KR19980019926A - 역률개선회로의 출력전압 안정화 회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 역률개선회로(PFC; Power Factor Correction)의 출력전압에 관한 것으로서, 종래에는 역률개선회로의 초기 출력전압이 안정화되어 있지 않으므로서, SMPS 전원이 초기에 스타트하는 데 불안한 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 오차 증폭기를 사용하는 TV 또는 모니터에 있어서의 역률개선회로의 출력전압을 플라이백 트래스 포머부의 2차측 동기신호를 이용하여 초기에 안정화시키는 회로를 구성시키므로서, 절전 및 제품의 성능을 향상시키고자 하는 역률개선회로의 출력전압 안정화 회로이다.

Description

역률개선회로의 출력전압 안정화 회로
제1도는 종래 영상기기의 절전 제어회로의 회로도.
제2도는 본 발명 역률개선회로의 출력전압 안정화 회로도.
제3도는 본 발명 역률개선회로의 출력전압 안정화 회로에서 오차증폭기의 입력 및 출력전압 비교 파형도.
제4도의 (a)는 본 발명 역률개선회로의 출력전압 안정화 회로에서 역률개선회로의 출력전압 파형도.
(b)는 본 발명 역률개선회로의 출력전압 안정화 회로에서 비교기의 입력 및 출력전압 비교 파형도.
제5도의 (a)는 본 발명 역률개선회로의 출력전압 안정화 회로에서 역률개선회로의 출력전압(V2)파형도.
(b)는 본 발명 역률개선회로의 출력전압 안정화 회로에서 플라이백 트랜스포머의 동기신호(SYNC) 출력파형도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
11; DC-DC 컨버터12; 플라이백 트랜스 포머
13; 오차증폭기14; 비교기
15; 제어구동부
본 발명은 역률개선회로(PFC; Power Factor Correction)의 출력전압에 관한 것으로서, 특히 오차 증폭기를 사용하는 TV 또는 모니터의 출력전압을 플라이백 트랜스 포머부의 2차측 동기신호에 의해 초기에 안정화시키고자 하는 역률개선회로의 출력전압 안정화 회로에 관한 것이다.
종래 역률개선회로를 채용한 영상기기 전원회로 및 절전회로의 구성은 도면 제1도에 도시된 바와같이, 입력교류(AC)전원을 전파 정류하는 정류회로(1)와, 상기 정류회로(1)에서 정류된 전원의 역률을 개선하는 역률개선회로(2)와, 상기 역률개선회로(2)를 통해서 입력되는 전원을 스위칭하여 기기에 공급하는 SMPS회로(3)와, DPM노말모드에서 하이신호를 출력하고, DPM오프 모드에서 로우신호를 출력하는 마이컴-DPM 조정회로(4)로 구성되며, 그 동작은 다음과 같이 이루어진다.
AC전원은 정류회로(1)에 입력되어 DC전원으로 전파 정류되고, 정류된 DC전원은 역률개선회로(2)에 입력된다.
상기 역률개선회로(2)에 입력된 DC전원을 코일(L1)과 다이오드(D1)를 통해서 콘덴서(C1) 양단에 나타나고, 이 전원이 SMPS회로(3)에 공급되어 기기에 전원을 공급하게 되는데, 이때 상기 역률개선 조정회로(2a)의 제어를 받아 트랜지스터(Q1)가 스위칭되고, 이것에 의해서 상기 입력 AC전원은 그 이상일 보정되며 특히, 전류파형은 사인파에 가깝도록 하여 그 입력 전원의 역률을 향상시켜서 다이오드(D1)와 콘덴서(C1)를 통해 DC전압을 전달해 주게 된다.
그리고, 마이컴(4)은 DPM노말 모드에서 하이신호를 출력하여 상기의 SMPS전원회로가 풀(FULL)전력을 기기에 공급하도록 제어하고, DPM오프 모드에서는 로우신호를 출력하여 절전상태로 들어가도록 SMPS 전원회로를 제어하므로서, 소비전력을 최소화시켜 준다.
그러나, 초기 파워 온(Power on)시 역률개선회로의 출력전압은 높게 나타나게 되므로서, 높은 전압을 콘덴서에 충전해야 하므로 역률개선회로의 출력전압이 안정화 되기전에 SMPS전원이 공급되기 시작하므로 역률개선회로 출력전압은 불안하게 나타나는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 이와같은 문제점을 해결하기 위해 오차 증폭기를 사용하는 TV 또는 모니터에 있어서의 역률개선회로의 출력전압을 플라이백 트랜스 포머부의 2차측 동기신호를 이용하여 초기에 안정화시키는 회로를 구성시키므로서, 제품의 성능을 향상시키고자 하는데 그 목적이 있는 것이다.
상기 목적 달성을 위한 본 발명 역률개선회로의 출력전압 안정화 회로는 첨부된 도면 제2도에 도시된 바와같이, 입력교류(AC)전원을 전파 정류하는 정류회로(1)와, 상기 정류회로(1)에서 정류된 전원의 역률을 개선하도록 코일(L1) 및 다이오드(D1)로 이루어진 역률개선회로(2)를 채용한 종래 영상기기 전원회로 및 절전회로에 있어서,
상기 역률개선회로(2)에 의해 역률이 개선된 정류전원의 초기 출력전압(V2)을 안정화시키도록 스위칭 구동하는 디씨-디씨 컨버터(DC-DC Converter)(11)와, 상기 DC-DC컨버터(11)의 스위칭 구동에 따라 구동하여 고전압을 유기시키면서 동기신호(SYNC)를 출력시키는 플라이백 트랜스 포머(FBT)(12)와, 역률개선회로(2)에 의해 역률이 개선된 정류전원에 따라 충방전동작하는 콘덴서(C11)(C12)와, 플라이백 트랜스 포머(12)에서 출력되는 동시신호(SYNC)에 따라 상기 콘덴서(C11)(C12)의 충방전동작을 제어하도록 온/오프 스위칭 동작하는 트랜지스터(Q11)와, 상기 트랜지스터(Q11)의 온/오프 스위칭 동작에 따라 제어되어 입력된 충반전시의 일정전압(V1)을 증폭하는 오차 증폭기(13)와, 상기 오차 증폭기(13)에 의해 증폭된 출력전압(V2)을 역률개선회로(2)의 초기 출력전압(V2)과 비교하여 출력시키는 비교기(14)와, 상기 비교기(14)에 의해 비교되어 출력된 충방전시의 일정전압(V1)과 초기 출력전압(V2)에 따라 구동하여 역률개선회로(2)에서 출력된 초기의 출력전압(V2)을 안정화시키도록 듀티(Duty)비를 제어하는 제어구동부(15)로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다.
상기 미설명 부호 L2는 코일, R11∼R17은 저항, D11∼D14는 다이오드, C13, C14는 콘덴서이다.
이와같이 구성된 본 발명 역률개선회로의 출력전압 안정화 회로의 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, AC전원은 정류회로(1)에 입력되어 DC전원으로 전파 정류되고, 정류된 DC전원은 역률개선회로(2)에 입력되고, 상기 역률개선회로(2)에 입력된 DC전원은 코일(L1)과 다이오드(D1)를 통해서 콘덴서(C14)양단에 초기의 출력전압(V2)이 나타나는 것으로, 상기 역률개선회로(2)와 DC-DC컨버터(11)는 다이오드(D11) 및 저항(R11)에 의해 동시에 구동한다.
즉, 상기 역률개선회로(2)과 DC-DC컨버터(11)가 구동되면, 상기 역률개선회로(2)의 초기 출력전압(V2)은 다이오드(D13)에 의해 정류된 후 콘덴서(C11)에 의해 충방전되고, 상기 콘덴서(C11)의 충전에너지는 저항(R12)을 통해 콘덴서(C12)에 충전되는 것이다.
그리고, 상기 콘덴서(C12)에 의한 충전에너지는 저항(R13) 및 다이오드(D14)를 통해 저항(R17)으로 부가되고, 상기 저항(R17)에 부가된 충전에너지는 마이너스단자(-)에 전압(VT)이 연결되고 플러스단자(+)에 저항(R15)(R16)이 연결된 오차증폭기(13) 및 비교기(14)를 통하여 제어구동부(15)의 듀티비를 줄이게 됨과 동시에 상기 역률개선회로(2)의 초기 출력전압(V2)을 감소시키게 되므로서, 상기 역률개선회로(2)의 출력측에 연결된 콘덴서(C14)에는 낮은 출력전압(V2)이 충전되는 것이다.
여기서, 상기 역률개선회로(2)의 초기 출력전압(V2)은, (C14)에는 낮은 출력전압(V2)이 충전되는 것이다.
여기서, 상기 역률개선회로(2)의 초기 출력전압(V2)은,
t-1
*D는 Duty
와 같은 상태에서 일정전압(B+)에 의하여 비교기(14)의 출력전압(Vc)은,
t-2
와 같이, 상기 역률개선회로(2)의 출력전압(V2)의 증가에 따라 변화되는 것으로, 도면 제3도에 도시된 바와같이 감소하게 됨과 동시에 도면 제4도의 (a)(b)에서와 같이 온 시간(Ton time) 즉, 듀티가 줄어들므로서, 상기 역률개선회로(2)의 초기 출력전압(V2)은 낮게 되는 것이다.
이때, 상기 낮게된 역률개선회로(2)의 초기 출력전압(V2)이 DC-DC컨버터(11)에 입력됨과 동시에 콘덴서(C12)가 충분히 충전되면, 상기 DC-DC컨버터(11)에서는 역률개선회로(2)의 초기 출력전압(V2)을 안정화시키기 위해 스위칭 구동을 하게 되고, 상기 DC-DC컨버터(11)의 스위칭 구동에 따라 플라이백 트랜스 포머(12)의 2차측에서는 고전압을 유기시키면서 도면 제5도의 (b)와 같은 동기신호(SYNC)를 트랜지스터(Q11)에 출력시키게 된다.
따라서, 상기 트랜지스터(Q11)는 도면 제5도의 (a)에서와 같이 베이스에 입력된 동기신호(SYNC)에 따라 온/오프 스위칭 동작을 하게 되고, 상기 트랜지스터(Q11)의 스위칭 동작에 따라 콘덴서(C12)에 충전되었던 에너지는 저항(R12)을 통해 흐르는 것이 아니라 상기 트랜지스터(Q11)를 통해 흐르게 되므로서, 오차 증폭기(13)에 연결된 저항(R17)의 충반전시의 일정전압(V1)은 감소됨과 동시에 비교기(14)의 출력전압(Vc)은 증가하게 된다.
즉, 상기 비교기(14)의 출력전압(Vc)이 증가됨에 따라 제어구동부(15)의 듀티비가 상승되므로서, 상기 역률개선회로(2)의 초기 출력전압(V2)은 정상상태로 안정화되는 것이다.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명의 오차 증폭기를 사용하는 TV 또는 모니터에 있어서의 역률개선회로의 출력전압을 플라이백 트랜스 포머부의 2차측 동기신호를 이용하여 초기에 안정화시키는 회로를 구성시키므로서, 즉 소프트 스타팅(Softing Starting)시켜서 역률개선회로의 출력전압을 안정화시켜 주므로서, 절전 및 제품의 성능을 향상시키는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

  1. 입력교류(AC)전원을 전파 정류하는 정류회로(1)와, 상기 정류회로(1)에서 정류된 전원의 역률을 개선하도록 코일(L1) 및 다이오드(D1)로 이루어진 역률개선회로(2)를 채용한 종래 영상기기 전원회로 및 절전회로에 있어서,
    상기 역률개선회로(2)에 의해 역률이 개선된 정류전원의 초기 출력전압(V2)을 안정화시키도록 스위칭 구동하는 디씨-디씨 컨버터(DC-DC Converter)(11)와, 상기 DC-DC컨버터(11)의 스위칭 구동에 따라 구동하여 고전압을 유기시키면서 동기신호(SYNC)를 출력시키는 플라이백 트랜스 포머(FBT)(12)와, 역률개선회로(2)에 의해 역률이 개선된 정류전원에 따라 충방전동작하는 콘덴서(C11)(C12)와, 플라이백 트랜스 포머(12)에서 출력되는 동시신호(SYNC)에 따라 상기 콘덴서(C11)(C12)의 충방전동작을 제어하도록 온/오프 스위칭 동작하는 트랜지스터(Q11)와, 상기 트랜지스터(Q11)의 온/오프 스위칭 동작에 따라 제어되어 입력된 충반전시의 일정전압(V1)을 증폭하는 오차 증폭기(13)와, 상기 오차 증폭기(13)에 의해 증폭된 출력전압(V2)을 역률개선회로(2)의 초기 출력전압(V2)과 비교하여 출력시키는 비교기(14)와, 상기 비교기(14)에 의해 비교되어 출력된 충방전시의 일정전압(V1)과 초기 출력전압(V2)에 따라 구동하여 역률개선회로(2)에서 출력된 초기의 출력전압(V2)을 안정화시키도록 듀티(Duty)비를 제어하는 제어구동부(15)로 구성된 것을 특징으로 하는 역률개선회로의 출력전압 안정화 회로.
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