KR19980023348U - 에스엠피에스(smps) 보호 회로 - Google Patents

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박모찬
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배순훈
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Abstract

본 고안은 SMPS에 관한 것으로서, 플러그(1)를 통하여 인가되는 AC 전원을 정류하는 정류부(2)에 의하여 구동하며 스위칭 제어부(3)의 출력에 의하여 온/오프 시간이 설정되는 트랜지스터(Q1)와, 트랜지스터(Q1)의 구동에 따라 정류부(2)의 전압을 변압시켜 출력하는 트랜스(T)와, 트랜스(T)의 출력을 정류하는 정류부(4)와, 정류부(4)의 출력 전압 레벨의 변동을 검출하는 오차 전압 검출부(5)와; 오차 전압 검출부(5)에 검출된 정류부(4)의 출력 전압의 레벨 변동을 스위칭 제어부(3)에 인가하여 스위칭 제어부(3)가 레벨 변동 상태에 따라 트랜지스터(Q1)의 온/오프 시간을 제어하게 하는 포토 커플러(6)와, SMPS의 부하 변동에 대응하는 교류 전압을 출력하는 부하 감지부(11)와, 부하 감지부(11)의 교류 전압을 정류하는 정류부(12)와, 정류부(12)의 출력 전압에 따라 트랜지스터(Q1)의 구동을 제어하는 스위칭부(13)를 구비한다.
즉, 본 고안은 SMPS의 2차측에 과부하가 걸리는 경우에 SMPS가 자동적으로 그 구동을 정지함으로써 과부하에 의한 SMPS의 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

에스엠피에스(SMPS) 보호 회로
본 고안은 SMPS(Switching Mode Power Supply)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 과부하 상태에 의한 SMPS의 파손을 방지하기 위한 회로에 관한 것이다.
일반적으로 SMPS는 반도체 디바이스를 스위치 소자로 온/오프 동작을 반복하고, 그 온/오프의 시(時) 비율을 제어하여 출력을 안정시키는 전원 공급 방식이다.
즉, 변압기의 1차측에 전력을 스위칭부를 이용하여 2차측에 선택적으로 전달함으로써 부하 단속을 양호하게 유지시켜 주는 전원 공급 장치이다.
도 1에는 종래 기술에 따른 SMPS의 블록도가 도시되어 있다.
도시된 바와 같이 플러그(1)를 통하여 인가되는 AC 전원은 정류부(2)를 통하여 정류된 상태에서 트랜스(T)의 1차측 및 스위칭 제어부(3)에 인가된다. 이때 트랜스(T)의 일차측에는 바이어스용 저항(R1, R2)을 통하여 스위칭용 트랜지스터(Q1)가 연결되어 있고 이 스위칭용 트랜지스터(Q1)는 정류부(2)의 출력에 의하여 구동되나, 그 스위칭 타임은 스위칭 제어부(3)에 의하여 구동이 제어된다.
이때, 스위칭 제어부(3)는 후술하는 바와 같이 트랜스(T2)의 2차측 전압 레벨에 따라 트랜지스터(Q1)의 스위칭 타임을 제어하여 트랜스(T1)의 1차측에 전류 유입을 단속함으로써 2차측에 일정 전압이 유기되도록 한다.
트랜스(T)의 이차측에는 정류부(4)가 연결되어 있고, 이 정류부(4)에서 트랜스(T)의 2차측에 유기된 교류 전압을 정류하여 부하에 인가하는 구성을 갖고 있다. 한편, 정류부(4)의 출력 전압은 오차 전압 검출부(5)에 인가되고, 이 오차 전압 검출부(5)는 정류부(4)의 출력 전압의 레벨 변동을 검출하여 이 레벨 변동 상태를 포토 커플러(6)를 통하여 스위칭 제어부(3)에 인가한다.
스위칭 제어부(3)는 포토 커플러(6)를 통하여 인가된 정류부(4)의 출력 전압의 레벨 변동에 따라 트랜지스터(Q1)의 스위칭 타임을 제어함으로써 트랜스(T)의 일차측 전류를 단속하여 트랜스(T)의 이차측에 일정 전압이 유기되도록 한다.
즉, 종래의 SMPS는 스위칭 제어부(3)를 이용하여 트랜스(T)의 전류단속을 제어함으로써 부하에 일전 전류를 공급할 수 있게 한 것이다.
그러나, 이러한 종래의 SMPS에서 2차측 부하단의 단락 등에 의한 과부하의 발생시에 스위칭 트랜지스터(Q1)에 과부하가 걸리게 되고 이에 따라 파괴될 우려가 있다는 문제가 있었다.
본 고안은 이러한 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 고안의 목적은 SMPS에서 과부하 상태를 감지하여 SMPS의 구동을 자동으로 정시킴으로써 SMPS의 파괴를 방지한 SMPS 보호 회로를 제공하는데 있다.
본 고안에 다른 SMPS 보호 회로는, 플러그를 통하여 인가되는 AC 전원을 정류하는 제 1 정류부에 의하여 구동하며 스위칭 제어부의 출력에 의하여 온/오프 시간이 설정되는 트랜지스터와, 트랜지스터의 구동에 따라 제 1 정류부의 전압을 변압시켜 출력하는 트랜스와, 트랜스 출력을 정류하는 제 2 정류부와, 제 2 정류부의 출력 전압 레벨의 변동을 검출하는 오차 전압 검출부와; 오차 전압 검출부에 검출된 제 2 정류부의 출력 전압의 레벨 변동을 스위칭 제어부에 인가하여 스위칭 제어부가 상기 레벨 변동 상태에 따라 트랜지스터의 온/오프 시간을 제어하게 하는 포토 커플러를 구비하는 SMPS에 있어서, SMPS의 부하 변동에 대응하는 교류 전압을 출력하는 부하 감지부와; 부하 감지부의 교류 전압을 정류하는 제 3 정류부와; 제 3 정류부의 출력 전압에 따라 트랜지스터의 구동을 제어하는 스위칭부를 포함한다.
도 1은 종래 SMPS 회로도
도 2는 본 고안에 SMPS 보호 회로도
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1 : 플러그2 : 정류부
3 : 스위칭 제어부4 : 정류부
5 : 오차 전압 검출부6 : 포터 커플러
10 : 보호 회로11 : 부하 감지부
12 : 정류부13 : 스위칭부
본 고안의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 고안의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 SMPS 보호 회로도를 도시한 것으로서, 도시된 바와 같이 도 1에서와 같은 종래의 SMPS회로에 보호 회로(10)가 더 구성되어 있다.
이때, 보호 회로(10)는 부하 감지부(11), 정류부(12) 및 스위칭부(13)로 구성되어 있으며, 부하 감지부(11)는 도시된 바와 같이 코일(L)로 구성되어 있다. 따라서, 코일(L)은 트랜스(T) 사이의 자속 변화를 감지할 수 있게 된다. 즉, 코일(L)은 트랜스(T) 사이의 자속을 같이 유기하여 이 자속에 대응하는 교류 전류를 정류부(12)에 인가하는 것이다.
정류부(12)는 정류용 다이오드(D1) 및 캐피시터(D1)로 구성되어 부하 감지부(11)의 교류 전류를 직류 전류로 정류하여 스위칭부(13)에 인가하는 구성을 갖고 있다.
스위칭부(13)는 도시된 바와 같이 바이어스용 저항(R1, R2) 및 트랜지스터(Q1) 사이에 다이오드(D2) 및 제너 다이오드(ZD1)을 연결하여 구성하였다. 이때, 제어 다이오드(ZD1)가 항복되기 전까지는 바이어스용 저항(R1, R2)를 통하여 분압된 정류부(2)의 직류 전압 및 스위칭 제어부(3)의 출력은 트랜지스터(Q1)에 인가되나, 제너 다이오드(ZD1)의 항복시에는 다이오드(D2) 및 제너 다이오드(ZD1)를 통하여 트랜지스터(Q1)의 베이스측이 접지 상태가 되어 트랜지스터(Q1)는 오프됨을 알수 있다.
이와 같이 보호 회로(10)가 더 구성된 SMPS의 작동 상태를 보면 다음과 같다.
번저, SMPS의 2차측이 과부하 상태가 아닌 정상 상태의 경우에 코일(L1)에는 소정량의 교류 전류가 유기되고 이 교류 전류는 정류부(12)에서 정류되어 제너 다이오드(ZD1)에 인가된다.
이때, 제너 다이오드(ZD1)는 과전압(제어 다이오드의 정격 전압)이상이 인가되기 전까지는 오프상태를 유지하게 되므로 정류부(2)의 출력 전압은 트랜지스터(Q1)에 정상 인가되어 트랜지스터(Q1)는 스위칭 제어부(3)의 제어에 따라 그 스위칭 타임이 제어되는 상태 즉, 정상 상태를 유지한다.
그러나, 2차측이 과부하가 발생되면, 코일(L1)에는 정상 전류 이상의 과전류가 유기되고 이에 따라 제너 다이오드(ZD1)는 항복됨을 알 수 있다.
이와 같이 제너 다이오드(ZD1)는 항복시에는 정류부(2)의 출력 전압은 다이오드(D2) 및 제너 다이오드(ZD1)를 통하여 접지로 유기되므로 트랜지스터(Q1)는 오프 상태를 유지하게 된다.
즉, SMPS의 2차측 부하단의 단락 등에 의한 과부하시에는 트랜스(T)의 전류 유기를 단속하는 스위칭 트랜지스터(Q1)가 오프 상태를 유지하게 되므로써 SMPS는 동작을 중지하게 되고 이에 따라 과부하에 의한 SMPS의 파손을 방지할 수 있는 것이다.
이상 설명한 바와 같이 본 고안에 따르면, SMPS의 2차측에 과부하가 걸리는 경우에 SMPS는 자동적으로 그 구동을 정지함으로써 과부하에 의한 SMPS의 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 플러그(1)를 통하여 인가되는 AC 전원을 정류하는 정류부(2)에 의하여 구동하며 스위칭 제어부(3)의 출력에 의하여 온/오프 시간이 설정되는 트랜지스터(Q1)와, 상기 트랜지스터(Q1)의 구동에 따라 정류부(2)의 전압을 변압시켜 출력하는 트랜스(T)와, 상기 트랜스(T)의 출력을 정류하는 정류부(4)와, 상기 정류부(4)의 출력 전압 레벨의 변동을 검출하는 오차 전압 검출부(5)와; 상기 이 오차 전압 검출부(5)에 검출된 상기 정류부(4)의 출력 전압의 레벨 변동을 상기 스위칭 제어부(3)에 인가하여 상기 스위칭 제어부(3)가 상기 레벨 변동 상태에 따라 트랜지스터(Q1)의 온/오프 시간을 제어하게 하는 포토 커플러(6)를 구비하는 SMPS에 있어서,
    상기 SMPS의 부하 변동에 대응하는 교류 전압을 출력하는 부하 감지부(11)와;
    상기 부하 감지부(11)의 교류 전압을 정류하는 정류부(12)와;
    상기 정류부(12)의 출력 전압에 따라 상기 트랜지스터(Q1)의 구동을 제어하는 스위칭부(13)를 갖는 SMPS 보호 회로.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 부하 감지부(11)는, 코일(L1)로 되어 상기 트랜스(T) 사이의 자속 변화에 대응하는 전류를 유기하게 구성한 SMPS 보호 회로.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 스위칭부(13)는, 상기 트랜지스터(Q2) 및 상기 정류부(2)에 병렬 접속된 다이오드(D2)와; 상기 다이오드(D1)와 직렬 접속되고, 상기 정류부(12)의 출력에 따라 선택적으로 구동하는 제너 다이오드(ZD1)를 구비하는 SMPS 보호 회로.
KR2019960036736U 1996-10-31 1996-10-31 에스엠피에스(smps) 보호 회로 KR19980023348U (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100478842B1 (ko) * 2002-10-02 2005-03-25 엘지전자 주식회사 출력전압 원격 제어회로

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