KR19980014855A - 정전압회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소정 크기의 직류전원을 출력하는 정전압회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 트랜스포머 없이 소정 크기의 직류전원을 출력할 수 있는 정전압회로에 관한 것이다.

이 정전압회로는 교류전원을 입력해서 소정 크기의 직류 전원으로 정류시켜서 출력하는 정류부와; 외부에서 공급하는 교류전원이 상기 정류부로 공급되거나 차단될 수 있도록 전류연결통로를 개폐하는 전류개폐소자와; 상기 전류개폐소자의 온/오프 동작을 상기 정류부에 걸리는 전위값에 의해 제어하는 제어부로 구성한 것을 특징으로 한다.

Description

정전압회로

제1도는 종래의 정전압회로도.

제2도a는 제1도로 입력되는 전압 파형도.

제2도b는 제1도에 도시된 트랜스포머의 출력 파형도.

제2도c는 제1도에서 출력되는 전압 파형도.

제3도는 본 발명에 따른 정전압회로도.

제4도a는 제3도로 입력되는 전압 파형도.

제4도b는 제3도에서 출력되는 전압 파형도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10,60:상용교류전원20:트랜스포머

30,80:다이오드40,90:콘덴서

50,100:저항70:전류개폐소자

본 발명은 소정 크기의 직류전원을 출력하는 정전압회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 트랜스포머 없이 소정 크기의 직류전원을 출력할 수 있는 정전압회로에 관한 것이다.

통상 정전압회로는 교류전원을 입력해서 소정 크기의 직류전원으로 변환하여 출력하는 회로를 말한다. 그래서 직류전원을 동작전원으로 사용하면서 외부에서 공급하는 상응교류전원을 입력전원으로 사용하는 대부분의 가전기기는 사용전원의 정류동작을 위해서 상기 정전압회로를 포함하고 있다.

즉, 대부분의 가전기기는 상용교류전원을 입력전원으로 하고, 입력된 전원을 제품의 동작에 필요한 크기의 직류전원으로 변환시켜서 사용하는 것이다. 그러나 외부에서 공급되는 상용교류전원은 제품의 동작에 필요한 크기의 직류전원보다 거의 대부분 높은 전압을 가지기 때문에, 대분의 제품에서는 다운 트랜스포머(down transformer)를 포함해서 상기 정전압회로를 구성한다.

상기 설명의 종래의 정전압회로를 첨부한 도면을 참조해서 상세하게 설명한다.

제1도는 종래의 정전압회로도이다. 상용교류전원(10)은 다운 트랜스포머(20) 일차측 코일에 인가된다. 상기 트랜스포머(20)의 일차측 코일에 인가된 전원은 이차측 코일로 유기되고, 이때 상기 이차측 코일에 유기되는 전원의 크기는 제품의 동작 전원으로 적당한 크기이다. 다시 말해서, 각 제품의 정전압회로에 구비되는 트랜스포머는 각 제품의 동작전원에 적당한 크기의 전압이 이차측에 유기될 수 있도록 구성시킨다.

그리고 상기 트랜스포머(20)의 이차측에는 다이오드(30)를 통해서 콘덴서(40)와 저항(50)이 병렬 접속하고 있다.

제2도는 제1도에 도시된 각 노드의 출력 파형도이다.

상기 구성으로 이루어진 종래의 정전압회로의 동작을 설명한다.

외부에서 인가되는 상응교류전원(10)은 제2도a와 같은 파형을 가지고 입력된다. 이 상용교류전원이 트랜스포머(20)에 인가되어 2차측 코일에 유기되는 전압의 파형은 제2도b와 같다. 즉, 상기 트랜스포머에서 상응교류전원의 전위가 낮아지게 되는 것이다.

상기와 같이 트랜스포머에서 전위가 낮아져서 출력되는 교류전원은 다이오드(30)은 턴-온(turn-on) 동작을 위해 소정의 전원(0.7볼트)이 소요되고, 상기 다이오드가 턴-온 됨에 의해서 전류통로가 형성되면 콘덴서(40)에 충전이 이루어진다.

이때 상기 다이오드(30)를 통해 인가되는 전원은 노드(a)가 노드(b) 보다 전위가 높은 반주기 동안 콘덴서(40)에 충전이 이루어지고, 노드(a)가 노드(b) 보다 전위가 낮은 반부기 동안에는 충전 동작이 이루어지지 않는 과정이 반복되면서 저항(50)에 소정 크기의 직류 전원 공급한다(제2도 c).

이상과 같이 하여 상기 저항(50)을 통해 출려되는 소정 크기의 직류 전원은 전원을 필요로 하는 각 회로부(도시하지 않음)로 공급되어서 동작전원으로 사용되는 것이다.

그러나 종래의 정전압회로는 상응교류전원의 전위를 낮춰주기 위해서 트랜스포머를 사용함에 의해서 제품의 단가가 비싼 문제점이 있었다.

그리고 트랜스포머에 의하여 제품의 무게가 무겁고, 제품의 회로부의 부피가 커지는 것 또한 무시할 수 없는 하나의 문제점으로 노출되었다.

따라서 본 발명의 목적은 트랜스포머 없이 소정 크기의 직류전원을 출력할 수 있는 정전압회로를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 정전압회로는, 교류전원을 입력해서 소정 크기의 직류 전원으로 정류시켜서 출력하는 정류수단과, 외부에서 공급하는 교류전원이 상기 정류수단으로 공급되거나 차단될 수 있도록 전류연결통로를 개폐하는 전류개폐소자와; 상기 전류개페소자의 온/오프 동작을 상기 정류수단에 걸리는 전위값에 의해 제어하는 제어수단으로 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 정전압회로는 제품의 단가를 낮추면서 무게와 부피를 줄일 수 있도록 트랜스포머를 사용하지 않고, 입력되는 상용교류전원을 소정 주기로 온/오프 시켜 줄 수 있는 전류개폐소자를 사용하였다. 그리고 상기 전류개폐소자의 온/오프 시점은 마이크로컴퓨터의 제어하에 이루어지도록 함으로써 기존의 트랜스포머가 수행하였던 입력전원의 전위를 낮춰주는 기능 수행이 이루어질 수 있었다.

그래서 본 발명의 정전압회로는 입력되는 상용교류전원을 마이크로컴퓨터의 제어하에 일정시점에서 차단 또는 연결시켜 줄 수 있도록 하고, 이때 공급되는 전원이 콘덴서에서 충방전이 이루어져서 제품에 필요한 소정 크기의 직류 전원을 얻을 수 있었다.

이하 본 발명의 실시예에 따른 정전압회로를 첨부한 도면을 참조해서 설명한다.

제3도는 본 발명의 실시예에 따른 정전압회로도이다.

구성을 살펴본다. 외부에서 공급되는 상용교류전원(60)의 제1단자는 전류개폐소자(70)의 일측에 접속하고, 상용교류전원(60)의 제2단자는 기저전위에 접속하고 있다.

상기 전류개폐소자(70)의 타측은 다이오드(80)의 애노우드단에 접속하고, 상기 다이오드(80)의 캐소우드단은 병렬 접속한 콘덴서(90)와 저항(100)의 일측에 접속하고 있다. 상기 콘덴서(90)와 저항(100)의 타측은 기저전위에 접속하고 있다.

그리고 도시하지는 않았지만, 상기 저항(100)의 양단으로 전원이 필요한 각 회로부가 접속하고 있다.

제4도는 제3도의 입출력 전압 파형도이다.

이하 상기 구성에 따른 본 발명의 정전압회로의 동작 및 작용 효과를 상세하게 설명한다.

외부에서 인가하는 상용교류전원은 (60)은 그 전위가 보통의 제품에서 필요로 하는 전위보다 높다. 그러나 통상 회로부에 전원이 인가되지 않는 상태에서 상기 회로부의 부하 저항은 무한대가 된다. 따라서 초기에 외부에서 상용교류전원의 공급에 의해 회로부에 전원이 인가되기 시작할때, 상기 회로부의 부하에 걸리는 저항치에 의하여 단계적으로 상기 회로부의 전위가 높아져 간다.

즉, 상용교류전원이 입력되는 시점에서 그 전위가 처음부터 최대치를 가지고 있는 것은 아니므로, 상용교류전원(60)이 전류개폐소자(70) 및 다이오드(80)를 통해서 콘덴서(90)로 공급되기 시작할때 원하는 전위에 도달하면, 마이크로컴퓨터(도시하지 않음)에서 상기 전류개폐소자(70)를 오프 동작시킨다. 여기서 원하는 전위는, 제품의 특성에 따라 달라질 수 있지만, 통상 제품의 동작 전원으로 필요로 하는 전원에서 다이오드의 턴-온 전원이 약 0.7 볼트를 더 포함한 전원으로 설정하는 것이 적절할 것이다.

상기 전류개폐소자(70)가 오프 동작 하면, 외부에서 공급되는 상용교류전원의 전류통로가 차단됨으로써 콘덴서(90)에 충전은 이루어지지 않게 된다.

이와 같은 상태에서 콘덴서(90)의 방전동작이 이루어져서 저항(100)에 소정크기의 직류전원이 공급되고, 이 직류전원이 전원을 필요로 하는 각 회로부(도시하지 않음)로 인가된다.

다음, 상기 콘덴서의 방전이 이루어져서, 교류전원의 위상이 0도가 되는 시점의 전후에서 상기 마이크로컴퓨터(도시하지 않음)는 상기 전류개폐소자(70)의 동작을 온시킨다.

상기 전류개폐소자(70)가 온 동작하면, 다시 상용교류전원은 상기 전류개폐소자(70)와 다이오드(80)를 통해서 콘덴서(90)에서 충전동작이 수행된다.

상기 전류개폐소자(70)의 온/오프 동작에 의한 정전압회로의 출력파형[제4도b]을 입력전원의 파형[제4도a]에 비교하면서 도시하고 있다.

즉, 상응교류전원을 입력하다가 부하가 원하는 전위에 도달하면 입력되는 상용교류전원을 차단하고, 교류전원의 위상이 0도가 되는 시점의 전후에서 다시 상용교류전원이 회로부로 인가되도록 회로를 통전시킨다. 상기 회로의 통전 및 차단 동작은 전류형성통로를 연결/차단 가능한 전류개폐소자를 주기적으로 단속함에 의해서 정전압단의 전위를 일정하게 유지할 수 있게 된다.

그리고 상기 전류개폐소자의 주기적 단속을 제어하는 것은 마이크로컴퓨터의 제어하에 이루어지는데, 다시 말해서 상기 전류개폐소자의 오프 동작은 부하가 원하는 전위에 도달하면 이루어지고, 상기 전류개폐소자의 온 동작은 교류전원의 위상이 0도가 되는 시점의 전후에서 이루어진다.

그리고 상기 콘덴서의 용량 조절을 통하여 정전압단의 리플을 개선할 수 있으며, 상기 전류개폐소자는 마이크로컴퓨터의 제어하에 전류의 온/오프 동작을 제어할 수 잇는 전기적인 스위칭소자라면 어떠한 소자도 가능할 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 정전압회로는, 입력전원의 전위를 낮춰주기 위한 트랜스포머가 없어도 원하는 크기의 직류전원을 출력할 수 있다. 따라서 트랜스포머를 갖추었던 기존의 정전압회로보다 낮은 가격으로 정전압회로를 구성할 수 있으며, 또한 트랜스포머에 의한 무게 및 부피를 줄일 수 있는 잇점이 있다.

Claims (1)

1. 교류전원을 입력해서 소정 크기의 직류 전원으로 정류시켜서 출력하는 정류 수단과;

   외부에서 공급하는 교류전원이 상기 정류수단으로 공급되거나 차단될 수 있도록 전류연결통로를 개폐하는 전류개폐소자와;

   상기 전류개폐소자의 온/오프 동작을 상기 정류수단에 걸리는 전위값에 의해 제어하는 제어수단으로 구성한 것을 특징으로 하는 정전압회로.