KR102521306B1 - 스위칭 전원장치용 출력전압 검출회로 - Google Patents

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Abstract

포토커플러의 발광다이오드를 흐르는 전류에 노이즈가 타는 것을 방지하며, 출력전압의 전달경로에 있어서 출력전압에 노이즈가 탔을 경우 등에 PWM 제어부로의 피드백신호에 생기는 변동을 억제한다. NPN 트랜지스터(Q1)의 베이스에 제너다이오드(ZD1)에 의하여 생성되는 제어전압이 입력된다. 에미터의 전위에 변화가 없으면, 베이스-에미터 사이의 전압은 일정하게 된다. 따라서 에미터의 전위에 변화가 없는 경우에, 노이즈 등에 의하여 전압(Vcc2)이 변화되더라도 발광다이오드(LED)를 흐르는 전류(Ik)는 변화되지 않는다. 또한 저항(R10)은, 전류(Ik)의 변화를 억제하기 때문에 노이즈 내성을 향상시키지만, 출력전압의 변동의 검출감도를 저하시킨다. 그러나 션트 레귤레이터(SR)의 기준전압이 저항(R10)에 생기는 전압과 제너다이오드(ZD2)에 생기는 전압이 가산된 합계전압만큼 등가적으로 높아지게 되기 때문에, 출력전압 변동의 검출정밀도는 저하되지 않는다.

Description

스위칭 전원장치용 출력전압 검출회로
본 발명은, 스위칭 전원장치의 출력전압의 변동을 검출하여, 출력전압을 안정시키기 위한 피드백신호를 생성하는 스위칭 전원장치용 출력전압 검출회로(switching 電源裝置用 出力電壓 檢出回路)에 관한 것이다.
선행기술의 출력전압 검출회로(10)를 포함하는 스위칭 전원장치의 일례를 도6에 나타낸다.
도6에 나타내는 스위칭 전원장치는, 플라이백형(flyback型)의 DC-DC 컨버터이다. 이 스위칭 전원장치는, 트랜스(1)와, 스위칭 소자(2)와, 다이오드(D1)와, 콘덴서(C1)와, PWM(Pulse Width Modulation) 제어부(3)와, 출력전압 검출회로(10)로 구성된다. 이 스위칭 전원장치는, 직류의 입력전압(Vin)이 입력되어, 직류의 출력전압(Vout)을 출력한다.
출력전압 검출회로(10)는, 포토커플러(photocoupler)(PC)와, 션트 레귤레이터(shunt regulator)(SR)와, 가변저항(VR1)과, 가변저항(VR2)과, 콘덴서(C2)와, 저항(R1)과, 저항(R2)과, 저항(R3)을 갖는다.
출력전압 검출회로(10)는, 출력전압(Vout)의 변동을 검출하여, 출력전압(Vout)의 변동의 정도를 나타내는 신호를 포토커플러(PC)에 의하여 전위절연(電位絶緣)하여 전달함으로써, 출력전압(Vout)을 안정시키기 위한 피드백신호(피드백전압(Vfb))를 생성한다. 피드백전압(Vfb)은 PWM 제어부(3)의 FB 단자에 입력된다.
션트 레귤레이터(SR)의 등가회로를 도7에 나타낸다. 션트 레귤레이터(SR)는, 오차증폭기(OP)와, NPN 트랜지스터(Q2)와, 기준전압생성부(4)를 포함한다.
기준전압생성부(4)는 기준전압(Vb)(예를 들면 2.5V이다)을 출력한다.
레퍼런스 단자(reference 端子)(R)에는 레퍼런스 전압(Vr)이 입력된다. 레퍼런스 전압(Vr)은, 가변저항(VR1)과 가변저항(VR2)의 접속점의 전압으로서, 출력전압(Vout)을 저항(R3)과 가변저항(VR1)과 가변저항(VR2)으로 분압(分壓)하여 생성된다.
오차증폭기(OP)는, 레퍼런스 단자(R)에 입력되는 레퍼런스 전압(Vr)과 기준전압(Vb)의 차이를 증폭하여 출력한다. 증폭된 차이 전압은 NPN 트랜지스터(Q2)의 베이스에 입력된다. 캐소드(K) 단자와 애노드(A) 단자는, 각각 NPN 트랜지스터(Q2)의 컬렉터와 에미터에 접속되어 있다. 션트 레귤레이터(SR)는, 레퍼런스 전압과 기준전압(Vb)의 차이에 따른 전류(Ik)를 캐소드(K) 단자로부터 애노드(A) 단자로 흐르게 한다.
출력전압(Vout)이 변동되면 레퍼런스 전압(Vr)이 변동된다. 션트 레귤레이터(SR)는, 레퍼런스 전압(Vr)이 기준전압(Vb)에 대하여 변화되면, 그에 따라 전류(Ik)를 변화시킨다.
포토커플러(PC)는, 발광다이오드(LED)와, 포토트랜지스터(PTr)를 포함한다. 발광다이오드(LED)는, 흐르는 전류(Ik)에 따라 발광된다. 전류(Ik)가 변화되면, 포토커플러(PC)의 포토트랜지스터(PTr)를 흐르는 전류가 변화된다.
저항(R1)과 포토트랜지스터(PTr)의 접속점의 전압인 피드백전압(Vfb)은, 피드백신호로서 PWM 제어부(3)의 FB 단자에 입력된다. 따라서 포토트랜지스터(PTr)는, 발광다이오드(LED)로부터 생기는 광(光)의 강도에 따른 크기의 피드백전압(Vfb)을 생성한다. PWM 제어부(3)는, 피드백전압(Vfb)에 따라, 출력전압(Vout)이 일정하게 되도록 스위칭 소자(2)를 제어한다.
또 션트 레귤레이터(SR)의 캐소드(K)와 레퍼런스 단자(R)의 사이에는, 필요에 따라 게인 조정용의 콘덴서(C2)가 접속된다.
출력전압 검출회로(10)의 예는, 예를 들면 특허문헌1에 기재되어 있다.
: 일본국 공개실용신안공보 실개소64-47587호 공보
도6의 출력전압 검출회로(10)에서는, 전류(Ik)나 출력전압(Vout)에 노이즈가 타면, PWM 제어부(3)의 피드백 단자(FB)에 입력되는 피드백전압(Vfb)이 변동되어, 출력전압(Vout)에 발진 등의 바람직하지 않은 변동이 생기는 경우가 있다.
본 발명의 목적은, 포토커플러의 발광다이오드를 흐르는 전류에 노이즈가 타는 것을 방지하여, 스위칭 전원장치의 출력전압의 전달경로에 있어서 출력전압에 노이즈가 탔을 경우 등에 PWM 제어부로의 피드백신호에 생기는 변동을 억제하여, 스위칭 전원장치의 노이즈 내성을 향상시킬 수 있는 스위칭 전원장치용 출력전압 검출회로를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 스위칭 전원장치용 출력전압 검출회로는,
스위칭 전원장치의 출력전압의 변동을 검출하여, 상기 출력전압을 안정시키기 위한 피드백신호를 생성하는 스위칭 전원장치용 출력전압 검출회로로서,
흐르는 전류에 따라 발광하는 발광소자와, 상기 발광소자로부터 생기는 광의 강도에 따른 크기의 상기 피드백신호를 생성하는 수광소자를 포함하는 광결합소자와,
상기 발광소자를 흐른 전류가 컬렉터에 입력되고, 베이스에 인가되는 소정의 제어전압과 에미터에 생기는 전압에 따른 크기의 상기 전류를 컬렉터로부터 에미터로 흐르게 하는 NPN 트랜지스터와,
상기 출력전압에 의거하여 레퍼런스 전압을 생성하는 레퍼런스 전압생성부와,
상기 NPN 트랜지스터를 흐른 전류가 캐소드에 입력되고, 상기 레퍼런스 전압이 레퍼런스 단자에 입력되어, 상기 레퍼런스 전압의 변화에 따라 캐소드로부터 애노드로 흐르는 전류를 변화시키는 션트 레귤레이터를
구비하고,
상기 발광소자와 상기 NPN 트랜지스터와 상기 션트 레귤레이터를 포함하여 직렬로 접속된 제1회로 및 제1저항과 제너다이오드가 직렬로 접속된 제2회로에는, 각각 안정화 전원의 출력으로서의 전압이 인가되고,
안정화 전원의 출력으로서의 전압이 노이즈에 의하여 변화되더라도, 제1회로의 상기 발광소자를 흐르는 전류에 노이즈가 타지 않도록 하기 위하여, 제2회로의 상기 제1저항과 상기 제너다이오드의 캐소드의 접속점을, 제1회로의 상기 NPN 트랜지스터의 베이스에 접속함으로써, 상기 제너다이오드에 의하여 생성되는 정전압이 상기 NPN 트랜지스터의 베이스에 제어전압으로서 인가되는 것을
특징으로 한다.
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바람직하게는, 본 발명의 스위칭 전원장치용 출력전압 검출회로는,
상기 션트 레귤레이터를 흐른 전류가 흘러서 일정한 전압을 생기게 하는 정전압소자와,
상기 션트 레귤레이터를 흐른 전류가 흐르는 제2저항을
구비하고,
상기 션트 레귤레이터가, 기준전압을 출력하는 기준전압생성부를 갖고 있고, 상기 레퍼런스 전압을, 상기 기준전압과 상기 정전압소자에 생기는 전압과 상기 제2저항에 생기는 전압의 총합계전압과 비교하고, 상기 비교에 의거하여 캐소드로부터 애노드로 흐르는 전류를 변화시키는 것을
특징으로 한다.
삭제
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또한 본 발명의 스위칭 전원장치용 출력전압 검출회로는,
스위칭 전원장치의 출력전압의 변동을 검출하여, 상기 출력전압을 안정시키기 위한 피드백신호를 생성하는 스위칭 전원장치용 출력전압 검출회로로서,
흐르는 전류에 따라 발광하는 발광소자와, 상기 발광소자로부터 생기는 광의 강도에 따른 크기의 상기 피드백신호를 생성하는 수광소자를 포함하는 광결합소자와,
상기 출력전압에 의거하여 레퍼런스 전압을 생성하는 레퍼런스 전압생성부와,
상기 발광소자를 흐른 전류가 캐소드에 입력되고, 상기 레퍼런스 전압이 레퍼런스 단자에 입력되어, 상기 레퍼런스 전압의 변화에 따라 캐소드로부터 애노드로 흐르는 전류를 변화시키는 션트 레귤레이터와,
상기 션트 레귤레이터를 흐른 전류가 흘러서 일정한 전압을 생기게 하는 정전압소자와,
상기 션트 레귤레이터를 흐른 전류가 흐르는 저항을
구비하고,
상기 션트 레귤레이터가, 기준전압을 출력하는 기준전압생성부를 갖고 있고, 상기 레퍼런스 전압을, 상기 기준전압과 상기 정전압소자에 생기는 전압과 상기 저항에 생기는 전압의 총합계전압과 비교하고, 상기 비교에 의거하여 캐소드로부터 애노드로 흐르는 전류를 변화시키는 것을
특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 포토커플러의 발광다이오드를 흐르는 전류에 노이즈가 타는 것을 방지하고, 스위칭 전원장치의 출력전압의 전달경로에 있어서 출력전압에 노이즈가 탔을 경우 등에 PWM 제어부로의 피드백신호에 생기는 변동을 억제하여, 스위칭 전원장치의 노이즈 내성을 향상시킬 수 있다.
도1은, 본 발명의 제1실시형태에 관한 출력전압 검출회로의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도2는, 제1참고예인 출력전압 검출회로의 구성을 나타내는 도면이다.
도3은, 제2참고예인 출력전압 검출회로의 구성을 나타내는 도면이다.
도4는, 본 발명의 제2실시형태에 관한 출력전압 검출회로의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도5는, 본 발명의 제3실시형태에 관한 출력전압 검출회로의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도6은, 선행기술의 출력전압 검출회로를 포함하는 스위칭 전원장치의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도7은, 션트 레귤레이터의 등가회로를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 관한 스위칭 전원장치용 출력전압 검출회로(switching 電源裝置用 出力電壓 檢出回路)에 대하여 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또 모든 도면에 있어서 공통의 구성요소에는 동일한 부호를 붙이고, 반복되는 설명을 생략한다.
도1은, 본 발명의 제1실시형태에 관한 출력전압 검출회로(11)의 구성의 일례를 나타낸다.
출력전압 검출회로(11)는, 포토커플러(photocoupler)(PC)와, NPN 트랜지스터(Q1)와, 제너다이오드(ZD1)와, 션트 레귤레이터(shunt regulator)(SR)와, 가변저항(VR1)과, 가변저항(VR2)과, 콘덴서(C2)와, 저항(R4)과, 저항(R5)과, 저항(R6)과, 저항(R7)을 갖는다.
출력전압 검출회로(11)는, 도6의 출력전압 검출회로(10)와 마찬가지로, 스위칭 전원장치의 출력전압(Vout)의 변동을 검출하여, 출력전압(Vout)의 변동의 정도를 나타내는 신호를 포토커플러(PC)에 의하여 전위절연(電位絶緣)하여 전달함으로써, 출력전압(Vout)를 안정시키기 위한 피드백신호(피드백전압(Vfb))를 생성한다. 피드백신호는, PWM 제어부의 FB단자에 입력된다.
단, 저항(R4)과 포토커플러(PC)의 포토트랜지스터(PTr)가 직렬로 접속된 회로에는 전압(Vcc1)이 인가된다. 전압(Vcc1)은 직류안정화 전원의 출력이며, 예를 들면 24V이다. 피드백전압(Vfb)은, 저항(R4)과 포토트랜지스터(PTr)의 컬렉터의 접속점의 전압이다. 또 스위칭 전원장치에 직류전압이 입력되는 경우에는, 도6의 출력전압 검출회로(10)와 마찬가지로 입력전압을 분압(分壓)하여 전압(Vcc1)을 생성하여도 좋다.
또한 출력전압 검출회로(11)에서는, 도6의 출력전압 검출회로(10)와 달리, 포토커플러(PC)에 포함되는 발광다이오드(LED)와 션트 레귤레이터(SR)의 사이에 NPN 트랜지스터(Q1)와 저항(R6)이 배치된다. 발광다이오드(LED)의 캐소드는 NPN 트랜지스터(Q1)의 컬렉터에 접속된다. NPN 트랜지스터(Q1)의 에미터는 저항(R6)의 일단(一端)에 접속된다. 저항(R6)의 타단(他端)은 션트 레귤레이터(SR)의 캐소드(K)에 접속된다. 발광다이오드(LED)와 NPN 트랜지스터(Q1)와 저항(R6)과 션트 레귤레이터(SR)가 직렬로 접속된 회로에는 전압(Vcc2)이 인가되어, 전류(Ik)가 흐른다. 전압(Vcc2)은, 직류안정화 전원의 출력이며, 예를 들면 24V이다. 단, 전압(Vcc2)은 노이즈 등의 영향을 받아서 변동되는 경우가 있다. 또 도6의 출력전압 검출회로(10)와 마찬가지로 출력전압(Vout)을 분압하여 전압(Vcc2)을 생성하여도 좋다.
저항(R5)과 제너다이오드(ZD1)가 직렬로 접속된 회로에도 전압(Vcc2)이 인가된다. 저항(R5)과 제너다이오드(ZD1)의 캐소드의 접속점이 NPN 트랜지스터(Q1)의 베이스에 접속된다.
저항(R7)과 가변저항(VR2)과 가변저항(VR1)이 직렬로 접속된 회로에는 출력전압(Vout)이 인가된다. 출력전압(Vout)은, 부하에서 소비되는 전력이나 노이즈의 영향을 받아서, 예를 들면 380V를 중심으로 하여 변동된다. 가변저항(VR1)과 가변저항(VR2)의 접속점의 전압인 레퍼런스 전압(reference voltage)(Vr)은 션트 레귤레이터(SR)의 레퍼런스 단자(R)에 입력된다. 또 저항(R7)과 가변저항(VR2)과 가변저항(VR1)이 직렬로 접속된 회로는, 본 발명의 레퍼런스 전압생성부의 일례이다.
션트 레귤레이터(SR)의 캐소드(K)와 레퍼런스 단자(R)의 사이에는, 필요에 따라 게인 조정용의 콘덴서(C2)가 접속된다.
출력전압 검출회로(11)에서는, 발광다이오드(LED)를 흐른 전류(Ik)가 NPN 트랜지스터(Q1)의 컬렉터에 입력된다. 그리고 NPN 트랜지스터(Q1)의 베이스에 제너다이오드(ZD1)에 의하여 생성되는 소정의 제어전압이 입력된다. NPN 트랜지스터(Q1)는, 베이스에 인가되는 소정의 제어전압과 에미터에 생기는 전압에 따른 크기의 전류(Ik)를 컬렉터로부터 에미터로 흐르게 한다. 따라서 에미터의 전위에 변화가 없으면, 베이스-에미터 사이의 전압은 일정하게 된다. 이때에 노이즈 등에 의하여 전압(Vcc2)이 변화되더라도 발광다이오드(LED)를 흐르는 전류(Ik)는 변화되지 않는다.
한편 출력전압 검출회로(11)에서는, NPN 트랜지스터(Q1)를 흐른 전류(Ik)가 션트 레귤레이터(SR)의 캐소드(K)에 입력된다. 출력전압(Vout)이 변동되면 레퍼런스 전압(Vr)이 변동된다. 이때에 레퍼런스 전압(Vr)의 변동에 따라 션트 레귤레이터(SR)의 캐소드(K)-애노드(A) 사이의 저항값이 변동되기 때문에, NPN 트랜지스터(Q1)의 에미터의 전위가 변화된다. 이 때문에 NPN 트랜지스터(Q1)의 베이스-에미터 사이의 전압이 변화되어, NPN 트랜지스터(Q1)의 컬렉터-에미터 사이를 흐르는 전류(Ik)가 변화된다. 즉 션트 레귤레이터(SR)는 레퍼런스 전압(Vr)의 변화에 따라 캐소드(K)로부터 애노드(A)로 흐르는 전류(Ik)를 변화시킨다.
따라서 출력전압 검출회로(11)는, 출력전압(Vout)의 변동의 정도를 나타내는 신호를 포토커플러(PC)에 의하여 전달할 수 있다. 한편 출력전압 검출회로(11)에서는, 노이즈 등에 의하여 전압(Vcc2)이 변화되더라도 전류(Ik)에 노이즈는 타지 않아, 포토커플러(PC)에 의하여 전달되는 신호는 변화되지 않는다.
도2는, 제1참고예인 출력전압 검출회로(12)의 구성을 나타낸다.
출력전압 검출회로(12)는, 포토커플러(PC)와, 션트 레귤레이터(SR)와, 가변저항(VR1)과, 가변저항(VR2)과, 저항(R10)과, 저항(R4)과, 저항(R6)과, 저항(R7)을 갖는다.
출력전압 검출회로(12)는, (제너다이오드(ZD1)와 저항(R5)을 포함하여) NPN 트랜지스터(Q1)와 콘덴서(C2)를 갖지 않는 점 및 저항(R10)을 갖는 점이 제1실시형태에 관한 출력전압 검출회로(11)와 다르다. 이 이외의 점에서는, 출력전압 검출회로(12)는 출력전압 검출회로(11)와 동일하다.
저항(R10)에는, 션트 레귤레이터(SR)를 흐른 전류(Ik)가 흘러서, 전류(Ik)에 따른 전압을 생기게 한다. 션트 레귤레이터(SR)의 애노드(A)는 저항(R10)에 생기는 전압으로 된다.
션트 레귤레이터(SR)는, 레퍼런스 전압(Vr)을, 기준전압(Vb)과 저항(R10)에 생기는 전압의 합계전압과 비교한다. 그리고 션트 레귤레이터(SR)는, 그 비교의 결과에 의거하여 캐소드(K)로부터 애노드(A)로 흐르는 전류(Ik)를 변화시킨다.
출력전압(Vout)(즉 레퍼런스 전압(Vr))의 상승 등에 의하여 전류(Ik)가 증가되면, 션트 레귤레이터(SR)의 애노드(A)의 전위가 올라간다. 애노드(A)의 전위가 올라가면, 션트 레귤레이터(SR)의 기준전압이 높아지게 된 것과 등가(等價)로 되어, 전류(Ik)의 증가가 억제된다. 한편 출력전압(Vout)의 저하 등에 의하여 전류(Ik)가 감소되면, 션트 레귤레이터(SR)의 애노드(A)의 전위가 내려간다. 애노드(A)의 전위가 내려가면, 션트 레귤레이터(SR)의 기준전압이 저하된 것과 등가로 되어, 전류(Ik)의 감소가 억제된다. 이와 같이 저항(R10)은 전류(Ik)의 변화를 억제한다. 이 때문에, 출력전압 검출회로(12)는, 출력전압(Vout)의 전달경로에 있어서 출력전압(Vout)에 노이즈가 탔을 경우 등에 PWM 제어부로의 피드백전압(Vfb)에 생기는 변동을 억제한다. 따라서 출력전압 검출회로(12)를 사용한 스위칭 전원장치는, 노이즈 내성이 향상되어, 출력전압(Vout)이 발진되기 어렵게 된다. 이에 따라 출력전압 검출회로(12)에서는 게인 조정용의 콘덴서(C2)가 불필요하게 된다.
도3은, 제2참고예인 출력전압 검출회로(13)의 구성의 일례를 나타낸다.
출력전압 검출회로(13)는, 포토커플러(PC)와, 션트 레귤레이터(SR)와, 가변저항(VR1)과, 가변저항(VR2)과, 콘덴서(C2)와, 제너다이오드(ZD2)와, 저항(R4)과, 저항(R6)과, 저항(R7)을 갖는다.
출력전압 검출회로(13)는, (제너다이오드(ZD1)와 저항(R5)을 포함하여) NPN 트랜지스터(Q1)를 갖지 않는 점 및 제너다이오드(ZD2)를 갖는 점이 제1실시형태에 관한 출력전압 검출회로(11)와 다르다. 이 이외의 점에서는, 출력전압 검출회로(13)는 출력전압 검출회로(11)와 동일하다.
제너다이오드(ZD2)에는, 션트 레귤레이터(SR)를 흐른 전류(Ik)가 흘러서, 일정한 전압을 생기게 한다. 이 때문에 션트 레귤레이터(SR)의 애노드(A)는 일정한 전압으로 유지된다.
션트 레귤레이터(SR)는, 레퍼런스 전압(Vr)을, 기준전압(Vb)과 제너다이오드(ZD2)에 생기는 전압이 가산된 합계전압과 비교한다. 그리고 션트 레귤레이터(SR)는, 그 비교의 결과에 의거하여 캐소드(K)로부터 애노드(A)로 흐르는 전류(Ik)를 변화시킨다.
제너다이오드(ZD2)의 제너전압은, 예를 들면 5V∼100V이다. 출력전압 검출회로(13)에서는, 션트 레귤레이터(SR)의 기준전압은 제너다이오드(ZD2)의 제너전압만큼 등가적으로 높아지게 된다. 이 때문에 레퍼런스 전압(Vr)을 크게 할 수 있다. 이 결과, 출력전압 검출회로(13)를 사용한 스위칭 전원장치는, 출력전압(Vout)의 검출정밀도가 향상된다.
단, 출력전압 검출회로(13)에서는, 레퍼런스 전압(Vr)에 포함되는 노이즈도 커지게 된다. 따라서 제너다이오드(ZD2)가 없는 경우에 비하여, 션트 레귤레이터(SR)는 출력전압(Vout)에 포함되는 노이즈의 영향에 의하여 전류(Ik)를 보다 크게 변화시킨다. 이 때문에, 출력전압 검출회로(13)를 사용한 스위칭 전원장치는, 제너다이오드(ZD2)가 없는 경우에 비하여 발진하기 쉽게 된다.
도4는, 본 발명의 제2실시형태에 관한 출력전압 검출회로(14)의 구성의 일례를 나타낸다.
출력전압 검출회로(14)는, 포토커플러(PC)와, 션트 레귤레이터(SR)와, 가변저항(VR1)과, 가변저항(VR2)과, 저항(R10)과, 제너다이오드(ZD2)와, 저항(R4)과, 저항(R6)과, 저항(R7)을 갖는다.
출력전압 검출회로(14)는, (제너다이오드(ZD1)와 저항(R5)을 포함하여) NPN 트랜지스터(Q1)와 콘덴서(C2)를 갖지 않는 점 및 저항(R10)과 제너다이오드(ZD2)를 갖는 점이 제1실시형태에 관한 출력전압 검출회로(11)와 다르다. 이 이외의 점에서는, 출력전압 검출회로(14)는 출력전압 검출회로(11)와 동일하다.
저항(R10)에는, 션트 레귤레이터(SR)를 흐른 전류(Ik)가 흘러서, 전류(Ik)에 따른 전압을 생기게 한다. 제너다이오드(ZD2)에는, 저항(R10)을 흐른 전류(Ik) 즉 션트 레귤레이터(SR)를 흐른 전류(Ik)가 흘러서, 일정한 전압을 생기게 한다. 션트 레귤레이터(SR)의 애노드(A)는 저항(R10)에 생기는 전압과 제너다이오드(ZD2)에 생기는 전압이 가산된 합계전압으로 된다. 출력전압 검출회로(14)에서는, 션트 레귤레이터(SR)의 기준전압은, 저항(R10)에 생기는 전압과 제너다이오드(ZD2)에 생기는 전압이 가산된 합계전압만큼 등가적으로 높아지게 된다.
션트 레귤레이터(SR)는, 레퍼런스 전압(Vr)을, 기준전압(Vb)과 제너다이오드(ZD2)에 생기는 전압과 저항(R10)에 생기는 전압의 총합계전압과 비교한다. 그리고 션트 레귤레이터(SR)는, 그 비교의 결과에 의거하여 캐소드(K)로부터 애노드(A)로 흐르는 전류(Ik)를 변화시킨다. 또 제너다이오드(ZD2)는, 본 발명의 정전압소자(定電壓素子)의 일례이다.
도2의 출력전압 검출회로(12)를 사용한 스위칭 전원장치는, 노이즈 내성이 향상되어 출력전압(Vout)이 발진되기 어렵게 되지만, 출력전압의 검출감도가 저하된다. 한편 도3의 출력전압 검출회로(13)를 사용한 스위칭 전원장치는, 출력전압의 검출감도가 향상된다. 제2실시형태에 관한 출력전압 검출회로(14)는, 저항(R10)과 제너다이오드(ZD2)의 양방을 갖는다. 이 때문에, 출력전압 검출회로(14)를 사용한 스위칭 전원장치는, 출력전압의 검출정밀도가 저하되지 않아, 노이즈 내성이 향상된다.
또 출력전압 검출회로(14)는, 저항(R10)의 후단(後段)에 제너다이오드(ZD2)가 배치되어 있어, 저항(R10)을 흐른 전류(Ik)가 제너다이오드(ZD2)를 흐르는 예이지만, 제너다이오드(ZD2)의 후단에 저항(R10)이 배치되어 있어, 제너다이오드(ZD2)를 흐른 전류(Ik)가 저항(R10)을 흐르는 구성으로도 할 수 있다.
도5는, 본 발명의 제3실시형태에 관한 출력전압 검출회로(15)의 구성의 일례를 나타낸다.
출력전압 검출회로(15)는, 포토커플러(PC)와, NPN 트랜지스터(Q1)와, 제너다이오드(ZD1)와, 션트 레귤레이터(SR)와, 가변저항(VR1)과, 가변저항(VR2)과, 콘덴서(C2)와, 저항(R10)과, 제너다이오드(ZD2)와, 저항(R4)과, 저항(R5)과, 저항(R6)과, 저항(R7)을 갖는다.
출력전압 검출회로(15)는, 콘덴서(C2)를 갖지 않는 점 및 저항(R10)과 제너다이오드(ZD2)를 갖는 점이 제1실시형태에 관한 출력전압 검출회로(11)와 다르다. 이 이외의 점에서는, 출력전압 검출회로(15)는 출력전압 검출회로(11)와 동일하다.
제2실시형태에 관한 출력전압 검출회로(14)와 마찬가지로, 저항(R10)에는, 션트 레귤레이터(SR)를 흐른 전류(Ik)가 흘러서, 전류(Ik)에 따른 전압을 생기게 한다. 제너다이오드(ZD2)에는, 저항(R10)을 흐른 전류(Ik) 즉 션트 레귤레이터(SR)를 흐른 전류(Ik)가 흘러서, 일정한 전압을 생기게 한다. 션트 레귤레이터(SR)의 애노드(A)는 저항(R10)에 생기는 전압과 제너다이오드(ZD2)에 생기는 전압이 가산된 합계전압으로 된다.
션트 레귤레이터(SR)는, 레퍼런스 전압(Vr)을, 기준전압(Vb)과 제너다이오드(ZD2)에 생기는 전압과 저항(R10)에 생기는 전압의 총합계전압과 비교한다. 그리고 션트 레귤레이터(SR)는, 그 비교의 결과에 의거하여 캐소드(K)로부터 애노드(A)로 흐르는 전류(Ik)를 변화시킨다.
출력전압 검출회로(15)는, 제1실시형태에 관한 출력전압 검출회로(11)의 NPN 트랜지스터(Q1)에 부가하여, 제2실시형태에 관한 출력전압 검출회로(14)와 마찬가지로, 저항(R10)과 제너다이오드(ZD2)의 양방을 갖는다. 이 때문에, 출력전압 검출회로(15)는 제1실시형태의 효과에 추가하여 제2실시형태의 효과를 함께 갖는다.
또 제2실시형태에 관한 출력전압 검출회로(14)와 마찬가지로, 출력전압 검출회로(15)는, 저항(R10)의 후단에 제너다이오드(ZD2)가 배치되어 있어, 저항(R10)을 흐른 전류(Ik)가 제너다이오드(ZD2)를 흐르는 예이지만, 제너다이오드(ZD2)의 후단에 저항(R10)이 배치되어 있어, 제너다이오드(ZD2)를 흐른 전류(Ik)가 저항(R10)을 흐르는 구성으로도 할 수 있다.
또한 도1과 도4와 도5에 나타낸 제1∼제3실시형태에서는, 저항(R6)이 발광다이오드(LED)와 션트 레귤레이터(SR)의 사이에 배치된 예를 나타내었지만, 도6의 출력전압 검출회로(10)에 포함되는 저항(R2)과 마찬가지로, 저항(R6)을 발광다이오드(LED)의 전단(前段)에 배치하여, 저항(R6)을 흐른 전류(Ik)가 발광다이오드(LED)의 애노드에 입력되는 구성으로도 할 수 있다.
또한 본 발명의 출력전압 검출회로는, 직류전압을 다른 직류전압으로 변환하는 DC-DC 컨버터뿐만 아니라, 교류전압을 직접 직류전압으로 변환하는 AC-DC 컨버터에도 사용할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 포토커플러의 발광다이오드를 흐르는 전류에 노이즈가 타는 것을 방지할 수 있다. 또한 스위칭 전원장치의 출력전압의 전달경로에 있어서 출력전압에 노이즈가 탔을 경우 등에 PWM 제어부로의 피드백신호에 생기는 변동을 억제할 수 있기 때문에, 스위칭 전원장치의 노이즈 내성을 향상시켜서, 출력전압이 발진되기 어렵게 할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명하였지만, 제조상의 사정이나 그 밖의 요인에 의하여 필요하게 되는 여러 가지의 수정이나 조합은, 청구항에 기재되어 있는 발명이나 발명의 실시형태에 기재되어 있는 구체적인 예에 대응하는 발명의 범위에 포함된다.
11∼15 : 출력전압 검출회로
PC : 포토커플러
LED : 포토커플러(PC)의 발광다이오드
PTr : 포토커플러(PC)의 포토트랜지스터
Q1 : NPN 트랜지스터
ZD1 : 제너다이오드
SR : 션트 레귤레이터
VR1, VR2 : 가변저항
C2 : 콘덴서
R10 : 저항
ZD2 : 제너다이오드
R4∼R7 : 저항

Claims (3)

  1. 스위칭 전원장치의 출력전압의 변동을 검출하여, 상기 출력전압을 안정시키기 위한 피드백신호를 생성하는 스위칭 전원장치용 출력전압 검출회로(switching 電源裝置用 出力電壓 檢出回路)로서,
    흐르는 전류에 따라 발광하는 발광소자(發光素子)와, 상기 발광소자로부터 생기는 광(光)의 강도에 따른 크기의 상기 피드백신호를 생성하는 수광소자(受光素子)를 포함하는 광결합소자(光結合素子)와,
    상기 발광소자를 흐른 전류가 컬렉터에 입력되고, 베이스에 인가되는 소정의 제어전압과 에미터에 생기는 전압에 따른 크기의 상기 전류를 컬렉터로부터 에미터로 흐르게 하는 NPN 트랜지스터와,
    상기 출력전압에 의거하여 레퍼런스 전압(reference voltage)을 생성하는 레퍼런스 전압생성부와,
    상기 NPN 트랜지스터를 흐른 전류가 캐소드에 입력되고, 상기 레퍼런스 전압이 레퍼런스 단자에 입력되어, 상기 레퍼런스 전압의 변화에 따라 캐소드로부터 애노드로 흐르는 전류를 변화시키는 션트 레귤레이터(shunt regulator)를
    구비하고,
    상기 발광소자와 상기 NPN 트랜지스터와 상기 션트 레귤레이터를 포함하여 직렬로 접속된 제1회로 및 제1저항과 제너다이오드가 직렬로 접속된 제2회로에는, 각각 안정화 전원의 출력으로서의 전압이 인가되고,
    안정화 전원의 출력으로서의 전압이 노이즈에 의하여 변화되더라도, 제1회로의 상기 발광소자를 흐르는 전류에 노이즈가 타지 않도록 하기 위하여, 제2회로의 상기 제1저항과 상기 제너다이오드의 캐소드의 접속점을, 제1회로의 상기 NPN 트랜지스터의 베이스에 접속함으로써, 상기 제너다이오드에 의하여 생성되는 정전압이 상기 NPN 트랜지스터의 베이스에 제어전압으로서 인가되는 것을
    특징으로 하는 스위칭 전원장치용 출력전압 검출회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 션트 레귤레이터를 흐른 전류가 흘러서 일정한 전압을 생기게 하는 정전압소자(定電壓素子)와,
    상기 션트 레귤레이터를 흐른 전류가 흐르는 제2저항을
    구비하고,
    상기 션트 레귤레이터가, 기준전압을 출력하는 기준전압생성부를 갖고 있고, 상기 레퍼런스 전압을, 상기 기준전압과 상기 정전압소자에 생기는 전압과 상기 제2저항에 생기는 전압의 총합계전압과 비교하고, 상기 비교에 의거하여 캐소드로부터 애노드로 흐르는 전류를 변화시키는 것을
    특징으로 하는 스위칭 전원장치용 출력전압 검출회로.
  3. 삭제
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