 전류 시점은 T1으로 기재하고, 영 전류 감지 회로(22)에서 출력되는 감지 신호 VBD가 로우 레벨에 도달하는 시점은 T2로 기재한다. 이들을 대비하면, 센싱 전압 VA가 로우 레벨에 도달하는 시점에 비하여 감지 신호 VBD가 로우 레벨에 도달하는 시점이 지연되며, 감지 신호 VBD가 로우 레벨에 도달하는 시점이 스위칭 소자(Q)의 드레인과 소스 간 전압의 공진 주기의 기저점(Pb)에 일치됨을 이해할 수 있다.4 and 6, the inductor current i M, which is the primary side (NP ) current of the
제어부(20)는 상술한 바와 같이 영 전류 감지 회로(22)에서 출력되는 감지 신호 VBD를 이용하여 전력 변환 회로(14)의 출력 측의 영 전류 시점(T1) 이후 공진되는 스위칭 소자(Q)의 드레인과 소스 간 전압의 공진 주기의 기저점(Pb)에 대응하도록 스위칭 소자(Q)의 온 시점을 결정하고, 상기한 온 시점을 적용한 구동 신호 GD를 스위칭 소자(Q)에 제공할 수 있다.As described above, the
또한, 제어부(20)는 카운팅을 수행하며, 카운트 값이 스위칭 소자(Q)의 드레인과 소스 간 전압의 공진 주기들 중 원하는 공진 주기의 기저점(Pb)에 대응하도록 설정되도록 미리 정해진 값과 일치하는 시점을 스위칭 소자(Q)의 온 시점으로 결정하고, 부하(RL)의 변화에 대응하여 스위칭 소자(Q)의 온 시점을 공진 주기 단위로 변경하며, 하나의 공진 주기 내에서 점진적으로 변경하며 구동 신호 GD를 스위칭 소자(Q)에 제공할 수 있다.In addition, the
보다 구체적으로 제어부(20)의 동작을 도 7을 참조하여 설명한다.In more detail, the operation of the
제어부(20)는 카운팅을 수행하며 카운팅 결과를 이용하여 공진이 몇 번 이루어졌는지 알 수 있다. 제어부(20)는 공진 주기의 기저점에서 발생하는 공진 주기 펄스를 이용하여 카운팅할 수 있으며, 카운트 값이 미리 정해진 값과 일치하는지 판단한다. The
제어부(20)는 감지 신호 VBD가 로우 레벨에 도달한 시점(T2)을 참조하여 각 공진 주기의 기저점에 대응하는 타이밍에 동기하는 공진 주기 펄스 BD를 생성한다. 제어부(20)는 카운트 값과 미리 정해진 값이 일치하면 스위칭 소자(Q)의 드레인과 소스 간 전압의 공진 주기들 중 원하는 공진 주기의 기저점에 대응하도록 것으로 판단하여 온 시점을 결정한다.The
제어부(20)는 전력 변환 회로(14)의 출력 측의 부하 상태에 대응하는 피드백 신호 FB를 수신하고, 피드백 신호 FB를 이용하여 부하의 변화를 감지할 수 있다.The
제어부(20)는 피드백 신호 FB를 이용하여 부하의 변화를 감지한 경우 부하가 늘어나는 경우와 줄어드는 경우에 대응하여 스위칭 소자(Q)의 온 시간이 증가되거나 감소될 수 있도록 온 시점을 변경할 수 있다.When a change in load is sensed using the feedback signal FB, the
제어부(20)는 부하의 변화에 대응하여 공진 주기 단위로 온 시점을 변경할 수 있으며, 일례로 도 7과 같이 세번째 공진 주기의 기저점(Pb3)과 네번째 공진 주기의 기저점(Pb4) 사이에서 스위칭 소자(Q)의 온 시간이 점진적으로 감소하도록 구성될 수 있다. The
제어부(20)는 부하의 변화에 대응하여 하나 또는 둘 이상의 공진 주기를 포함하는 인에이블 구간을 설정할 수 있으며, 도 7의 실시예는 인에이블 구간을 세번째 공진 주기의 기저점(Pb3)과 네번째 공진 주기의 기저점(Pb4) 사이로 예시한 것이다.The
제어부(20)는 세번째 주기의 기저점(PB3)의 공진 주기 펄스 BD를 기준으로 인에이블 구간 동안 구동 신호 GD의 매 주기마다 순차적으로 시프트되는 천이 제어 신호 BDS1~BDSn를 순차적으로 생성할 수 있으며, 제어부(20)는 구동 신호 GD의 매 주기마다 각 천이 제어 신호 BDS1~BDSn에 대응하여 세번째 공진 주기의 기저점(Pb3)에서 네번째 공진 주기의 기저점(Pb4)으로 순차적으로 온 시점(P1~Pn)이 변화되는 구동 신호 GD를 제공할 수 있다.The
스위칭 소자(Q)는 부하의 변화에 대응하여 온 시점이 P1에서 Pn으로 매 주기마다 변화되는 구동 신호 GD를 제어부(20)에서 제공받고, 부하가 줄어드는 것에 대응하여 점차 온 시간이 줄어드는 구동 신호 GD에 의하여 구동될 수 있다.The switching element Q receives a driving signal GD whose on time is changed every cycle from P1 to Pn in response to a change in load from the
상기와 같이 제어부(20)는 구동 신호 GD의 온 시간이 늘어나거나 줄어들도록 온 시점을 변경할 수 있다. 만약 제어부(20)가 아날로그 회로로 구현된 경우에는 온 시간을 늘이거나 줄이도록 설계하는 것이 용이하지 않을 수 있다. 그러나, 본 발명에서 구현된 제어부(20)는 디지털 신호 처리 블록을 이용한다. 그러므로, 본 발명에서 구현된 제어부(20)는 디지털 연산을 이용하여 구동 신호 GD의 온 시간을 늘이거나 줄이는 것을 용이하게 구현할 수 있다.As described above, the
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 오디오 장치, 디스플레이 장치, 노트북 및 백색 가전 등 다양한 장치들의 전원 회로를 제공할 수 있으며, 디지털 연산을 이용하여 부하의 상태를 피드백하여서 스위칭 소자의 구동을 용이하게 제어할 수 있는 이점이 있다.As described above, the present invention can provide a power circuit for various devices such as an audio device, a display device, a notebook computer, and a white home appliance, and uses a digital operation to feed back the state of the load to easily control the driving of the switching element. There are advantages to being able to
그리고, 본 발명은 전력 변화을 구동하기 위한 스위칭 소자의 온 시점을 스위칭 소자의 드레인과 소스 간 전압의 공진 주기 단위로 제어하고 공진 주기 내에서 점진적으로 증가 및 감소시켜서 드레인과 소스 간 전압이 제어된 상태에서 스위칭 소자를 온 시킴으로써 전력 손실을 줄일 수 있다.In addition, the present invention controls the on-time of the switching element for driving the power change in units of the resonance period of the voltage between the drain and the source of the switching element and gradually increases and decreases within the resonance period so that the voltage between the drain and the source is controlled. Power loss can be reduced by turning on the switching element in
Claims (10)
상기 전력 변환 회로의 1차 측의 영 전류 시점 이후 카운팅을 수행함으로써 상기 스위칭 소자의 드레인과 소스 간 전압의 공진 주기의 기저점에 대응하는 온 시점을 결정하고, 상기 온 시점을 부하의 변화에 대응하여 상기 공진 주기 단위로 점진적으로 변경하며, 점진적으로 변경되는 상기 온 시점을 적용한 구동 신호를 상기 스위칭 소자에 제공하는 제어부;를 포함함을 특징으로 하는 전원 회로.In the power supply circuit for performing power conversion in the power conversion circuit by driving a switching element,
By performing counting after the zero current time point of the primary side of the power conversion circuit, an ON time point corresponding to a base point of a resonance period of a voltage between a drain and a source of the switching element is determined, and the ON time point corresponds to a change in load and a control unit that gradually changes in units of the resonance period and provides a driving signal to which the gradually changed ON time is applied to the switching element.
상기 제어부는 디지털 신호 처리 블록을 포함하며,
상기 디지털 신호 처리 블록은 상기 전력 변환 회로의 1차 측의 상기 영 전류 시점 이후 카운팅을 수행함으로써 미리 정해진 값과 카운트 값이 일치하는 시점을 상기 온 시점으로 결정하고, 상기 부하의 변화에 따라 상기 구동 신호의 매 주기마다 상기 스위칭 소자의 온 시간이 증가되거나 감소될 수 있도록 상기 온 시점을 점진적으로 변경하는 전원 회로.According to claim 1,
The control unit includes a digital signal processing block,
The digital signal processing block determines a time point at which a predetermined value and a count value coincide with the on time point by performing counting after the zero current point of the primary side of the power conversion circuit, and the drive according to the change in the load A power circuit for gradually changing the on-time so that the on-time of the switching element can be increased or decreased for every cycle of the signal.
상기 제어부는 상기 공진 주기의 기저점에서 발생하는 공진 주기 펄스를 이용하여 카운팅함으로써 상기 카운트 값을 구하는 전원 회로.3. The method of claim 2,
The control unit calculates the count value by counting using a resonance period pulse generated at a base point of the resonance period.
상기 전력 변환 회로의 1차측 전류가 영(Zero)에 도달하는 상기 영 전류 시점을 감지하고, 상기 영 전류 시점부터 상기 공진 주기의 상기 기저점에 해당하는 시점까지 지연한 감지 신호를 상기 제어부에 제공하는 영 전류 감지 회로를 더 포함하는 전원 회로.3. The method of claim 2,
Detects the zero current time point at which the primary-side current of the power conversion circuit reaches zero, and provides a delayed detection signal from the zero current time point to a time point corresponding to the base point of the resonance period to the control unit A power supply circuit further comprising a zero current sensing circuit to:
상기 영 전류 감지 회로는 상기 전력 변환 회로의 1차 측의 전류를 센싱한 센싱 전압을 이용하여 상기 영 전류 시점을 감지하고, 상기 센싱 전압을 지연하여서 상기 감지 신호를 출력하는 전원 회로.5. The method of claim 4,
The zero current sensing circuit detects the zero current time point by using a sensing voltage sensing the current of the primary side of the power conversion circuit, and delays the sensing voltage to output the sensing signal.
상기 제어부는 상기 부하의 변화에 대응하여 적어도 하나 이상의 공진 주기를 포함하는 인에이블 구간 동안 순차적으로 시프트되는 천이 제어 신호를 생성하고, 상기 천이 제어 신호의 순차적인 시프트에 동기하여 상기 온 시점을 변경하는 전원 회로.According to claim 1,
The control unit generates a transition control signal that is sequentially shifted during an enable period including at least one resonance period in response to a change in the load, and changes the ON time in synchronization with the sequential shift of the transition control signal power circuit.
상기 제어부는 상기 부하의 상태에 대응하는 피드백 신호를 수신하고, 상기 피드백 신호를 이용하여 상기 부하의 변화를 감지하는 전원 회로.According to claim 1,
The control unit receives a feedback signal corresponding to the state of the load, and the power circuit for detecting a change in the load by using the feedback signal.
전원의 초기 입력에 대응하여 동작 전압을 상기 제어부에 제공하는 스타트-업 회로를 더 포함하며, 상기 스타트-업 회로와 상기 제어부가 하나의 패키지에 포함되는 전원 회로.According to claim 1,
and a start-up circuit for providing an operating voltage to the control unit in response to an initial input of power, wherein the start-up circuit and the control unit are included in one package.
상기 스위칭 소자가 상기 패키지에 더 포함되는 전원 회로.9. The method of claim 8,
A power supply circuit in which the switching element is further included in the package.
상기 전력 변환 회로의 부하 상태에 대응하는 피드백 신호를 제공하는 피드백 회로;
상기 전력 변환 회로의 1차측 전류의 영 전류 시점을 감지하고, 상기 영 전류 시점부터 상기 스위칭 소자의 드레인과 소스 간 전압의 공진 주기의 기저점에 해당하는 시점까지 지연한 감지 신호를 제공하는 영 전류 감지 회로; 및
상기 영 전류 시점 이후 카운팅을 수행함으로써 미리 정해진 값과 카운트 값이 일치하는 시점을 상기 스위칭 소자의 온 시점으로 결정하고, 상기 부하의 변화에 대응하여 상기 스위칭 소자의 상기 온 시점을 점진적으로 변화시켜서 공진 주기 단위로 변경하며, 점진적으로 변경되는 상기 온 시점을 적용한 구동 신호를 상기 스위칭 소자에 제공하는 제어부;를 포함함을 특징으로 하는 전원 회로.a power conversion circuit for performing power conversion by driving a switching element;
a feedback circuit for providing a feedback signal corresponding to a load state of the power conversion circuit;
Zero current for detecting a zero current point of the primary side current of the power conversion circuit and providing a delayed detection signal from the zero current point to a point corresponding to the base point of the resonance period of the voltage between the drain and the source of the switching element sensing circuit; and
By performing counting after the zero current time point, a time point at which a predetermined value and a count value coincide is determined as the ON time point of the switching element, and the ON time point of the switching element is gradually changed in response to a change in the load to generate resonance The power circuit comprising: a control unit that changes in units of a cycle and provides a driving signal to which the gradually changed ON time is applied to the switching element.
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002058240A (en) * | 2000-06-01 | 2002-02-22 | Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk | Dc-dc converter circuit |
JP2002209377A (en) | 2001-01-12 | 2002-07-26 | Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk | Dc-dc converter circuit |
JP2004531195A (en) | 2001-06-25 | 2004-10-07 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Method for reducing mains harmonics and switching losses in discontinuous mode, switching power converter |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5177675A (en) * | 1991-10-16 | 1993-01-05 | Shindengen Archer Corp. | Zero voltage, zero current, resonant converter |
KR101556395B1 (en) * | 2008-04-02 | 2015-09-30 | 페어차일드코리아반도체 주식회사 | Convertor and the driving method thereof |
-
2014
- 2014-12-18 KR KR1020140183201A patent/KR102335419B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002058240A (en) * | 2000-06-01 | 2002-02-22 | Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk | Dc-dc converter circuit |
JP2002209377A (en) | 2001-01-12 | 2002-07-26 | Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk | Dc-dc converter circuit |
JP2004531195A (en) | 2001-06-25 | 2004-10-07 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Method for reducing mains harmonics and switching losses in discontinuous mode, switching power converter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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