KR19980058057A

KR19980058057A - 입력전원차단기능이 구비된 정전압전원공급장치

Info

Publication number: KR19980058057A
Application number: KR1019960077363A
Authority: KR
Inventors: 김재학
Original assignee: 배순훈; 대우전자 주식회사
Priority date: 1996-12-30
Filing date: 1996-12-30
Publication date: 1998-09-25

Abstract

본 발명은 입력전원차단기능이 구비된 정전압전원공급장치에 관한 것으로,정전압전원공급부의 전원입력단에 연결되어 전원전압을 스위칭시키는 트라이액과, 이 트라이액의 게이트단에 연결되어 스위칭구동제어신호를 출력하는 차단스위칭제어부와, 이 차단스위칭제어부의 일단에 연결되어 스위칭제어신호을 생성하는 신호전달트랜스와, 이 신호전달트랜스로 스위칭제어신호를 하므로 전원온/오프기능을 제어하는 마이컴으로 이루어져,전원온/오프시 입력전원을 완전히 차단제어하도록 하므로써, 시스템의 전원오프에 따른 정전압전원공급부의 불필요한 전력소모를 방지하게 되므로 이에따라 시스템의 경제성을 향상시키게됨은물론 사용자의 특별한 조작없이 입력전원차단기능을 자동적으로 실행하게 되므로 이에따라 사용의 편리성도 증가하도록 된다.

Description

입력전원차단기능이 구비된 정전압전원공급장치

본 발명은 입력전원차단기능이 구비된 정전압전원공급장치에 관한 것으로, 특히 정전압전원공급장치의 입력단에 전원차단스위칭회로를 연결하여 전원온/오프시 입력전원을 완전히 차단제어하도록 하므로써, 시스템의 전원오프에 따른 정전압전원공급부의 불필요한 전력소모를 방지하게 되는 입력전원차단기능이 구비된 정전압전원공급장치에 관한 것이다.

일반적으로 전자기기들,예컨데, 브이씨알등에는 상용전원 혹은 기타 전압원으로 부터 그 동작전원을 공급받기 위해 전원공급장치들을 사용하고 있는데, 특히 회로특성상 정확한 정전압을 필요로 할 경우 제 1도와 같은 정전압 전원공급장치(SMPS)를 보통 사용하고 있다.

그러면 이와같은 정전압 전원공급장치는 상용전원으로 부터 입력된 교류전압을 정류하는 브리지 회로단(70)과, 이 브리지 회로단(70)에 의해 정류된 정류 전압을 권수비에 따라 일정전압으로 변환시켜 2차측으로 출력시키는 트랜스(71)와, 이 트랜스(71)의 2차측으로 부터 출력된 일정전압을 정류. 평활하는 정류평활부(72)와,상기 트랜스(71)의 일차측에 연결되어 턴 온/오프 스위칭 동작을 수행하는 파워 트랜지스터(73)와, 이 파워 트랜지스터(73)의 베이스단에 연결되어 트랜스(71)의 발진 주파수를 조정하는 발진 드라이브단(74)과, 상기 정류평활부(72)의 다이오드(D) 캐소드단에 연결되어 트랜스(71)의 2차측단의 전압변동률을 체킹하는 전압변동률 디텍터(75) 및, 이 디텍터(75)의 검출전압에 따라 발. 수광작용을 하는 포토커플러수단(76)으로 이루어져 있다.

그리고, 상기 정류. 평활부(72)에는 다이오드(D)가 트랜스(71)의 2차측단에 연결되어 있고, 이 다이오드(D)의 캐소드단에는 평활 캐패시터(C1)가 연결되어 있다. 또한 상기 포토커플러수단(76)에는 디텍터(75)의 양단에 연결된 발광다이오드(PD)와, 이 발광다이오드(PD)로 부터 발광된 빛을 수광할 수 있는 포토트랜지스터(PTR)가 구비되어 있다.

여기서 상기 포토 트랜지스터(PTR)의 에미터단은 발진 드라이브단(74)에 연결되어 있고, 상기 브리지 회로단(70)과 발진드라이브단(74) 사이에는 기동저항(R)이 연결되어 있으며, 상기 다이오드(D)의 캐소드단에는 부하단(77)이 연결되게 된다.

한편, 상기와 같은 구성으로된 종래 전원공급장치의 동작을 살펴보면, 먼저, 상용전원 즉 220V/110V 의 교류전압이 브리지 회로단(70)에 입력되게 되면 이 브리지 회로단(70)에 의해 직류전압으로 정류되게 된다. 그리고 이 정류된 전압은 트랜스(71)의 일차측으로 유입되어 부하단(77)에 필요한 일정전압으로 변환되게 되는데 이때, 최초시스템 기동시에는 상기 브리지 회로단(70)의 정류전압이 기동저항(R)을 거쳐 파워 트랜지스터(73)의 베이스 단으로 입력된다. 그러면 이 파워 트랜지스터(73)가 턴온되게 되어 트랜스(71)를 구동하게 되는데, 이때 최초 기동 이후에는 발진 드라이브단(74)에 의해 파워 트랜지스터(73)가 턴 온/오프 제어되게 되고 그에따라 트랜스(71)가 전압 변환동작을 실행하게 된다. 또한, 이 트랜스(71)에 의해 변환된 일정전압은 정류. 평활부(72)에 의해 정밀하게 정류, 평활된 다음 부하단(77)으로 공급되게 된다.

여기서, 상기 부하단(77)으로 입력되는 일정전압을 전압 변동률 디텍터(75)가 검출하여 비교판단하게 되는데, 이때, 검출전압이 셋팅된 정전압일 경우는 포토커플러수단(76)의 발광 다이오드(PD)로 로우신호 즉 신호를 인가하지 않는다.그런데, 상기 디텍터(75)의 검출전압이 셋팅된 정전압보다 크거나 작을 경우는 예컨데, 부하단(77)에 쇼트가 발생될 경우는 이 디텍터(75)에서 발광다이오드(PD)로 하이신호를 길게 인가한다. 그러면 이 발광다이오드(PD)가 턴 온하여 발광하게 되고 그에따라 이 발광된 빛은 포토트랜지스터(PTR)의 베이스단에 수광되게 되어 이 포토트랜지스터(PTR)가 턴온되게 된다. 따라서, 이 포토트랜지스터(PTR)가 턴온되는 동안 발진 드라이브단(74)은 파워 트랜지스터(73)의 턴 온/오프 동작을 제어하게 되므로 그에따라 트랜스(71)의 전압변환 동작이 조정되게 되어 부하단(77)에 정전압을 공급하게 된다.

그러나, 상기와같은 종래 정전압전원공급장치는 전원차단회로가 구비되어 있지 않기 때문에 파워스위치를 오프할 경우 파워트랜스(71)의 2차측스위칭부는 오프되지만 1차측스위칭부에서는 계속 동작되므로 이에따라 불필요한 소비전력이 증가되었으며, 또한, 시스템의 공급되는 전원을 모두 오프시키기위해서는 전원플러그를 일일이 사용자가 뽑아주어야 하므로 이에따라 사용의 편리성도 저하되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와같은 제반문제점을 해결하기위해 발명된것으로,정전압전원공급장치의 입력단에 전원차단스위칭회로를 연결하여 전원온/오프시 입력전원을 완전히 차단제어하도록 하므로써, 시스템의 전원오프에 따른 정전압전원공급부의 불필요한 전력소모를 방지하게 되므로 이에따라 시스템의 경제성을 향상시키도록 된 입력전원차단기능이 구비된 정전압전원공급장치를 제공함에 그목적이 있다. 본발명의 또다른목적은 사용자의 특별한 조작없이 입력전원차단기능을 자동적으로 실행하게 되므로 이에따라 사용의 편리성도 증가하도록 된 입력전원차단기능이 구비된 정전압전원공급장치을 제공하는데 있다.

상기와같은 목적을 달성하기위한 본발명은 정전압전원공급부의 전원입력단에 연결되어 전원전압을 스위칭시키는 트라이액과, 이 트라이액의 게이트단에 연결되어 스위칭구동제어신호를 출력하는 차단스위칭제어부와, 이 차단스위칭제어부의 일단에 연결되어 스위칭제어신호을 생성하는 신호전달트랜스와, 이 신호전달트랜스로 스위칭제어신호를 하므로 전원온/오프기능을 제어하는 마이컴으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 SMPS장치를 설명하는 블럭도이고,

도 2는 본발명의 SMPS장치를 설명하는 블록도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : SMPS부 2 : 트라이액

3 : 차단스위칭제어부 4 : 신호전달트랜스

5 : 마이컴 6 : 시동전원공급부

7 : 플립플롭 8 : 정류단

9 : 키입력부 10 : 타이머

11: 배터리 12 : 정류단

13 : 부하단 14 : 오에스디부

C1-C4 : 캐패시터 R1-R4: 저항

D1-D4 : 다이오드

이하, 본발명을 첨부된 예시도면에의거 상세히 설명한다.

본 발명은 도2에 도시된바와같이 전자시스템 예컨데, 브이씨알시스템 등에 정확한 정전압을 공급시키는 정전압전원공급부(1, 이하 SMPS부라함)와, 이 SMPS부(1)의 전원입력단에 연결되어 전원전압 예컨데,상용전원을 스위칭시키는 트라이액(2)과, 이 트라이액(2)의 게이트단에 연결되어 스위칭구동제어신호를 출력하는 차단스위칭제어부(3)와, 이 차단스위칭제어부(3)의 일단에 연결되어 스위칭제어신호을 생성하는 신호전달트랜스(4)와, 이 신호전달트랜스(4)로 스위칭제어신호를 인가하고 SMPS부(1)의 기능을 전반적으로 제어하는 마이컴(5)으로 이루어지게 된다.

그리고, 상기 트라이액(2)의 게이트단에는 전원플러그제거시 시스템의 시동전원을 공급하는 시동전원공급부(6)가 연결되게 되는데, 이 시동전원공급부(6)는 상용전원인인단을 통해 입력되는 펄스성전압에 따라 충전되는 캐패시터(C1)와, 이 캐패시터(C1)에의해 방전되는 펄스성전압을 정류하는 다이오드(D1)와, 이 다이오드(D1)에의해 정류된전압을 평활시키는 캐패시터(C2)로 이루어진다.

또한, 상기 차단스위칭제어부(3)는 상기 신호전달트랜스(4)의 1차측의 일단에 다이오드(D2)가 연결되어 있으며, 이 다이오드(D2)의 캐소드단에는 플립플롭(7)의 입력단이 연결되어 있으며, 이 플립플롭(7)의 출력단에는 다이오드(D3)와 저항(R1)을 거처 트라이액(2)의 게이트단이 연결되어 있고, 상기 플립플롭(7)의 입력단에는 저항(R2,R3)과 다이오드(D4)를 거처 정류단(8)이 연결되어 있다. 또한, 상기 플립플롭(7)의 클럭단에는 저항(R4)과 캐패시터(C3)로 구성된 지연회로가 연결되어 있다.

그리고, 상기 마이컴(5)의 일단에는 사용자의 기능설정신호를 입력시키는 키입력부(9)와 타이머(10)가 연결되어 있고, 이 마이컴(5)의 다른일단에는 배터리(11)가 연결되어 있다. 또한, 상기 SMPS부(1)의 출력단에는 정류단(12)이 연결되어 있고, 이 정류단(12)의 일단에는 다이오드(D5)와 부하단들(13)이 연결되어 있으며, 상기 다이오드(D5)의 일단에는 마이컴(5)의 일단이 연결되어 있다.

여기서,상기 마이컴(5)의 일단에는 문자신호를 생성할 수 있는 오에스디부(14)가 연결되어 있다.

다음에는 상기와같은 구성으로된 본발명의 작용을 설명한다.

본 발명장치는 먼저 전원온/오프예약기능으로 실행시킬수가 있는데 예컨데, 본발명장치가 브이씨알이나 TV시스템에 설치되었을 경우 사용자가 키입력부(9)를 통해 전원온/오프예약기능을 설정해주게되면 마이컴(5)이 이를 인식하여 오에스디부(14)를 통해 디스플레이(도시안됨)의 화면상에 전원온/오프예약메뉴를 표시해주게 된다. 그러면, 사용자는 이 메뉴화면을 보고 자신이 원하는 전원온/오프시간을 키입력부(9)를 통해 설정해주면 마이컴(5)이 이를 저장하게 된다. 그리고 이와동시에 타이머(10)를 작동시켜 설정된 모드 예컨데, 전원오프시간을 체킹하게되고 정전압기능을 실행시켜 시스템에 동작전원을 공급시킨다.

즉, 상용전원은 이미 턴온되어 있는 트라이액(2)을 거처 정류단(8)으로 입력되게 되고 그에따라 이 정류단(8)은 이 상용전원을 일정전압레벨로 정류시킨다음 SMPS부(1)로 입력시킨다.그러면, 이 SMPS부(1)는 이 입력된 정류단(8)의 정류전압을 정전압으로 변환하여 정류단(12)을 거처 세분정류한다음 각부하단(13)에 공급시키게되고 그에따라 이 부하단(13)들은 자신들의 기능을 수행시킨다.그리고, 상기 각부하단(13)에 공급되는 부하전압은 다이오드(D5)를 거처 마이컴(5)과 배터리(11)로 입력되게 된다.

그런데, 상기동작중에 만약 전원오프시간에 이르면 마이컴(5)은 신호전달트랜스(4)로 오프스위칭제어신호를 인가하게된다.그러면, 이 신호전달트랜스(4)는 이 마이컴(5)의 오프스위칭제어신호를 유기하여 다이오드(D2)와 캐패시터(C4)에의해 DC전압으로 변환된다음 차단스위칭제어부(3)의 플립플롭(7)의 입력단으로 인가하게된다. 이때 상기 DC전압은 저항(R4)과 캐패시터(C3)로 구성된 지연회로에의해 플립플롭(7)의 입력단으로 입력되는 DC전압보다 상승시간이 지연된다음 입력되므로 플립플롭(7)이 안정동작되게 된다.따라서, 이 플립플롭(7)은 출력단으로 로우신호를 다이오드(D3)와저항(R1)을 거처 트라이액(2)의 게이트단에 인가되게 된다.그러므로, 이 트라이액(2)은 턴오프되게되고 그에따라 SMPS부(1)로 인가되는 모든전원이 차단되게된다.그러므로 시스템의 소비전력은 거의 소모되지 않게된다. 이때, 마이컴(5)으로 공급되는 기본구동전원은 충전되어 있던 배터리(11)를 이용하게된다.

한편, 상기 오프동작중에 만약 현시간이 온모드실행시간에 도달되었다면 마이컴(5)은 재차 신호전달트랜스(4)로 온스위칭제어신호를 인가하게된다.그러면, 이 신호전달트랜스(4)는 이 마이컴(5)의 온스위칭제어신호에 따라 유기되어 다이오드(D2)와 캐패시터(C4)에의해 DC전압으로 변환된다음 차단스위칭제어부(3)의 플립플롭(7)의 입력단으로 인가하게된다. 이때 상기 DC전압은 저항(R4)과 캐패시터(C3)로 구성된 지연회로에의해 플립플롭(7)의 입력단으로 입력되는 DC전압보다 상승시간이 지연된다음 입력되므로 플립플롭(7)이 안정동작되게 된다.따라서, 이 플립플롭(7)은 신호가 반전되어 출력단으로 하이신호를 다이오드(D3)와저항(R1)을 거처 트라이액(2)의 게이트단에 인가시키게 된다. 그러면 이 트라이액(2)이 턴온되게되고 그에따라 상기 상용전원이 정류단(8)를 거처 SMPS부(1)로 입력되게되므로 이 SMPS부(1)는 통상적인 정전압기능을 실행하게된다. 이때 정류단(8)의 전압은 저항들(R2,R3)에의해 분압된다음 다이오드(D4)를 거처 플립플롭(7)의 입력단에 공급되므로 이 플립플롭(7)의출력은 현상태를 계속유지한다.

그러나, 만약 상기동작중에 전원플러그가 완전히 상용전원인입단으로부터 뽑아져 있을 경우 마이컴(5)의 제어기능또한 정지되게는데, 이때 전원플러그를 다시 상용전원인입단에 연결시키면 이 상용전원은 시동전원공급부(6)의 캐패시터(C1)로 입력되어 충전되게된다. 그러면, 이 시동전원공급부(6)의 캐패시터(C1)는 그 충전되어 있던 펄스성전압을 다이오드(D1)와 캐패시터(C2)로 입력시키게되고 그에따라 이 다이오드(D1)와 캐패시터(C2)는 캐패시터(C1)의 펄스성전압을 정류하여 트라이액(2)의 게이트단으로 입력시킨다. 따라서, 이 트라이액(2)은 이 시동전원공급부(6)의 트리거전압에따라 턴온되어 상용전원을 다시 SMPS부(1)로 공급하므로 이 SMPS부(1)가 정상동작되게된다.

이상설명에서와같이 본발명은 정전압전원공급장치의 입력단에 전원차단스위칭회로를 연결하여 전원온/오프시 입력전원을 완전히 차단제어하도록 하므로써, 시스템의 전원오프에 따른 정전압전원공급부의 불필요한 전력소모를 방지하게 되므로 이에따라 시스템의 경제성을 향상시키게됨은물론 사용자의 특별한 조작없이 입력전원차단기능을 자동적으로 실행하게 되므로 이에따라 사용의 편리성도 증가하도록 되는 효과가 있다.

Claims

정전압을 공급시키는 정전압전원공급부(1)가 구비된 전자시스템에 있어서,

상기 정전압전원공급부(1)의 전원입력단에 연결되어 전원전압을 스위칭시키는 트라이액(2)과, 이 트라이액(2)의 게이트단에 연결되어 스위칭구동제어신호를 출력하는 차단스위칭제어부(3)와, 이 차단스위칭제어부(3)의 일단에 연결되어 스위칭제어신호을 생성하는 신호전달트랜스(4)와, 이 신호전달트랜스(4)로 스위칭제어신호를 하므로 전원온/오프기능을 제어하는 마이컴(5)이 구비되는 것을 특징으로 하는 입력전원차단기능이 구비된 정전압전원공급장치
제 1 항에 있어서,상기 시동전원공급부(6)가 상용전원인인단을 통해 입력되는 펄스성전압에 따라 충전되는 캐패시터(C1)와, 이 캐패시터(C1)에의해 방전되는 펄스성전압을 정류하는 다이오드(D1)와, 이 다이오드(D1)에의해 정류된전압을 평활시키는 캐패시터(C2)로 이루어진 것을 특징으로 하는 입력전원차단기능이 구비된 정전압전원공급장치.
제 1 항에 있어서,상기 차단스위칭제어부(3)는 신호전달트랜스(4)의 1차측의 일단에 연결된 다이오드(D2)의 캐소드단에 플립플롭(7)의 입력단이 연결되어 있고, 이 플립플롭(7)의 출력단에 트라이액(2)의 게이트단이 연결되어 있으며, 상기 플립플롭(7)의 입력단이 저항(R2,R3)과 다이오드(D4)를 거처 정류단(8)에 연결되는 것을 특징으로 하는 입력전원차단기능이 구비된 정전압전원공급장치.