KR19990015819U

KR19990015819U - 전환식 전원공급장치 보호회로

Info

Publication number: KR19990015819U
Application number: KR2019970029123U
Authority: KR
Inventors: 이중기
Original assignee: 김영환; 현대전자산업 주식회사
Priority date: 1997-10-20
Filing date: 1997-10-20
Publication date: 1999-05-15

Abstract

본 고안은 SMPS 보호회로에 관한 것으로, 특히 소정의 SMPS에 입력되는 전압이 증가하면 베이스단의 전류가 증가하여 입력 전류 제한 설정치가 감소하고, 입력 전압이 감소하면 베이스단의 전류가 감소하여 입력 전류 제한 설정치가 증가되는 트랜지스터 Q1과, 이미 설정되어 있는 전류 제한 설정치보다 높은 전압이 인가되었을 때 전류가 흐르는 제너다이오드(ZD1)와, 상기 제너다이오드(ZD1)에 전류가 인가되면 도통되는 트랜지스터 Q2로 구성된 회로 보호부(10)와; 상기 회로 보호부(10)에서 입력되는 전류와 저항(R4)을 통해 입력된 전류의 값을 비교하여 전압이 전류 제한 설정치를 초과할 경우 하이 신호를 출력하는 비교기(20)와; 상기 비교기(20)에서 출력되는 하이 신호에 의해 동작이 차단되는 PWM 제어기(30)와; 상기 비교기(20)에서 아무런 신호가 입력되지 않아, 상기 PWM 제어기(30)가 동작할 경우 전류가 트랜스포머에 인가되면서 다이오드(D1)를 통해 콘덴서(C1)에 전류가 인가되면 필터링하고, 저항(R5)에서는 입력되는 전류를 센싱하여 출력전압을 상기 PWM 제어기(30)에 입력하는 전원공급장치 동작부(40)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하며, 이러한 본 고안 SMPS 보호회로는 상기 SMPS에 공급되는 입력전압에 따라 입력 전류 제한 설정치를 변화시킴으로써, 상기 SMPS에 입력되는 과전압으로 부터 회로를 보호할 수 있는 효과가 있다.

Description

전환식 전원공급장치 보호회로

본 고안은 전원공급장치에 관한 것으로, 특히 소정의 전원공급장치에 입력되는 전압을 검출하여, 입력전압 변화에 따라 입력 전류 제한 설정치를 변화시킴으로써, 일정한 과전류로 부터 전환식 전원공급장치(Switching Mode Power Supply : 이하 SMPS라 칭함)를 보호할 수 있도록 하는 SMPS 보호회로에 관한 것이다.

일반적으로, 직렬식 트랜지스터 정전압 회로는 현재 널리 사용되고 있지만 직류 정전압 전원으로서 팔리는 것을 제외하고 기기내부에 조립되어 있는 것에는 과전류 제한회로가 붙지 않은 것이 많다. 그러나 전자기기의 정전압 회로의 고장은 그 자체에서 발생하는 경우보다도 점검시 전원회로의 쇼트나 부하회로 부품의 고장 따위의 부하쇼트에 따른 과전류 때문에 발생하는 경우가 많다.

그러므로 정전압 회로에는 과전류 제한 회로를 붙여야 되는데 그렇지 못한 이유는 일반적으로 발표되어 있는 제한회로는 정밀도가 좋아도 NPN 트랜지스터와 PNP 트랜지스터가 필요하거나, 비안정전원의 어스측을 분리시키지 않으면 안되므로 약간 복잡하게 되기 때문이다.

종래의 전류 제한 회로에서는 입력 전류를 전류 검출저항을 통해 전압 값으로 변환하여, 상기 전류 검출저항에 인가되는 전압이 전류 제한 설정치 이상이 되었을때 펄스폭 변조(Pulse Width Modulation : 이하 PWM이라 칭함) 제어기에서 스위칭 펄스를 차단 시킴으로써 회로 전체의 동작을 멈추게 하였다.

그러나, 상기와 같은 종래의 전류 제한 회로는, 입력 전압이 변할경우 입력 전류 제한 설정치는 일정한데 반해, 입력 전류는 입력 전압에 따라 변하게 되므로 2차측의 일정한 과전류로 부터 SMPS를 보호할 수 없는 문제점이 있고, 또한, 입력 되는 과전압으로 부터 회로를 보호하기 위해서는 별도의 회로를 구성해야 함으로써 전체적인 회로의 구성이 복잡해 지는 문제점이 있었다.

본 고안의 목적은, 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 특히, 종래의 전류 제한 회로에서 입력 전압을 검출하여, 입력 전압 변화에 따라 입력 전류 제한 설정치를 변화 시킴으로써, 일정한 과전류로 부터 SMPS를 보호할 수 있도록 하며, 입력 전압을 직접 검출함으로써 과전류는 물론 입력되는 과전압으로부터도 상기 SMPS를 보호할 수 있는 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안 SMPS 보호회로는, 소정의 SMPS에 입력되는 전압이 증가하면 베이스(Base)단의 전류가 증가하여 입력 전류 제한 설정치가 감소하고, 입력 전압이 감소하면 베이스단의 전류가 감소하여 입력 전류 제한 설정치가 증가되는 트랜지스터 Q1과, 이미 설정되어 있는 전류 제한 설정치보다 높은 전압이 인가되었을 때 전류가 흐르는 제너다이오드와, 상기 제너다이오드에 전류가 인가되면 도통되는 트랜지스터 Q2로 구성된 회로 보호부와; 상기 회로 보호부에서 입력되는 전류와 저항(R4)을 통해 입력된 전류의 값을 비교하여 전압이 전류 제한 설정치를 초과할 경우 하이(High) 신호를 출력하는 비교기와; 상기 비교기에서 출력되는 하이 신호에 의해 동작이 차단되는 PWM 제어기와; 상기 비교기에서 아무런 신호가 입력되지 않아, 상기 PWM 제어기가 동작할 경우 전류가 트랜스포머에 인가되면서 다이오드(D1)를 통해 콘덴서(C1)에 전류가 인가되면 필터링하고, 저항(R5)에서는 입력되는 전류를 센싱하여 출력전압을 상기 PWM 제어기에 입력하는 전원공급장치 동작부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1 은 본 고안의 일 실시예에 따른 전환식 전원공급장치를 보호하는 회로 의 상태를 나타낸 회로도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 회로 보호부 20 : 비교기

30 : PWM 제어기 40 : 전원공급장치 동작부

이하, 첨부도면을 참조하여 본 고안의 일 실시예의 SMPS 보호회로를 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 SMPS를 보호하는 회로의 상태를 나타낸 회로도로서, 도시한 바와 같이, 회로보호부(10)는 소정의 SMPS에 입력되는 전압이 증가하면 베이스단의 전류가 증가하여 입력 전류 제한 설정치가 감소하고, 입력 전압이 감소하면 베이스단의 전류가 감소하여 입력 전류 제한 설정치가 증가되는 트랜지스터 Q1과, 이미 설정되어 있는 전류 제한 설정치보다 높은 전압이 인가되었을 때 전류가 흐르는 제너다이오드와, 상기 제너다이오드에 전류가 인가되면 도통되는 트랜지스터 Q2로 구성되어 있고, 비교기(20)는 상기 회로 보호부(10)에서 입력되는 전류와 저항(R4)을 통해 입력된 전류의 값을 비교하여 전압이 전류 제한 설정치를 초과할 경우 하이 신호를 출력하며, PWM 제어기(30)는 상기 비교기(20)에서 출력되는 하이 신호에 의해 동작이 차단되며, 전원공급장치 동작부(40)는 상기 비교기(20)에서 아무런 신호가 입력되지 않아, 상기 PWM 제어기(30)가 동작할 경우 전류가 트랜스포머에 인가되면서 다이오드를 통해 콘덴서에 전류가 인가되면 필터링하고, 저항(R5)에서는 입력되는 전류를 센싱하여 출력전압을 상기 PWM 제어기(30)에 입력하도록 구성되어 있다.

이하, 상기와 같이 구성된 SMPS 보호회로의 동작과정을 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 불특정한 SMPS 양단에 소정의 전압이 입력되다가 입력되는 전압이 증가하게 되면, 트랜지스터(Q1)의 베이스(Base)단의 전류는 증가되고, 따라서 비교기(20)의 (-)에 입력되는 전압 즉 Vad는 감소하게 된다.

또한, 반대로 상기 SMPS 양단에 소정의 전압이 입력되다가 입력되는 전압이 감소하면, 상기 트랜지스터(Q1)의 베이스단의 전류는 감소되고, 따라서 비교기(20)의 (-)에 입력되는 전압이 증가하게 되며, 여기서 상기 비교기(20)의 (-)에 입력되는 전압(Vad)은 입력 전류 제한 설정치를 나타낸다( Vad = 입력 전류 제한 설정치).

여기서 입력 전류 제한 설정치는 상기 SMPS에 입력되는 전압이 증가하면 감소하고, SMPS에 입력되는 전압이 감소하게 되면 상기 입력 전류 제한 설정치는 증가하게 된다.

이어, 상기 비교기(20)의 (-)에 입력되는 전압(Vad)과 저항(R4)을 통해 검출된 입력전류의 값을 상기 비교기(20)에서 비교하여, 상기 저항(R4) 양단의 전압이 전류 제한 설정치를 초과할 경우, 하이신호나 로우신호를 출력하여 PWM 제어기(30)에 입력하며, 상기 PWM 제어기(30)에서는 아무런 신호도 출력되지 않는다.

이때 전류 제한 설정치가 입력 전압에 따라 변하기 때문에 상기 회로 보호부(10)에 입력되는 전압의 변화에 관계없이 과전류로 부터 상기 SMPS를 보호하기 위해, 상기 회로 보호부(10)의 제너다이오드(ZD1)와 트랜지스터(Q2)만으로 입력되는 과전압으로 부터 상기 SMPS 회로를 보호할 수 있다.

상기 제너다이오드(ZD1)와 트랜지스터(Q2)만으로 입력되는 과전압으로 부터 상기 SMPS 회로를 보호하기 위해서는, 상기 회로 보호부(10)에 입력되는 전압이 증가하여 Vcd 즉, (-)에 입력되는 전압이 전류 제한 설정치를 초과하여 상기 제너다이오드(ZD1)에 전압값이 Vz 즉, 제너다이오드(ZD1)의 전압 이상이 되면, 상기 트랜지스터 (Q2)는 도통상태가 된다.

이때 상기 입력 전류 제한 설정치는 거의 0을 유지하게 되므로 상기 비교기(20)의 출력은 하이상태가 되어 전원공급장치 동작부(40)의 트랜스포머에 전류가 인가되지 않아 상기 전원공급장치 동작부(40)는 더 이상 동작하지 않는다.

한편, 본 고안은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 고안의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형실시할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안 SMPS 보호회로는, 상기 SMPS에 공급되는 입력전압에 따라 입력 전류 제한 설정치를 변화시킴으로써, 상기 SMPS에 입력되는 과전압으로 부터 회로를 보호할 수 있으며, 입력 전압을 직접 검출함으로써 과전류는 물론 입력 과전압으로 부터도 상기 SMPS를 보호할 수 있는 효과가 있다.

Claims

소정의 SMPS에 입력되는 전압이 증가하면 베이스단의 전류가 증가하여 입력 전류 제한 설정치가 감소하고, 입력 전압이 감소하면 베이스단의 전류가 감소하여 입력 전류 제한 설정치가 증가되는 트랜지스터 Q1과, 이미 설정되어 있는 전류 제한 설정치보다 높은 전압이 인가되었을 때 전류가 흐르는 제너다이오드와, 상기 제너다이오드에 전류가 인가되면 도통되는 트랜지스터 Q2로 구성된 회로 보호부와; 상기 회로 보호부에서 입력되는 전류와 저항(R4)을 통해 입력된 전류의 값을 비교하여 전압이 전류 제한 설정치를 초과할 경우 하이 신호를 출력하는 비교기와; 상기 비교기에서 출력되는 하이 신호에 의해 동작이 차단되는 PWM 제어기와; 상기 비교기에서 아무런 신호가 입력되지 않아, 상기 PWM 제어기가 동작할 경우 전류가 트랜스포머에 인가되면서 다이오드를 통해 콘덴서에 전류가 인가되면 필터링하고, 저항(R5)에서는 입력되는 전류를 센싱하여 출력전압을 상기 PWM 제어기에 입력하는 전원공급장치 동작부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 SMPS 보호회로.
제 1항에 있어서, 상기 회로 보호부는, 입력되는 전압이 증가하여 Vcd 즉, (-)에 입력되는 전압값이 제너다이오드 자체에 설정되어 있는 전압값 이상이 될 경우 트랜지스터(Q2)가 도통되도록 구성되어, 상기 트랜지스터(Q2)가 도통상태가 될 때 입력 전류 제한 설정치는 거의 0을 유지하게 되므로 비교기의 출력은 하이상태가 되어 전원공급 장치 동작부는 더 이상 동작하기 않는 것을 특징으로 하는 SMPS 보호회로.