KR19980056287A - Overload protection device of switching power supply circuit - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스위칭 전원 회로에 있어서 과전압 보호 장치에 관한 것으로, 본 발명의 장치는 직류 전원 공급부(1)와 ; 변압기(2) ; 파워 트랜지스터(3) ; 제어 IC(4) ; 출력부(5) 및 ; 전압 궤환부(6)가 구비된 스위칭 전원 회로에 있어서, 상기 파워 트랜지스터(3)에 흐르는 전류를 검출하여 상기 제어 IC(4)에 과전류 검출 신호로 공급하는 과전류 검출부(10)와 ; 상기 과전류 검출 신호를 감지하여 상기 과전류 검출 신호가 지속적으로 발생하면 과부하 검출 신호를 출력하는 과부하 검출부(20) ; 및 상기 과부하 검출 신호가 입력되면 상기 제어 IC(4)의 동작을 중단시키는 과부하 보호부(30)로 구성되어 있어, 과부하로 인해 상기 파워 트랜지스터(3)에 과전류가 지속적으로 흐를 경우, 상기 제어 1C(4)의 동작을 중단시킴으로써, 상기 스위칭 전원 회로(SMPS)를 보호한다는 데 그 효과가 있다.The present invention relates to an overvoltage protection device in a switching power supply circuit, the device comprising a direct current power supply part (1); A transformer (2); A power transistor (3); A control IC 4; An output unit 5; A switching power supply circuit provided with a voltage feedback unit (6), comprising: an overcurrent detection unit (10) for detecting a current flowing through the power transistor (3) and supplying the current to the control IC (4) as an overcurrent detection signal; An overload detector 20 for detecting the overcurrent detection signal and outputting an overload detection signal when the overcurrent detection signal is continuously generated; And an overload protection unit (30) for stopping the operation of the control IC (4) when the overload detection signal is input. When the overcurrent flows continuously to the power transistor (3) due to overload, It is effective to protect the switching power supply circuit SMPS by stopping the operation of the switching power supply circuit 4.
Description
본 발명은 스위칭 전원 회로(SMPS)에 관한 것으로, 특히 과부하로 인해 상기 스위칭 전원 회로에 지속적으로 과전류가 발생할 경우 스위칭 전원 회로를 보호하도록 되어진 스위칭 전원 회로의 과부하 보호 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching power supply circuit (SMPS), and more particularly, to an overload protection device of a switching power supply circuit which is designed to protect a switching power supply circuit when an over current is continuously generated in the switching power supply circuit due to overload.
모니터의 전원 회로는 모니터내의 각 부분에서 필요로 하는 전압를 적절히 공급해주는 역할을 하는데, 선형 전원 회로( Linear Power Supply )보다 소형, 경량이면서 고효율적인 스위칭 전원 회로( SMPS : Switched Mode Power Supply )에 관련된 기술이 최근 급속히 발전하고 있는 추세에 있다.The power supply circuit of the monitor plays a role of supplying the necessary voltage to each part of the monitor properly. It is a technology related to a Switched Mode Power Supply (SMPS) which is smaller, lighter and more efficient than a linear power supply circuit Has recently been developing rapidly.
종래의 스위칭 전원 회로(SMPS)는 도 1 에 도시된 바와 같이, 직류 전원 공급부(1)와, 변압기(2)와, 파워 트랜지스터(3)와, 제어 IC(4)와, 출력부(5)와, 전압 궤환부(6)와, 과전류 검출부(7)로 구성되어 있다.1, a conventional switching power supply circuit (SMPS) includes a DC power supply 1, a transformer 2, a power transistor 3, a control IC 4, an output unit 5, A voltage feedback unit 6, and an overcurrent detecting unit 7. The overcurrent detecting unit 7 detects the overcurrent detecting unit 7,
도 1 을 참조하여 일반적인 스위칭 전원 회로(SMPS)의 동작을 살펴보면 다음과 같다.The operation of a general switching power supply circuit (SMPS) will be described with reference to FIG.
먼저 100V 혹은 220V의 상용 교류 전원이 퓨우즈를 통하여 인가되면, 라인 필터(L1,L2)와 커패시터(C1,C2,C3)는 L·C 공진 작용에 의하여 교류 전원을 통해 유입되는 노이즈를 제거하는 동시에, 브리지 다이오드(D1) 및 제어 IC(4)가 동작하면서 발생되는 고주파 노이즈가 AC 입력 라인을 타고 외부로 나가는 것을 차단한다.First, if a commercial AC power source of 100 V or 220 V is applied through the fuse, the line filters L 1 and L 2 and the capacitors C 1, C 2 and C 3 remove the noise introduced through the AC power source by the L · C resonance action At the same time, the high-frequency noise generated when the bridge diode (D1) and the control IC (4) are operated is prevented from going out through the AC input line.
한편, 상기 라인 필터(L1,L2)와 커패시터(C1,C2,C3)를 통과한 교류 전압은 브리지 다이오드(D1)에서 정류되어 돌입 전류 방지용 저항(Rs)을 통해 평활용 콘덴서(C4)에서 평활되어 직류 전압()으로 변환된 후, 변압기(2)의 1 차측 권선에 인가된다.The AC voltage having passed through the line filters L1 and L2 and the capacitors C1, C2 and C3 is rectified by the bridge diode D1 and smoothed in the smoothing capacitor C4 via the inrush current preventing resistor Rs The DC voltage ( And is then applied to the primary winding of the transformer 2. [
동시에 상기 브리지 다이오드(D1)에서 정류된 정류 전압은 제어 IC(4)의단에 저항()를 통해 인가되어 제어 IC(4)를 동작시키게 되고, 상기 제어 IC(4)로부터 출력된 제어 신호에 의해 상기 파워 트랜지스터(3)가 온/오프( ON/OFF )된다. 즉, 상기 직류 전압()이 인가되면, 커패시터(C5)에 직류 전압()이 충전됨에 따라 제어 IC(4)의 공급 전원()이 기동 전압에 도달하게 되어, 상기 제어 IC(4)가 작동되어 PWM 제어 신호를 발생하고, 이 PWM 제어 신호에 의해 파워 트랜지스터(3)가 온/오프된다.At the same time, the rectified voltage rectified in the bridge diode (D1) The resistor And the power transistor 3 is turned on / off (turned on / off) by a control signal outputted from the control IC 4. [ That is, the DC voltage ( ) Is applied to the capacitor C5, a DC voltage ( ) Of the control IC 4 is charged, Reaches the starting voltage, the control IC 4 is activated to generate the PWM control signal, and the power transistor 3 is turned on / off by the PWM control signal.
상기 파워 트랜지스터(3)가 상기 제어 IC(4)내의 발진기 주기에 따라 일정 시간 동안 온 상태를 유지하다 오프 상태로 변하면, 변압기(2)의 1 차측 권선에서 2 차측 권선으로 유기되는 유도 기전력이 발생하게 된다.When the power transistor 3 is turned on and off for a certain period of time according to the oscillator period in the control IC 4, an induced electromotive force induced in the primary winding of the transformer 2 is generated .
따라서 상기 변압기(2)는 상기 PWM 제어 신호에 의해 2 차측 권선에서 요구되는 교류 전압()을 출력하게 된다.Therefore, the transformer 2 outputs the alternating-current voltage (" .
이와 같은 동작을 반복하여 상기 변압기(2)의 2 차측 권선에서 출력된 교류 전압()은 출력부(5)를 통하여 다시 직류 전압()으로 변환된다.This operation is repeated so that the alternating-current voltage (?) Output from the secondary winding of the transformer Is again supplied with the DC voltage ( ).
즉, 상기 출력부(5)에 입력된 교류 전압()은 정류 다이오드(D2,D3)와 평활 커패시터(C6,C7)에 의해서 직류 전압()으로 변환되어, 모니터의 각 회로에 공급되어 회로를 동작시킨다.That is, the AC voltage (? Are rectified by rectifier diodes D2 and D3 and smoothing capacitors C6 and C7, ), And supplied to each circuit of the monitor to operate the circuit.
또한, 상기 출력부(5)를 통해 출력된 전원 전압()이 기준 전압 이상으로 상승하게 되면 과전압에 의한 회로 소자의 파손이 발생하게 되어 전원 회로의 수명을 단축시킬 수 있기 때문에, 상기 출력부(5)의 출력 전압을 일정 전압으로 유지시키기 위해, 스위칭 전원 회로(SMPS)에는 일반적으로 전압 궤환부(6)가 구비되어져 있다.Further, the power supply voltage (" Is higher than the reference voltage, breakage of the circuit element due to the overvoltage occurs, shortening the service life of the power supply circuit. Therefore, in order to maintain the output voltage of the output unit 5 at a constant voltage, The circuit (SMPS) is generally provided with a voltage feedback section (6).
보다 상세히 설명하면, 모니터의 각 회로로 공급되는 전원 전압()은, 에러 앰프(EA)와 포토 커플러(PC1,PC2)로 구성된 과전압 궤환부(6)에 의해 감지되도록 되어 있으며, 상기 감지 신호는 제어 IC(4)의 피드백단으로 입력된다.More specifically, the power supply voltage supplied to each circuit of the monitor Is sensed by an overvoltage feedback unit 6 composed of an error amplifier EA and photocouplers PC1 and PC2 and the detection signal is inputted to the feedback terminal of the control IC 4. [
이에 따라, 상기 스위칭 전원 회로(SMPS)로부터 출력되는 전원 전압()이 정상 동작시보다 클 경우, 상기 에러 앰프(EA)가 상기 과전압을 감지하여 상기 에러 앰프(EA)의 출력측 전압을 낮춘다. 이때 상기 포토 커플러 발광부(PC1)의 한쪽단이 저항(R4)을 통해 SMPS 출력단()에 연결되고, 상기 포토 커플러 발광부(PC1)의 다른 한쪽단이 상기 에러 앰프(EA)의 출력측에 연결되어 있어, 상기 포토 커플러의 발광부(PC1)에 정상 동작시보다 많은 전류가 흘러 그 만큼 많은 빛을 발광한다.Accordingly, the power supply voltage (" Is larger than that during normal operation, the error amplifier EA senses the overvoltage and lowers the output voltage of the error amplifier EA. At this time, one end of the photocoupler emitting unit PC1 is connected to the SMPS output terminal And the other end of the photocoupler emitting portion PC1 is connected to the output side of the error amplifier EA so that more current flows to the light emitting portion PC1 of the photocoupler during normal operation, And emits as much light as possible.
즉, 상기 스위칭 전원 회로(SMPS)로부터 출력되는 전원 전압()이 저항(R1,R2,R3)을 통해 전압 분배되어 에러 앰프(EA)의 트랜지스터(TR) 베이스단에 인가되어, 상기 인가된 베이스 전압에 따라 상기 트랜지스터(TR)의 콜렉터 전위가 변화되므로, 상기 상기 포토 커플러의 발광부(PC1)에 흐르는 전류를 조절할 수 있다.That is, the power supply voltage (" Is applied to the base end of the transistor TR of the error amplifier EA and the collector potential of the transistor TR is changed in accordance with the applied base voltage, The current flowing through the light emitting portion PC1 of the photocoupler can be adjusted.
이에 따라, 상기 포토 커플러의 수광부(PC2)에서는 상기 빛을 수광하여 상기 광신호를 전기적인 신호로 변환한 후 상기 제어 IC(4)의 피드백단으로 출력함으로써, 상기 제어 IC(4)의 피드백단에 입력되는 전류가 증가하여, 상기 제어 IC(4)가 PWM 제어 신호를 발생하게 되고, 이 PWM 제어 신호에 의해 파워 트랜지스터(3)의 온타임을 짧게 한다.Accordingly, the light receiving part PC2 of the photocoupler receives the light, converts the optical signal into an electrical signal, and outputs the electrical signal to the feedback terminal of the control IC 4, The control IC 4 generates the PWM control signal, and the ON time of the power transistor 3 is shortened by the PWM control signal.
상기 파워 트랜지스터(3)의 온타임이 짧아짐에 따라 변압기(2)의 1 차측 권선에서 2 차측 권선으로 유기되는 유도 기전력()이 낮아져, 상기 스위칭 전원 회로(SMPS)로부터 출력되는 전원 전압()을 일정 전압으로 유지시켜 모니터의 각 회로 등에 공급한다.As the ON time of the power transistor 3 becomes shorter, the induced electromotive force (referred to as " induced electromotive force ") induced in the primary winding of the transformer 2 ) Is lowered, and the power supply voltage (" ) Is maintained at a constant voltage and supplied to each circuit of the monitor.
이때, 상기 제어 IC(4)는 과전류 검출부(7)를 통해 상기 파워 트랜지스터(3)에 흐르는 전류를 검출하여, 상기 검출된 전류량에 따라 PWM 제어 신호의 듀티비를 제어하는 동시에, 일정 레벨 이상의 과전류가 검출되면 상기 파워 트랜지스터(3)를 강제로 턴오프시킨다.At this time, the control IC 4 detects the current flowing through the power transistor 3 through the overcurrent detecting unit 7, controls the duty ratio of the PWM control signal according to the detected amount of current, The power transistor 3 is forcibly turned off.
즉, 상기 파워 트랜지스터(3)에 흐르는 전류를 과전류 감지 저항(R11)을 통해 감지하여, 상기 감지된 전압을 다시 로우 패스 필터( Low Pass Filter : R12,C11 )를 통해 필터링한 후, 상기 제어 IC(4)의 과전류 검출 단자()에 공급한다,That is, the current flowing through the power transistor 3 is sensed through the overcurrent sensing resistor R11, the sensed voltage is filtered again through a low pass filter (R12, C11) The overcurrent detection terminal (4) ),
이에 따라 상기 제어 IC(4)는 상기 과전류 검출 신호에 따라 PWM 제어 신호의 듀티비를 제어하게 되는데, 스위칭 전원 회로(SMPS)의 출력측이 순간적으로 쇼트되거나 전원 스위치 온시 상기 파워 트랜지스터(3)에 순간적으로 많은 전류가 흐를 경우, 과전류 검출 저항(R11)의 양단 전압이 상승하게 되고 이를 상기 제어 IC(4)의 과전류 검출 단자()에서 감지하여 상기 파워 트랜지스터(3)를 강제로 턴오프시켜 상기 파워 트랜지스터(3)의 정격 초과를 방지한다.Accordingly, the control IC 4 controls the duty ratio of the PWM control signal in accordance with the overcurrent detection signal. When the output side of the switching power supply circuit SMPS is instantaneously short-circuited or the power transistor 3 is momentarily The voltage across the both ends of the overcurrent detecting resistor R11 rises, and the voltage across the overcurrent detecting resistor R11 of the control IC 4 To forcibly turn off the power transistor 3 to prevent the rating of the power transistor 3 from exceeding.
그러나 종래의 과전류 검출부(7)는 상기한 바와 같이 순간적으로 발생했다 사라지는 과전류만을 검출하여 상기 파워 트랜지스터(3)를 잠시동안 턴오프시키기 때문에, 과부하로 인해 지속적으로 과전류가 발생할 경우, 상기 파워 트랜지스터(3)의 정격 초과는 방지할 수 있으나, 변압기(2)나 파워 트랜지스터(3), 정류 다이오드(D2,D3), 평활 커패시터(C6,C7)등이 발열하여 부품의 파손 및 화재의 위험이 있었다.However, since the conventional overcurrent detecting unit 7 detects only the overcurrent that occurs instantaneously as described above and turns off the power transistor 3 for a while, when the overcurrent is continuously generated due to the overload, 3, the transformer 2, the power transistor 3, the rectifier diodes D2 and D3, the smoothing capacitors C6 and C7, and the like are heated, and there is a risk of breakage or fire of components .
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 과부하로인해 지속적으로 발생하는 과전류로부터 스위칭 전원 회로를 보호하도록 되어진 스위칭 전원 회로의 과전류 보호 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide an overcurrent protection device for a switching power supply circuit that protects a switching power supply circuit from an overcurrent that continuously occurs due to overload.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스위칭 전원 회로에 있어서 과부하 보호 장치는, 퓨우즈를 통해 인가된 상용 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 직류 전원 공급부와 ; 상기 직류 전압을 입력받아 유도 기전력을 발생하는 변압기 ; 상기 변압기의 1 차측 권선에 연결된 파워 트랜지스터 ; 입력된 피드백 전압에 따라 상기 파워 트랜지스터의 동작을 PWM 제어하고, 입력된 과전류 검출 신호에 의해 상기 파워 트랜지스터를 강제로 오프시키는 제어 IC ; 상기 변압기의 2 차측 권선으로부터 입력된 교류 전압을 직류 전원 전압으로 변환하여 모니터의 각 회로에 공급하는 출력부 및 ; 상기 출력부에 광학적으로 결합되어, 상기 출력부로부터 출력된 전원 전압를 감지하여 상기 제어 IC에 피드백 전압을 공급하는 전압 궤환부가 구비된 스위칭 전원 회로에 있어서, 상기 파워 트랜지스터에 흐르는 전류를 검출하여 상기 제어 IC에 과전류 검출 신호로 공급하는 과전류 검출부와 ; 상기 과전류 검출 신호를 감지하여 상기 과전류 검출 신호가 지속적으로 발생하면 과부하 검출 신호를 출력하는 과부하 검출부 ; 및 상기 과부하 검출 신호가 입력되면 상기 제어 IC의 동작을 중단시키는 과부하 보호부로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an overload protection device in a switching power supply circuit according to the present invention includes: a DC power supply unit for converting a commercial AC voltage applied through a fuse to a DC voltage; A transformer receiving the DC voltage and generating an induced electromotive force; A power transistor connected to the primary winding of the transformer; A control IC for performing PWM control of the operation of the power transistor according to an input feedback voltage and forcibly turning off the power transistor by an input overcurrent detection signal; An output unit for converting the AC voltage input from the secondary winding of the transformer to a DC power supply voltage and supplying the DC power supply voltage to each circuit of the monitor; And a voltage feedback unit that is optically coupled to the output unit and detects a power supply voltage output from the output unit and supplies a feedback voltage to the control IC, the switching power supply circuit comprising: An overcurrent detection unit for supplying the overcurrent detection signal to the IC; An overload detector for detecting an overcurrent detection signal and outputting an overload detection signal when the overcurrent detection signal is continuously generated; And an overload protection unit for stopping the operation of the control IC when the overload detection signal is input.
즉, 본 발명의 장치는 과부하로 인해 상기 파워 트랜지스터에 과전류가 지속적으로 흐를 경우, 상기 제어 1C의 동작을 중단시킴으로써, 상기 스위칭 전원 회로를 보호하도록 한 것이다.That is, the apparatus of the present invention protects the switching power supply circuit by stopping the operation of the control 1C when an overcurrent flows continuously to the power transistor due to overload.
도 1 은 일반적인 스위칭 전원 회로를 도시한 회로도,1 is a circuit diagram showing a general switching power supply circuit,
도 2 는 본 발명에 따른 스위칭 전원 회로의 과부하 보호 장치의 제 1 실시예를 도시한 회로도,FIG. 2 is a circuit diagram showing a first embodiment of an overload protection device for a switching power supply circuit according to the present invention,
도 3 은 본 발명에 따른 스위칭 전원 회로의 과부하 보호 장치의 제 2 실시예를 도시한 회로도이다.3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the overload protection device of the switching power supply circuit according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 따른 부호의 명칭* Name of designator according to main part of the drawing
1 : 직류 전원 공급부 2 : 변압기1: DC power supply 2: Transformer
3 : 파워 트랜지스터 4 : 제어 IC3: Power transistor 4: Control IC
5 : 출력부 6 : 전압 궤환부5: Output section 6: Voltage feedback section
10 : 과전류 검출부 20 : 과부하 검출부10: overcurrent detection unit 20: overload detection unit
30 : 과부하 보호부 Q 11,12,13 : 제 1,2,3 트랜지스터30: Overload protection unit Q 11,12,13: First, second and third transistors
ZD11 : 제너 다이오드 C 11,12 : 커패시터ZD11: Zener diode C11,12: Capacitor
SCR : 다이리스터 R 11,12,13,14,15,16,17,18,19 : 저항SCR: Thyristor R 11,12,13,14,15,16,17,18,19: Resistor
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예에 대하여 자세히 살펴보도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2 는 본 발명에 따른 모니터의 스위칭 전원 회로에 있어서 과부하 보호 장치의 제 1 실시예를 도시한 회로도이다.2 is a circuit diagram showing a first embodiment of an overload protection device in a switching power supply circuit of a monitor according to the present invention.
도 2 에 도시된 바와 같이 스위칭 전원 회로에 있어서 과전류 보호 장치는 직류전원 공급부(1)와, 변압기(2)와, 파워 트랜지스터(3)와, 제어 IC(4)와, 출력부(5)와, 전압 궤환부(6)와, 과전류 검출부(10)과, 과부하 검출부(20)와, 과부하 보호부(30)로 구성되어 있다.2, the overcurrent protection device in the switching power supply circuit includes a DC power supply 1, a transformer 2, a power transistor 3, a control IC 4, an output unit 5, A voltage feedback unit 6, an overcurrent detection unit 10, an overload detection unit 20, and an overload protection unit 30.
여기서 상기 과전류 검출부(10)는, 상기 파워 트랜지스터(3)와 접지 사이에 직렬로 연결되어 있어, 상기 파워 트랜지스터(3)에 흐르는 전류를 검출하는 저항(R11,R12) 및 커패시터(C11)로 구성되어 있다.The overcurrent detecting unit 10 includes a resistor R11 and a resistor R12 and a capacitor C11 connected in series between the power transistor 3 and the ground to detect a current flowing in the power transistor 3 .
또한 상기 과부하 검출부(20)는, 베이스단이 저항(R13,R14)을 통해 상기 과전압 검출 신호를 입력받고, 에미터단이 접지되어 있는 제 1 트랜지스터(Q11)와 ; 한쪽단이 소정 전압을 인가받고, 다른 한쪽단이 저항(R15)을 통해 상기 제 1 트랜지스터(Q11)의 콜렉터단에 연결되어 있는 커패시터(C12) ; 상기 커패시터(C12)의 양단에 묶여 있는 저항(R16) ; 및 애노드단이 상기 커패시터(C12)로부터 충전 전압을 입력받아, 상기 커패시터(C12)의 충전 전압이 일정 전압 이상이면 턴온되는 제너 다이오드(ZD11)로 구성되어 잇다.The overload detection unit 20 includes a first transistor Q11 having a base terminal receiving the overvoltage detection signal through resistors R13 and R14 and an emitter terminal grounded; A capacitor C12 having one end connected to a predetermined voltage and the other end connected to a collector terminal of the first transistor Q11 through a resistor R15; A resistor R16 tied to both ends of the capacitor C12; And a zener diode (ZD11) having an anode terminal receiving a charging voltage from the capacitor (C12) and being turned on when a charging voltage of the capacitor (C12) is higher than a predetermined voltage.
또한 상기 과부하 보호부(30)는, 베이스단이 상기 제너 다이오드(ZD11)의 캐소드단과 연결되고, 에미터단이 상기 제어 IC(4)의 전원 공급 단자(Vcc)과 전원 전압 사이에 병렬로 연결되고, 콜렉터단이 상기 제어 IC(4)의 셧다운 단자(Shut-down)에 연결되어 있는 제 2 트랜지스터(Q12)로 구성되어 있다.The overload protection unit 30 has a base end connected to the cathode end of the zener diode ZD11 and an emitter end connected in parallel between the power supply terminal Vcc of the control IC 4 and the power supply voltage And a second transistor Q12 whose collector terminal is connected to the shutdown terminal (Shut-down) of the control IC 4. [
이어서 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 제 1 실시예의 동작 및 효과를 자세히 살펴보도록 한다.Next, the operation and effect of the first embodiment according to the present invention will be described in detail.
여기서 제 1 실시예는 상기 제어 IC(4)에 셧다운(Shut-down) 기능이 구비된 경우에 해당된다.The first embodiment corresponds to the case where the control IC 4 has a shut-down function.
출력 전압 중 하나 이상이 쇼트되거나 변압기(2)의 2 차측 권선이 쇼트되거나 혹은 정류 다이오드(D2,D3) 양단이 쇼트되면, 파워 트랜지스터(3)가 턴온되어, 상기 파워 트랜지스터(3)에 과전류가 흐른다.When at least one of the output voltages is shorted, the secondary winding of the transformer 2 is shorted, or both ends of the rectifier diodes D2 and D3 are shorted, the power transistor 3 is turned on and an overcurrent Flows.
이에 따라 상기 과전류 검출 저항(R11)의 양단 전압이 상승하게 되고, 상기 과전류 검출 저항(R11)의 양단 전압이 일정 레벨 이상 높아지면 상기 제 1 트랜지스터(Q11)가 턴온된다.Accordingly, when both ends of the overcurrent detecting resistor R11 rise and the voltage across the both ends of the overcurrent detecting resistor R11 becomes higher than a predetermined level, the first transistor Q11 is turned on.
상기 제 1 트랜지스터(Q11)가 턴온되면 상기 커패시터(C12)의 한쪽단이 접지되는 효과가 발생하므로, 저항(R15)을 통해 상기 커패시터에 일정 전압이 충전된다.When the first transistor Q11 is turned on, one end of the capacitor C12 is grounded, so that the capacitor is charged with a constant voltage through the resistor R15.
한편, 상기 과전류 검출 저항(R11)의 양단 전압이 계속 상승함에 따라, 상기 제어 IC(4)의 과전류 검출 단자()에 과전류가 감지되어 상기 제어 IC(4)는 상기 파워 트랜지스터(3)를 강제로 턴오프시킨다.On the other hand, as the voltage across both ends of the overcurrent detecting resistor R11 keeps increasing, the overcurrent detecting terminal , The control IC 4 forcibly turns off the power transistor 3.
상기 파워 트랜지스터(3)가 턴오프됨에 따라 상기 과전류 검출 저항(R11)의 양단 전압이 0V가 되어 제 1 트랜지스터(Q11)가 턴오프되므로, 상기 커패시터(C12)의 충전이 중단된 채 상기 커패시터(C12)에 충전되어 있던 전압이 저항(R16)을 통해 방전된다.The voltage across the overcurrent detecting resistor R11 becomes 0 V and the first transistor Q11 is turned off as the power transistor 3 is turned off so that the capacitor C12 is turned off while the charging of the capacitor C12 is stopped C12 are discharged through the resistor R16.
상기 제어 IC(4)가 일정 시간 경과 후 다시 상기 파워 트랜지스터(3)를 턴온시키면 스위칭 전원 회로(SMPS)는 정상 동작을 수행하게 되는데, 이때 상기 파워 트랜지스터(3)를 흐를 과전류가 일시적인 현상이었다면 상기 스위칭 전원 회로(SMPS)는 정상 동작을 수행하게 되지만, 만약 과부하로 인해 상기 파워 트랜지스터(3)에 지속적으로 과전류가 흐르게 되면 다시 제 1 트랜지스터(Q11)가 턴온되고 상기 커패시터(C12)에 일정 전압이 충전되었다가 방전되는 현상이 반복된다.When the control IC 4 turns on the power transistor 3 again after a predetermined time elapses, the switching power supply circuit SMPS performs a normal operation. If the overcurrent flowing through the power transistor 3 is a temporary phenomenon, The switching power supply circuit SMPS performs a normal operation. However, if an overcurrent flows continuously to the power transistor 3 due to overload, the first transistor Q11 is turned on again and a constant voltage is applied to the capacitor C12 The phenomenon of charging and discharging is repeated.
상기 동작의 반복으로 인해 상기 커패시터(C12)는 충방전을 반복하게 되지만 전체적으로 보면 상기 커패시터(C12)의 충전 전압이 상승하게 된다.As a result of repeating the above operation, the capacitor C12 is repeatedly charged and discharged, but the charging voltage of the capacitor C12 increases as a whole.
이에 따라 커패시터(C12)의 충전 전압이 제너 다이오드(ZD11)의 제너 전압보다 높아지면, 제 2 트랜지스터(Q12)가 턴온된다.Accordingly, when the charging voltage of the capacitor C12 becomes higher than the Zener voltage of the Zener diode ZD11, the second transistor Q12 is turned on.
상기 제 2 트랜지스터(Q12)가 턴온됨에 따라 상기 제어 IC(4)에 공급되던 전원 전압이 상기 제 2 트랜지스터(Q12)를 통해 상기 제어 IC(4)의 셧다운 단자(Shut-down)에 입력되어, 상기 제어 IC(4)의 동작을 멈추게 한다.The power supply voltage supplied to the control IC 4 as the second transistor Q12 is turned on is inputted to the shutdown terminal Shut-down of the control IC 4 through the second transistor Q12, The operation of the control IC 4 is stopped.
일반적으로, 상기 제어 IC(4)는 셧다운(Shut-down) 동작에 들어가면, 전원 스위치를 오프했다가 다시 온해야만 상기 제어 IC(4)가 정상 동작을 수행한다.Generally, when the control IC 4 enters a shut-down operation, the control IC 4 performs normal operation only after the power switch is turned off and then turned on again.
한편, 도 3 은 본 발명에 따른 스위칭 전원 회로의 과부하 보호 장치의 제 2 실시예를 도시한 회로도이다.3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the overload protection device of the switching power supply circuit according to the present invention.
여기서 제 2 실시예는 상기 제 1 실시예와는 달리 상기 제어 IC(4)에 셧다운(Shut-down) 기능이 구비되어 있지 않은 경우에 해당된다.The second embodiment corresponds to the case where the control IC 4 does not have a shut-down function, unlike the first embodiment.
도 3 에 도시된 바와 같이, 상기 과부하 보호부(30)는, 베이스단이 상기 제너 다이오드(ZD11)의 캐소드단과 연결되고, 에미터단이 소정 전압을 인가받는 제 3 트랜지스터(Q13)와 ; 게이트단이 상기 제 3 트랜지스터(Q13)의 콜렉터단과 연결되고, 애노드단이 상기 제어 IC(4)의 전원 공급 단자(Vcc)와 전원 전압 사이에 병렬로 연결되고, 캐소드단이 접지되어 있는 다이리스터(SCR)로 구성되어 있다.3, the overload protection unit 30 includes a third transistor Q13 having a base end connected to a cathode end of the Zener diode ZD11 and having an emitter end to which a predetermined voltage is applied; A gate terminal connected to a collector terminal of the third transistor Q13, an anode terminal connected in parallel between a power supply terminal Vcc of the control IC 4 and a power supply voltage, (SCR).
상기한 바와 같이 상기 과부하 검출부(20)의 커패시터(C12)의 충전 전압이 제너 다이오드(ZD11)의 제너 전압보다 높아지면, 제 3 트랜지스터(Q13)가 턴온된다.As described above, when the charging voltage of the capacitor C12 of the overload detection unit 20 becomes higher than the Zener voltage of the Zener diode ZD11, the third transistor Q13 is turned on.
상기 제 3 트랜지스터(Q13)가 턴온됨에 따라 소정 전압이 상기 제 3 트랜지스터(Q13)의 에미터단에 인가되어, 콜렉터단을 통해 다이리스터(SCR)의 게이트단에 공급된다.As the third transistor Q13 is turned on, a predetermined voltage is applied to the emitter terminal of the third transistor Q13 and supplied to the gate terminal of the thyristor (SCR) through the collector terminal.
상기 다이리스터(SCR)의 게이트단에 일정 전압이 공급됨에 따라 상기 다이리스터(SCR)가 턴온되므로, 상기 제어 IC(4)에 공급되던 전원 전압이 상기 다이리스터(SCR)의 애노드에 인가되어 캐소드단을 통해 접지로 바이패스된다.Since the thyristor SCR is turned on as a constant voltage is supplied to the gate terminal of the thyristor SCR, the power supply voltage supplied to the control IC 4 is applied to the anode of the thyristor SCR, Lt; RTI ID = 0.0 > to ground. ≪ / RTI >
이에 따라 상기 제어 IC(4)에 전원 전압이 공급되지 않아 상기 제어 IC(4)가 동작을 멈추게 된다.As a result, the power supply voltage is not supplied to the control IC 4, so that the control IC 4 stops operating.
일반적으로, 상기 제어 IC(4)는 셧다운(Shut-down) 동작에 들어가면, 전원 스위치를 오프했다가 다시 온해야만 상기 제어 IC(4)가 정상 동작을 수행한다.Generally, when the control IC 4 enters a shut-down operation, the control IC 4 performs normal operation only after the power switch is turned off and then turned on again.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 장치는, 과부하로 인해 상기 파워 트랜지스터(3)에 과전류가 지속적으로 흐를 경우, 상기 제어 1C(4)의 동작을 중단시킴으로써, 상기 스위칭 전원 회로(SMPS)를 보호한다는 데 그 효과가 있다.As described above, the apparatus of the present invention protects the switching power supply circuit (SMPS) by stopping the operation of the control 1C (4) when the overcurrent continuously flows to the power transistor (3) Having that effect.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019960075553A KR100226697B1 (en) | 1996-12-28 | 1996-12-28 | An over-load protection apparatus in a smps |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019960075553A KR100226697B1 (en) | 1996-12-28 | 1996-12-28 | An over-load protection apparatus in a smps |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19980056287A true KR19980056287A (en) | 1998-09-25 |
| KR100226697B1 KR100226697B1 (en) | 1999-10-15 |
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ID=19491929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019960075553A KR100226697B1 (en) | 1996-12-28 | 1996-12-28 | An over-load protection apparatus in a smps |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100226697B1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030018879A (en) * | 2001-08-31 | 2003-03-06 | 현대자동차주식회사 | Overvoltage-protection circuit for vehicle electrical system |
| KR20030018871A (en) * | 2001-08-31 | 2003-03-06 | 현대자동차주식회사 | Overvoltage-protection circuit for vehicle electrical system |
| KR20140092163A (en) * | 2013-01-15 | 2014-07-23 | 엘지이노텍 주식회사 | The power supply device and the method for supplying power |
-
1996
- 1996-12-28 KR KR1019960075553A patent/KR100226697B1/en not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030018879A (en) * | 2001-08-31 | 2003-03-06 | 현대자동차주식회사 | Overvoltage-protection circuit for vehicle electrical system |
| KR20030018871A (en) * | 2001-08-31 | 2003-03-06 | 현대자동차주식회사 | Overvoltage-protection circuit for vehicle electrical system |
| KR20140092163A (en) * | 2013-01-15 | 2014-07-23 | 엘지이노텍 주식회사 | The power supply device and the method for supplying power |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100226697B1 (en) | 1999-10-15 |
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