KR19990012800U

KR19990012800U - 다중안전방식 과전류차단회로

Info

Publication number: KR19990012800U
Application number: KR2019970025951U
Authority: KR
Inventors: 박상열
Original assignee: 전주범; 대우전자 주식회사
Priority date: 1997-09-13
Filing date: 1997-09-13
Publication date: 1999-04-15

Abstract

본 고안은 다중안전방식 과전류차단회로에 관한 것으로, 상용AC전원에 개재된 접점(14)을 외부적인 전원ON/OFF제어신호에 의해 스위칭ON/OFF되는 스위칭 트랜지스터(12)와 릴레이(13)를 통해 제어함과 더불어 SMPS제어기(16)에서 발생된 SMPS제어신호에 의해 SMPS스위칭 트랜지스터(18)를 스위칭ON/OFF주기를 제어하여 SMPS트랜스(15)의 1차측 전류를 단속하도록 된 전자제품의 전원계통에서, 상기 SMPS트랜스(15)의 2차측에 유도되어 정류 및 평활화된 전압의 과전류상태를 검출하는 제 1과전류검출기(21)와, 상기 SMPS트랜스(15)의 2차측에 유도되는 전압의 과전류상태를 검출하는 제 2과전류검출기(25) 및, 상기 제 1과전류검출기(21) 및/또는 상기 제 2과전류검출기(25)에서 과전류검출신호가 인가되면 상기 접점의 개방을 제어하는 제어부(10)를 포함해서 구성된 것이다.

Description

다중안전방식 과전류차단회로

본 고안은 다중안전방식 과전류차단회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자제품의 전원계통에 채용되는 과전류차단회로에 이중적인 과전류검출기능을 설치해서 전원이상에 의한 전자제품의 악영향을 극력 억제하기 위한 다중안전방식 과전류차단회로에 관한 것이다.

일반적으로, 방송국에서 전송되는 방송신호를 주로 재생처리하는 텔레비전이라던지 비디오테이프에 녹화된 영상/음성신호를 재생하거나 그 비디오테이프에 영상/음성신호를 녹화하는 비디오테이프레코더, 대용량의 정보가 기록되어 고음질/고화질의 영상/음성신호의 재생이 가능한 디스크매체를 재생하는 디스크재생시스템 등의 전자제품에는 상용AC전원을 변압/정류하여 정격전원을 발생하는 전원계통이 구비된다.

그러한 전자제품의 전원계통, 예컨대 텔레비전의 전원계통에 따르면 상용AC전원이 변압트랜스에서 소정의 전압레벨로 변압되고나서 브리지정류다이오드에 의해 전파정류되어 DC레벨의 전원으로 얻어지게 되며, 그 DC레벨의 전원이 플라이백 트랜스포머에 인가되어 수평동기신호에 대응하는 주기를 갖는 CRT장치의 애노드전극에 인가되는 고압을 포함하는 다양한 종류의 전압이 얻어지게 된다.

그리고, 텔레비전을 포함하는 전자제품의 전원계통에는 항시 안정한 전원레벨을 공급하기 위한 SMPS(Switching mode power supply)방식이 널리 채용되는 바, 그 SMPS전원방식은 텔레비전의 경우 플라이백 트랜스포머의 2차측에 유기되는 전원전압의 레벨(즉,듀티비)을 포토커플러에 의해 SMPS제어소자가 궤환받게 되면 그 듀티비에 의거하여 SMPS트랜스의 1차측에 흐르는 전류량을 제어해서 결국 플라이백 트랜스포머의 2차측에 유기되는 전원의 레벨이 대체로 일정하게 유지되도록 설계된다.

그런데, 그러한 텔레비전을 포함하는 전자제품의 전원계통에 따르면 SMPS전원방식을 채용한 경우에도 상용AC전원이 증감변동되는 경우에는 전원부하에 공급될 정격전압의 레벨도 대응적으로 증감되고, 예컨대 그 상용AC전원의 증감폭이 비교적 큰 경우에는 정격전압의 증감폭도 크게 되어 결국 전자제품을 구성하는 부품의 전원피로현상이라던지 파손의 염려가 초래된다.

따라서, 그러한 점을 고려하여 전자제품의 전원계통에는 상용AC전원이 과전압 또는 과전류상태임을 검출하여 경보를 발생하거나 전원경로의 일부를 차단하여 안전성을 확보하기 위한 과전압 또는 과전류방지수단이 채용되지만, 대개 과전압 또는 과전류방지수단은 상용AC전원으로부터 얻어진 정격전원의 레벨을 기초로 과전압 또는 과전류를 검출하는 구성이 주로 채용되기 때문에 상용AC전원의 변동과 정격전원의 레벨에 대한 동시적인 검출에 의한 과전압 또는 과전류의 판정이 더욱 절실한 실정이다.

본 고안은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 전자제품의 전원계통에 채용되어 상용AC전원과 그 상용AC전원에 의해 얻어지는 정격전원의 레벨을 검출하여 과전류상태를 판정하도록 다중적인 안전이 확보된 다중안전방식 과전류차단회로를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 고안의 바람직한 예에 따르면 상용AC전원에 개재된 접점을 외부적인 전원ON/OFF제어신호에 의해 스위칭ON/OFF되는 스위칭 트랜지스터와 릴레이를 통해 제어함과 더불어 SMPS제어기에서 발생된 SMPS제어신호에 의해 SMPS스위칭 트랜지스터를 스위칭ON/OFF주기를 제어하여 SMPS트랜스의 1차측 전류를 단속하도록 된 전자제품의 전원계통에 있어서, 상기 SMPS트랜스의 2차측에 유도되어 정류 및 평활화된 전압의 과전류상태를 검출하는 제 1과전류검출기와, 상기 SMPS트랜스의 2차측에 유도되는 전압의 과전류상태를 검출하는 제 2과전류검출기 및, 상기 제 1과전류검출기 및/또는 상기 제 2과전류검출기에서 과전류검출신호가 인가되면 상기 접점의 개방을 제어하는 제어부를 포함해서 구성된 다중안전방식 과전류차단회로가 제공된다.

상기한 구성의 본 고안에 따른 다중안전방식 과전류차단회로에 의하면 SMPS트랜스의 2차측에 유기되는 전압의 과전류상태와 그 SMPS트랜스의 2차측에 유기된 전압의 과전류상태를 검출하여 어느 일측에서라도 과전류상태가 검출되면 즉시 제어부가 전원경로를 차단함으로써 과전류에 의한 전자제품(본 고안에서는 텔레비전)의 악영향을 방지하게 된다.

도 1은 본 고안에 따른 다중안전방식 과전류차단회로를 포함하는 텔레비전의 전원계통을 설명하기 위한 도면,

도 2는 본 고안에 따른 다중안전방식 과전류차단회로의 전원제어과정을 설명하기 위한 플로우차트이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10: 제어부, 12: 스위칭 트랜지스터,

13: 릴레이, 14: 스위칭 접점,

15: SMPS트랜스, 16: SMPS제어기,

21: 제 1과전류검출기, 22: 플라이백 트랜스포머,

25: 제 2과전류검출기.

이하, 본 고안에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 다중안전방식 과전류차단회로를 포함하는 텔레비전의 전원계통을 나타낸 도면으로, 참조부호 10의 제어부에는 예컨대 텔레비전의 전원ON제어상태에서 그 제어부(10)에서 인가되는 전원제어신호에 저항(11)을 매개하여 스위칭 트랜지스터(12)의 베이스가 접속되는 바, 그 스위칭 트랜지스터(12)의 컬렉터는 상기 제어부(10)에 인가되는 스탠바이 전원(ST)이 인가되고 그 에미터측에는 상기 스위칭 트랜지스터(12)가 상기 제어부(10)의 전원제어신호에 의해 스위칭ON되는 경우 활성화되어 상용AC전원경로에 접속된 스위칭 접점(14)을 접속시키는 반면 그 스위칭 트랜지스터(12)의 스위칭OFF상태에서는 상기 스위칭 접점(14)이 개방상태로 유지되도록 하는 릴레이(13)가 접속되며,

또, 도 1에서 상기 스위칭 접점(14)을 매개해서 상용AC전원이 인가되는 SMPS트랜스의 1차측에는 SMPS트랜스(15)의 1차측 일단이 접속되고, 그 SMPS트랜스(15)의 1차측 타단에는 후술하는 플라이백 트랜스포머의 2차측에 유기된 전압레벨(Vd)을 매개로 SMPS제어기(16)에서 발생되어 저항(17)을 통해 베이스에 인가되는 SMPS제어신호에 의해 스위칭제어되는 SMPS스위칭 트랜지스터(18)의 컬렉터가 접속된다.

상기 SMPS트랜스(15)의 2차측 일단에는 상기 SMPS스위칭 트랜지스터(18)의 스위칭ON/OFF작용에 의해 그 SMPS트랜스(15)의 1차측에 단속적으로 흐르는 상용AC전원에 의해 유기된 2차측 전압을 정류하는 제 1정류다이오드(19)와 그 제 1정류다이오드(19)로부터의 정류전압을 평활화하는 평활용 캐패시터(20)의 일단을 매개하여 제 1과전류검출기(21)가 접속되는 바, 그 제 1과전류검출기(21)에서는 상기 SMPS트랜스(15)의 2차측에 유기되는 전압이 평활화되고난 상태에서 과전류상태로 검출되면 그 과전류검출신호를 상기 제어부(10)에 인가하여 전원경로의 차단이 행해지도록 하게 된다.

또, 상기 제 1과전류검출기(21)의 후단에는 CRT장치의 애노드전극에 인가되는 고압(VA)을 포함하여 다양한 전압레벨을 2차측에서 생성하는 플라이백 트랜스포머(22)의 일단이 연결되며, 상기 플라이백 트랜스포머(22)의 타단에는 베이스에 인가되는 수평동기신호에 동기되어 그 플라이백 트랜스포머(22)의 1차측에 전류가 단속적으로 흐르도록 스위칭ON/OFF되는 수평출력 트랜지스터(23)의 컬렉터가 접속된다.

또한, 상기 SMPS트랜스(15)의 2차측에는 정류다이오드(24)를 매개하여 제 2과전류검출기(25)가 접속되는 바, 그 제 2과전류검출기(25)는 상기 정류다이오드(24)에서 정류된 전압을 적분하여 과전류상태를 발생하도록 상기 정류다이오드(24)의 후단에 일단이 접속된 저항(26)과 그 저항(26)의 타단과 접지에 접속된 캐패시터(27) 및 그 캐패시터(27)와 상기 제어부(10)의 사이에 접속된 저항(28)을 포함해서 구성된다.

이어, 상기한 구성의 본 고안에 따른 다중안전방식 과전류차단회로의 작용에 대해 도 2에 도시된 플로우차트를 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저, 단계 30에서 상기 제어부(10)에 대해 전원ON제어가 행해지게 되면 그 제어부(10)는 예컨대 하이레벨의 전원제어신호를 저항(11)을 매개하여 상기 스위칭 트랜지스터(12)의 베이스에 인가하게 되고, 그에 따라 상기 스위칭 트랜지스터(12)가 스위칭ON상태로 천이되어 그 에미터측에 접속된 릴레이(13)가 활성화제어된다. 그 릴레이(13)의 활성화에 의해 상기 상용AC전원의 전원경로상에 개재된 접점(14)이 접속상태로 되어 상용AC전원이 SMPS트랜스(15)에 인가되는 바, 그 경우 상기 SMPS제어기(16)에서는 초기적인 SMPS제어신호를 발생해서 저항(17)을 통해 상기 SMPS스위칭 트랜지스터(18)의 베이스에 인가된다. 따라서, 그 SMPS스위칭 트랜지스터(18)가 상기 SMPS제어신호에 동기적으로 스위칭ON/OFF됨에 따라 상기 SMPS트랜스(15)에 인가되는 상용AC전원이 그 SMPS트랜스(15)의 1차측에서 단속적으로 흐르게 되며, 그에 따라 SMPS트랜스(15)의 2차측에는 권선비에 대응하는 2차측 전압이 유기된다.

그 SMPS트랜스(15)의 2차측에 유기된 전압은 정류다이오드(19)를 통과하면서 DC레벨로 정류되어 평활용 캐패시터(20)에서 일정한 레벨로 평활화되고, 그 평활화된 전압이 제 1과전류검출기(21)를 통해 상기 플라이백 트랜스포머(22)의 1차측에 인가된다. 여기서, 상기 수평출력 트랜지스터(23)의 베이스에는 주지의 방식으로 발진된 수평구동신호가 인가됨에 따라 그 수평출력 트랜지스터(23)가 그 수평구동신호에 대응하여 스위칭ON/OFF작용을 반복하게 되고, 그에 따라 상기 플라이백 트랜스포머(22)의 1차측에는 수평구동신호에 대응하여 전류가 단속적으로 흐르게 되어 그 플라이백 트랜스포머(22)의 2차측에서는 권선비에 의거하여 CRT장치의 애노드전극에 인가될 고압(VA)을 포함하여 다양한 종류의 전압이 얻어지게 되며, 그에 따라 전자제품으로서의 텔레비전이 작동가능상태로 된다(단계 32).

그러한 텔레비전의 작동도중에, 상기 플라이백 트랜스포머(22)의 2차측에 유기되는 전압레벨에 대한 신호(Vd)가 상기 SMPS제어기(16)에 인가되면 그 전압신호(Vd)의 레벨(변동분 포함)에 대응하여 SMPS제어신호의 듀티비를 변경해서 상기 SMPS스위칭 트랜지스터(15)에 인가하게 되며, 그에 따라 상기 SMPS스위칭 트랜지스터(15)의 스위칭ON/OFF주기가 변동됨에 따라 상기 SMPS트랜스(15)의 1차측에 흐르는 전류량이 단속되어 결국 상기 플라이백 트랜스포머(22)에서 얻어지는 전압레벨이 적정한 레벨로 조정되게 된다.

상기한 과정의 도중에 상기 제 1과전류검출기(21)는 상기 정류다이오드(19) 및 평활용 캐패시터(20)에 의해 얻어지는 전압에서 과전류상태가 검출되면, 상기 제어부면 그 과전류검출신호를 상기 제어부(10)에 인가하게 되는 바, 상기 제어부(10)는 단계 34에서 상기 제 1과전류검출기(21)로부터 과전류신호가 검출되어 인가되면 단계 40으로 진행해서 상기 스위칭 트랜지스터(11)에 예컨대 로우레벨의 전원제어신호를 출력하게 되고, 그에 따라 상기 스위칭 트랜지스터(11)가 스위칭OFF상태로 되면서 릴레이(13)도 비활성화상태로 되어 상기 접점(14)이 개방된다. 따라서, 상기 상용AC전원에 대한 전원경로가 차단되어 과전류에 의한 악영향이 방지된다.

그에 대해, 상기 단계 34에서의 판단결과 제 1과전류검출기(21)에서 과전류상태가 검출되지 않는 경우에 상기 제어부(10)는 단계 36으로 진행해서 상기 제 2과전류검출기(25)에서 과전류검출이 행해지는 가를 판단하게 되는 바, 상기 SMPS트랜스(15)의 2차측에 유기되어 정류다이오드(24)를 통해 정류된 전압이 저항(26,28)과 캐패시터(27)에 의한 제 2과전류검출기(25)에서 적분되어 그 적분치가 상기 제어부(10)에 인가되는 바, 그 제어부(10)는 상기 제 2과전류검출기(25)에서의 적분치가 과전류상태로 판단(단계 36에서 YES)되면 상기한 단계 40에서 설명한 전원경로차단제어를 실행하게 된다.

또한, 상기 제어부(10)는 단계 34와 단계 36에서 상기 제 1과전류검출기(21)와 제 2과전류검출기(25)에 의한 과전류검출이 행해지지 않는 경우 단계 38로 이행해서 외부적으로 전원OFF제어신호가 투입되는지를 판단해서 전원OFF제어신호가 투입되지 않는 경우에는 초기단계로 복귀하는 반면 전원OFF제어신호가 투입되면 상기한 단계 40에서 설명한 전원경로차단제어를 실행하게 된다.

여기서, 상기 제 1과전류검출기(21)는 예컨대 상기 제 2과전류검출기(25)와 동일한 구성이 적용되거나 주지의 과전류검출이 가능한 구성이 채용될 수 있음은 물론이다.

상기한 바와 같이, 본 고안에 따른 다중안전방식 과전류차단회로에 의하면, 전자제품 특히 텔레비전에 채용되는 전원계통에 2중적인 과전류검출과정을 도입해서 정류 및 평활화된 전압의 과전류상태 및/또는 상용AC전원에서 유기되는 전압의 과전류상태가 검출되면 자동으로 상용AC전원의 경로를 차단함으로써 과전류에 의한 악영향을 방지할 수 있게 된다.

Claims

상용AC전원에 개재된 접점(14)을 외부적인 전원ON/OFF제어신호에 의해 스위칭ON/OFF되는 스위칭 트랜지스터(12)와 릴레이(13)를 통해 제어함과 더불어 SMPS제어기(16)에서 발생된 SMPS제어신호에 의해 SMPS스위칭 트랜지스터(18)를 스위칭ON/OFF주기를 제어하여 SMPS트랜스(15)의 1차측 전류를 단속하도록 된 전자제품의 전원계통에 있어서,

상기 SMPS트랜스(15)의 2차측에 유도되어 정류 및 평활화된 전압의 과전류상태를 검출하는 제 1과전류검출기(21)와, 상기 SMPS트랜스(15)의 2차측에 유도되는 전압의 과전류상태를 검출하는 제 2과전류검출기(25) 및, 상기 제 1과전류검출기(21) 및/또는 상기 제 2과전류검출기(25)에서 과전류검출신호가 인가되면 상기 접점의 개방을 제어하는 제어부(10)를 포함해서 구성된 것을 특징으로 하는 다중안전방식 과전류차단회로.