KR19980042930U - 스위칭 모드 파워 서플라이의 전압 저하 방지 회로 - Google Patents

Abstract

본 고안은 스위칭 모드 파워 서플라이(SMPS : Switching Mode Power Supply)에 관한 것으로서, 특히, 저전압의 부하단의 출력이 최대일 때 순간적으로 발생하는 전압 저하(drop)를 방지하는 스위칭 모드 파워 서플라이의 리셋 방지 회로에 관한 것이다.

이를 위한 본 고안은, 스위칭용 트랜지스터(Q1)에 의하여 변압기(T)의 1차측에 축적된 전력을 2차측에 선택적으로 출력하고, 상기 2차측은 고전압 출력단과 저전압 출력단으로 구성되는 스위칭 모드 파워 서플라이의 출력 전압 저하 방지 회로로서, 2차측의 저전압 출력단의 전압이 저하되면 2차측의 고전압의 출력 전압을 저전압의 출력단으로 출력하여 2차측의 저전압 출력단의 전압 저하를 방지하는 전압 저하 방지부(80)를 포함하므로써, 전자 기기의 리셋을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

스위칭 모드 파워 서플라이의 전압 저하 방지 회로

본 고안은 스위칭 모드 파워 서플라이(SMPS : Switching Mode Power Supply)에 관한 것으로서, 특히, 저전압의 부하단의 출력이 최대일 때 순간적으로 발생하는 전압 저하(drop)를 방지하는 스위칭 모드 파워 서플라이의 리셋 방지 회로에 관한 것이다.

일반적으로, 스위칭 모드 파워 서플라이는 부하단에서 필요로 하는 전원을 규칙적으로 안정하게 공급해 주는 전원 공급 장치로서, 반도체 디바이스를 스위치 소자로하여 온(ON)/오프(OFF)동작을 반복케하고, 그 온/오프의 시(時)비율을 제어하여 출력을 안정화시키는 전원 공급 방식이다. 즉, 변압기(Transfomer)의 1차측에 축적된 에너지를 스위칭용 트랜지스터를 이용하여 2차측에 선택적으로 전달하므로써, 부하단속(Load Regulation)을 양호하게 유지시켜 주는 전원 공급 장치이다.

도 1 에는 종래 기술에 따른 스위칭 모드 파워 서플라이의 블록도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 플러그(10)를 통하여 인가되는 교류(AC) 전원은 브리지 다이오드의 제 1 정류부(20)를 통하여 전파 정류되어, 전압 분배 저항(R1, R2)을 통하여 스위칭용 트랜지스터(Q1)의 베이스(base)단에 인가되므로써, 스위칭용 트랜지스터(Q1)를 턴온(Turn On)시킨다.

이때, 스위칭용 트랜지스터(Q1)가 턴온되면 변압기(transformer)(11)의 1차측 권선에 에너지가 축적되고, 이에 따른 전압이 발생하여 스위칭 제어부(30)는 이 전압에 의하여 스위칭용 트랜지스터(Q1)를 계속 온상태를 유지시킨다.

이때, 스위칭용 트랜지스터(Q1)가 계속 온상태를 유지하게 되면 역기전력에 의해 스위치용 트랜지스터(Q1)는 오프상태가 된다.

즉, 스위칭용 트랜지스터(Q1)가 오프 상태가 되면, 1차 권선측 및 2차측 권선에는 역기전력이 발생하고, 그 역기전력은 제 2 정류부(40)에서 정류되어 부하단에 공급된다.

한편, 오차전압 검출부(50)는 부하단 각각의 출력 전압을 안정화시키기 위해 2차측의 전위 변화량에 대응하여 포토 커플러(60)를 선택적으로 구동시켜 2차측의 전압을 항상 일정하게 유지시키도록 한다.

즉, 오차전압 검출부(50)는 트랜스(T)의 2차측 전압이 기준 전압이하인 경우에는 포토 커플러(60)에 전류가 흐르지 않도록 하여 1차측 권선에 에너지 축적량이 커지도록 조절하고, 2차측 전압이 기준 전압 이상인 경우에는 포토 커플러(60)에 전류가 흐르도록 하여 1차측 권선에 에너지 축적량이 감소되도록 조절하여 2차측의 전압이 항상 안정하게 공급되도록 조절한다.

따라서, 스위칭 제어부(30)는 포토 커플러(60)의 구동 결과에 따라 스위칭용 트랜지스터(Q1)의 온/오프 동작을 제어하여 트랜스(T)의 1차측에 전류 유입을 단속하므로써, 2차측에 일정 전압이 유기되도록 한다.

전술한 바와 같이, 스위칭용 트랜지스터(Q1)에 의하여 변압기(T)의 1차측에 축적된 전력을 고전압 출력단과 저전압 출력단으로 구성된 2차측에 선택적으로 출력하고, 2차측에서 각각의 출력단으로 출력할 때, 특히, 저전압 출력단 즉, 6V 라인의 출력단에서 정격 전류의 2배 내지 3배의 기동 전류가 발생하면 부하가 최대로 되어 순간적으로 전압 저하 즉, 드롭이 발생하게 되어 다이오드(D3)에 의해 리셋 전압이 형성되어 리셋 회로(60)가 동작한다.

따라서, 리셋 회로(60)가 동작함에 따라 전자 기기 셋트가 리셋되고 이에 따라 전자 기기가 오동작하게 되는 문제점이 발생하였다.

본 고안은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은, 저전압 출력단의 부하가 최대일 경우 발생하는 드롭 전압을 방지하므로써, 전자 기기의 오동작을 방지하기 위한 스위칭 모드 파워 서플라이의 전압 저하 보상 회로를 제공하는 데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징은, 스위칭용 트랜지스터(Q1)에 의하여 변압기(T)의 1차측에 축적된 전력을 2차측에 선택적으로 출력하고, 상기 2차측은 고전압 출력단과 저전압 출력단으로 구성되는 스위칭 모드 파워 서플라이의 출력 전압 저하 방지 회로로서, 상기 2차측의 저전압 출력단의 전압이 저하되면 상기 2차측의 고전압의 출력 전압을 상기 저전압의 출력단으로 출력하여 상기 2차측의 저전압 출력단의 전압 저하를 방지하는 전압 저하 방지부를 포함한다.

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.

도 1은 종래 기술에 따른 스위칭 모드 파워 서프라이 블록 구성도

도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 스위칭 모드 파워 서플라이의 전압 저하 방지 회로

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

10 : 플러그 20.40 : 정류부

30 : 스위칭 제어부50 : 오차 전압 검출부

60 : 포토 커플러70 : 리셋 회로

80 : 전압 저하 방지부

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 실시예의 동작을 상세하게 설명한다.

도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 스위칭 모드 파워 서플라이의 전압 저하 방지 회로도를 도시한 것으로서, 도시된 바와 같이 도 1 에서와 같은 종래의 스위칭 모드 파워 서플라이에 전압 저하 방지 회로(80)가 더 구성되어 있다.

이때, 전압 저하 방지부(80)는 분압 분배 저항인 제 1 저항(4) 및 제 2 저항(R5), 트랜지스터(Q2), 충방전용 커패시터(C4) 및 역전류 방지용 다이오드(D4)로 구성되어, 도면에서 도시된 바와 같이 2차측의 저전압 출력단의 전압이 저하되면 2차측의 고전압의 출력 전압을 저전압의 출력단으로 출력하도록 하므로써 2차측의 저전압 출력단의 전압 저하를 방지한다.

전술한 바와 같이 구성된 전압 저하 방지부(80)의 구체적인 동작 설명은 다음과 같다.

도면에 도시된 바와 같이, 변압기(T)의 2차측은 12V의 고전압 출력단과 6V의 저전압 출력단으로 구성되어, 6V의 저전압의 출력단의 출력 전압이 저하되면 제 1 전압 분배 저항(R4)를 통하여 트랜지스터(Q2)에 인가된다.

이때, 제 1 전압 분배 저항(R4)은 6V의 저전압 출력단에 연결되어 6V의 저전압 출력단의 전압이 저하되면 6V의 저전압을 전압 분배하여 트랜지스터(Q2)의 베이스단에 인가한다.

즉, 트랜지스터(Q2)는 PNP형으로 구성되어, 베이스단에 6V의 저전압이 인가되면 턴온되어 12V의 출력단과 에미터단사이에 연결된 제 2 전압 분배 저항(R5)을 통하여 인가되는 12V의 전압을 6V의 저전압 출력단으로 출력시킨다.

이때, 트랜지스터(Q2)의 콜렉터단에 연결된 커패시터(C4)는 트랜지스터(Q2)가 턴온되면 충전된 전압을 6V의 저전압 출력단으로 인가하고, 이때, 6V의 저전압 출력단에 연결된 다이오드(D4)는 6V의 저전압을 흐르지 못하도록 한 역전류 방지용 다이오드이다.

이상 설명한 바와같이, 본 고안에 따른 스위칭 모드 파워 서플라이의 전압 저하 방지 회로는, 저전압 출력단과 고전압 출력단으로 구성되는 2차측에 있어서, 저전압 출력단의 전압이 저하되면 고전압 출력단의 전압을 저전압 출력단으로 출력하여 전압 저하를 방지하므로써, 2차측의 저전압 출력단의 전압 저하시 발생하는 리셋 현상을 방지하고, 또한 전자 기기의 오동작을 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 고안은 특정한 바람직한 실시예들에 대하여 도시되고 설명되었지만, 당업자라면 본 고안의 사상및 범주를 벗어나지 않고도 다양한 수정및 변화, 생략이 가능함을 알 수 있을 것이다.

Claims (3)

1. 스위칭용 트랜지스터(Q1)에 의하여 변압기(T)의 1차측에 축적된 전력을 2차측에 선택적으로 출력하고, 상기 2차측은 고전압 출력단과 저전압 출력단으로 구성되는 스위칭 모드 파워 서플라이의 출력 전압 저하 방지 회로로서,

   상기 2차측의 저전압 출력단의 전압이 저하되면 상기 2차측의 고전압의 출력 전압을 상기 저전압의 출력단으로 출력하여 상기 2차측의 저전압 출력단의 전압 저하를 방지하는 전압 저하 방지부(80)를 포함하는 스위칭 모드 파워 서플라이의 전압 저하 방지 회로.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 전압 저하 방지부(80)는 상기 저전압의 출력단에 연결된 제 1 전압 분배 저항(R4)과, 상기 고전압의 출력단에 연결된 제 2 전압 분배 저항(R5)과, 상기 제 1 전압 분배 저항(R4)에 베이스가 연결되고 상기 제 2 전압 분배 저항(R5)에 에미터단이 연결되어 상기 저전압이 저하되면 턴온되어 상기 고전압을 상기 저전압 출력단으로 출력하는 트랜지스터(Q2)와, 상기 트랜지스터(Q2)의 콜렉터단에 연결되어 상기 트랜지스터(Q2)가 턴온되면 충전된 전압을 방전시키는 커패시터(C4)와, 상기 저전압 출력단과 상기 커패시터(C4)사이에 연결된 역전류 방지용 다이오드(D4)로 구성되는 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 파워 서플라이의 전압 저하 방지 회로.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 트랜지스터(Q2)는 PNP형인 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 파워 서플라이의 전압 저하 방지 회로.