KR19990013698U - 전원부 보호 회로. - Google Patents

Abstract

본 고안은 전자기기에 전원을 공급하는 전원부에 관한 것으로서, 전원 라인(line)에 이상전압이 발생하여 과전류(over current) 및 과전압이 발생할 경우 보호 회로를 동작시켜 전원부를 보호할 수 있도록 한 전원부 보호 회로에 관한 것이다.

종래 전원부 보호 회로는 전체회로의 구성이 과전류에 대한 안전장치가 마련되어 있지 않아서, 회로의 오동작이 쉽게 발생한다.

따라서, 본 고안에서는 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 주 전원라인(main line)에 있어서의 과전압으로 부터 보호 및 전원부 각 라인에서 과전류 및 과전압 등의 이상전압 발생시에도 이를 감지하여 주 전원라인을 오픈(open)시키도록 하므로써, 항상 안정된 전압을 공급할 수 있도록 하며, 이상전압에 의한 전원출력단의 회로 소자 소손을 방지할 수 있도록 하는 것이다.

Description

전원부 보호 회로.

본 고안은 전자기기에 전원을 공급하는 전원부에 관한 것으로서, 전원 라인(line)에 이상전압이 발생하여 과전류(over current) 및 과전압이 발생할 경우 보호 회로를 동작시켜 전원부를 보호할 수 있도록 한 전원부 보호 회로에 관한 것이다.

종래 전원부 보호 회로는 도 1에 도시된 바와 같이, 인가되는 부하 AC전원을 정류하는 브리지 다이오드(BD21)와, 소정의 전압레벨이상의 과전압이 인가될때 동작하여 실리콘 제어정류기(Silicon Controlled Rectifier)(SCR21)를 동작시키는 제너다이오드(ZD21)와, 제너다이오드(ZD21)를 통해 게이트(gate)를 구동시켜 안정된 전압(Vo)을 출력할 수 있도록 하는 실리콘 제어 정류기(SCR21)로 구성된다.

미 설명부호 C21은 콘덴서, R21은 저항이다.

이와 같이 구성된 종래 전원부 보호 회로는 브리지 다이오드(BD21)를 통해 정류된 전원은 콘덴서(C21)을 통하여 평활되어 출력(Vo)된다.

이때, 과전압이 인가되면, 즉 제너다이오드(ZD21)에 의해 설정된 전압이상의 전압이 입력되면, 제너다이오드(ZD21)는 오프(OFF)된 상태에서 온(ON) 상태로 동작하게 된다.

따라서, 저항(R21)이 회로구성에 포함되어짐으로, 인가되는 과전압은 저항(R21)에 의해 전압강하된다.

또한, 상기 제너다이오드(ZD21)가 온 동작하게 됨에 따라 실리콘 제어 정류기(SCR21)가 온 동작하게 되므로써, 인가된 전압(Vi)을 저항(R21)과 함께 강하시켜 안정된 상태의 레벨로 유지되게 한다.

그러나 상기와 같은 종래 전원부 보호 회로는 제너다이오드(ZD21)의 특성이 온도에 영향을 받고, 또한 전체회로의 구성이 과전류에 대한 안전장치가 마련되어 있지 않아서, 회로의 오동작이 쉽게 발생한다.

따라서, 본 고안에서는 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 주 전원라인(main line)에 있어서의 과전압으로 부터 보호 및 전원부 각 라인에서 과전류 및 과전압 등의 이상전압 발생시에도 이를 감지하여 주 전원라인을 오픈(open)시키도록 하므로써, 항상 안정된 전압을 공급할 수 있도록 하며, 이상전압에 의한 전원출력단의 회로 소자 소손을 방지할 수 있도록 한 것이다.

도 1은 종래 전원부 보호 회로의 구성을 보인 회로도.

도 2은 본 고안 전원부 보호 회로의 구성을 보인 회로도.

도 3는 본 고안에 있어서, 정상동작상태에 있어서의 비교기 입출력 파형을 나타낸 것으로, (a) 비교기 단자 전압 파형도. (b)는 비교기(IC1)의 출력파형도.

도 4은 본 고안에 있어서, 이상동작상태에 있어서의 비교기 입출력 파형을 나타낸 것으로, (a) 비교기 단자 전압 파형도. (b)는 비교기(IC1)의 출력파형도.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안 전원부 보호 회로의 구성은 도 2에 도시된 바와 같이, 부하로 공급되는 메인 전원(B1)에 대한 바이어스 저항(R1)과, 바이어스 저항(R1)의 전압강하차에 따라 변하는 에미터(emitter)와 베이스(base)간 전압에 의해 스위칭 동작하는 트랜지스터(Q1)와, 트랜지스터(Q1)가 스위칭동작에 따라 게이트(gate)로 인가되는 구동전압에 의해 스위칭 동작하여 부하로 공급되는 메인 전원을 전압강하시키는 실리콘 제어 정류기(SCR1)와, 서지전압 및 리케이지 전압에 의한 실리콘 제어 정류기(SCR1)의 오동작을 방지하기 위한 콘덴서(C2) 및 저항(R4)와, 서브 전원 라인(B3,B4) 전압을 분압하는 저항(R7,R8)과, 서브 전원 라인(B2) 전압을 분압하는 저항(R9,R10)과, 서지(surge) 흡수용 콘덴서(C3,C4)와, 상기 서브 전원 라인(B3,B4)으로 부터 인가되는 전압을 네가티브(-;negative)로 입력받고, 서브 전원 라인(B2)으로 부터 인가되는 전압을 포지티브(+;positive)로 입력받아, 포지티브로 입력되는 신호를 기준신호로 하여 이들 전압을 비교하고, 비교결과에 따른 출력 신호를 발생시키는 비교기(IC1)와, 비교기(IC1)의 기준신호로 작용되는 포지티브로 인가되는 신호전압을 일정하게 유지시켜주는 제너다이오드(ZD1)와, 비교기(IC1)으로 부터 출력되는 신호에 따라 동작하여 상기 실리콘 제어 정류기(SCR1)의 게이트로 구동 전압을 출력하는 제너다이오드(ZD2)를 포함구성함을 특징으로 하며,

상기 각 라인 전압의 크기는 B1〉B2〉B3〉B4이고, 비교기(IC1)의 포지티브 단자 전압이 네가티브 단자 전압보다 낮게 상기 저항(R7,R8), 저항(R9,R10)의 정수를 설정시키도록 함을 특징으로 한다.

이와 같이 구성되는 본 고안 전원부 보호 회로는 과전압이 인가될 경우 과전압을 전압강하시켜 낮은 전압이 부하로 공급되어질 수 있도록 하며, 부 전원으로 구성된 각 라인의 전압을 감시하여 이상 전압이 서브 전원 라인에서 발생될 경우에도 상기에서와 같이 메인 전원 라인의 전압을 오픈 시킬 수 있도록 하여 과전압 또는 이상 전압으로 부터 회로를 보호할 수 있도록 하는 것으로,

메인 전원 라인(B1)에 전압이 인가되면, 전류는 저항(R1)을 통하여 부하에 흐르게 된다.

이때, 정상상태에서는 저항(R1)에 의한 전압강하가 높지않기때문에 트랜지스터(Q1)의 에미터와 베이스간 전압이 낮아 트랜지스터(Q1)는 오프 상태를 유지하게 되며, 이에 따라서, 실리콘 제어 정류기(SCR1)도 오프 상태를 유지하게 된다.

그러나, 부하에 이상이 발생될 경우, 전류가 많이 흐르게 되면 저항(R1)에 의한 전압강하가 많아져 트랜지스터(Q1)의 에미터와 베이스간 전압이 높아지게 되면서, 트랜지스터(Q1)는 온 동작하게 된다.

상기 트랜지스터(Q1)가 온 동작하게 되면, 실리콘 제어 정류기(SCR1)의 게이트로 구동 전압이 인가되어, 실리콘 제어 정류기(SCR1)가 온 동작하게 된다.

따라서, 실리콘 제어 정류기(SCR1)에 의해 부하로는 낮은 전압이 공급되어진다.

또한, 각 라인(B2,B3,B4)에서도 이상전압이 발생하게 되면, 상기와 같은 동작을 실행하게 되는 바,

도 3의 (a)에서와 같이, 비교기(IC1)의 네가티브 단자의 전압(A)이 포지티브 단자의 전압(B)보다 높게 저항(R7,R8), 저항(R9,R10)에 의해 설정되어 있으므로, 각 라인의 전압(B2,B3,B4)이 정상상태에서는 비교기(IC1)의 출력전압(C)이 로우상태를 유지하게 되므로써, 제너다이오드(ZD2)가 오프상태를 유지하게 되어, 도 3의 (b)에서와 같이, 실리콘 제어 정류기(SCR1)를 구동시키지 못하게 된다.

여기서, 전압의 크기는 B1〉B2〉B3〉B4이다.

이때, 도 4의 (a)에서와 같이, 전원 라인(B3,B4)에 이상전압이 발생되거나, 또는 비교기(IC1)의 기준전압으로 작용하는 전원 라인(B2)에 이상이 발생하여 전압이 상승하게 되면, 비교기(IC1)의 출력전압(C)은 도 4의 (b)에서와 같이, 실리콘 제어 정류기(SCR1)의 게이트 구동전압보다 높은 레벨로 이루어진다.

따라서, 실리콘 제어 정류기(SCR1)가 동작하여 상기에서와 같이, 부하에 전원을 공급하지 않게 되므로써, 회로를 보호하게 된다.

상기 실리콘 제어 정류기(SCR1)를 사용하므로써, 한번 이상 발생하여 회로 보호 동작을 실행하게 되면, 전원 스위치를 오프시킨 후 온 시키지 않는 한, 실리콘 제어 정류기(SCR1)는 리셋되지 않고, 보호동작을 계속하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 과전압이 발생하게 될 경우에 이를 감지하여 전원을 오픈시키도록 하며, 또한 각 라인의 전압이상을 감시하여 이상 발생시 에도 메인 전원을 오픈시켜 주도록 하므로써, 회로를 보호할 수 있는 신뢰성있는 전원부 보호회로를 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 부하로 공급되는 메인 전원(B1)에 대한 바이어스 저항(R1)과, 바이어스 저항(R1)의 전압강하차에 따라 변하는 에미터와 베이스간 전압에 의해 스위칭 동작하는 트랜지스터(Q1)와, 트랜지스터(Q1)가 스위칭동작에 따라 게이트로 인가되는 구동전압에 의해 스위칭 동작하여 부하로 공급되는 메인 전원을 전압강하시키는 실리콘 제어 정류기(SCR1)와, 서지전압 및 리케이지 전압에 의한 실리콘 제어 정류기(SCR1)의 오동작을 방지하기 위한 콘덴서(C2) 및 저항(R4)와, 서브 전원 라인(B3,B4) 전압을 분압하는 저항(R7,R8)과, 서브 전원 라인(B2) 전압을 분압하는 저항(R9,R10)과, 서지 흡수용 콘덴서(C3,C4)와, 상기 서브 전원 라인(B3,B4)으로 부터 인가되는 전압을 네가티브로 입력받고, 서브 전원 라인(B2)으로 부터 인가되는 전압을 포지티브로 입력받아, 포지티브로 입력되는 신호를 기준신호로 하여 이들 전압을 비교하고, 비교결과에 따른 출력 신호를 발생시키는 비교기(IC1)와, 비교기(IC1)의 기준신호로 작용되는 포지티브로 인가되는 신호전압을 일정하게 유지시켜주는 제너다이오드(ZD1)와, 비교기(IC1)으로 부터 출력되는 신호에 따라 동작하여 상기 실리콘 제어 정류기(SCR1)의 게이트로 구동 전압을 출력하는 제너다이오드(ZD2)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하며,

   상기 각 라인 전압의 크기는 B1〉B2〉B3〉B4이고, 비교기(IC1)의 포지티브 단자 전압이 네가티브 단자 전압보다 낮게 상기 저항(R7,R8), 저항(R9,R10)의 정수를 설정시키도록 함을 특징으로 하는 전원부 보호 회로.