KR19990017219U

KR19990017219U - Overvoltage Protection Circuit

Info

Publication number: KR19990017219U
Application number: KR2019970030666U
Authority: KR
Inventors: 이경찬
Original assignee: 전주범; 대우전자 주식회사
Priority date: 1997-10-31
Filing date: 1997-10-31
Publication date: 1999-05-25

Abstract

본 고안은 전원공급 경로상에 다이리스터를 구비하여 전원단의 과전압 상태가 감지되게 되면 상기 다이리스터가 자동으로 오프되도록 구성됨으로써 시스템의 전원이 리셋될 때까지 전원공급을 차단할 수 있도록 된 과전압 보호회로에 관한 것으로, 전원이 공급되는 전원플러그(1)와 이 전원플러그(1)를 통해 인가되는 교류전원을 전파정류하여 장치전반에 동작전원(Vin)을 공급하는 브릿지 정류회로가 구비된 전원장치에 있어서, 전원공급 경로상에 설치되어 소정 전압신호에 따라 온/오프 구동됨으로써 상기 브릿지 정류회로(2)로 공급되는 전원을 단속하는 다이리스터(SCR)와, 상기 전원플러그(1)로부터 상기 브릿지 정류회로(2)에 인가되는 전원의 선로전위를 검출하는 전위검출부(3), 이 전위검출부(3)에 의해 검출된 전위레벨에 따라 구동되어 소정 스위칭 제어신호를 출력하는 스위칭 구동부(4), 및 이 스위칭 구동부(4)로부터 출력되는 스위칭 제어신호에 따라 온/오프 구동됨으로써 상기 다이리스터(SCR)를 온/오프 제어하는 스위칭 트랜지스터(Q2)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention is provided with a thyristor on the power supply path, the overvoltage protection circuit is configured to shut off the power supply until the system power is reset by being configured to automatically turn off when the overvoltage condition of the power stage is detected. The present invention relates to a power supply unit having a power supply plug (1) to which power is supplied and a bridge rectification circuit for supplying operating power (Vin) to the entire apparatus by full-wave rectifying AC power applied through the power plug (1). And a thyristor (SCR) installed on the power supply path and driven on / off according to a predetermined voltage signal to interrupt the power supplied to the bridge rectifier circuit (2), and the bridge rectification from the power plug (1). A potential detecting section 3 for detecting a line potential of a power source applied to the circuit 2, and driven according to a potential level detected by the potential detecting section 3, so that a predetermined switch A switching driver 4 for outputting a switching control signal, and a switching transistor Q2 for controlling on / off of the thyristor SCR by being turned on and off in accordance with a switching control signal output from the switching driver 4. Characterized in that configured to include.

Description

Overvoltage Protection Circuit

본 고안은 전원공급 경로상에 다이리스터를 구비하여 전원단의 과전압 상태가 감지되게 되면 상기 다이리스터가 자동으로 오프되도록 구성됨으로써 시스템의 전원이 리셋될 때까지 전원공급을 차단할 수 있도록 된 과전압 보호회로에 관한 것이다.The present invention is provided with a thyristor on the power supply path, the overvoltage protection circuit is configured to shut off the power supply until the system power is reset by being configured to automatically turn off when the overvoltage condition of the power stage is detected. It is about.

예기치 못한 원인이나 불안정한 전원공급 상황이 발생될 경우에 대비하여, 일반적으로 전자장치가 구비되는 시스템에서는 회로의 동작전압을 안정화시키기 위한 과전압 보호회로가 통상적으로 갖춰지게 된다.In case of an unexpected cause or unstable power supply situation, an overvoltage protection circuit for stabilizing an operating voltage of a circuit is generally equipped in a system equipped with an electronic device.

한편, 상기한 기능의 과전압 보호회로는 그 동안 여러 가지 유형의 것이 개발된 바 있으며 실질적으로 시스템 상에 채용되어 사용되고 있는 바, 이들의 대부분은 과전압이 유기된 원인과 관계없이 선로상의 전위레벨이 기준전압을 넘어서지 못하도록 하는 수동적인 방식을 취하고 있다. 따라서, 일시적인 원인에 의해 선로전압이 잠시 불안정 상태에 있다가 다시 정상적인 전위레벨로 되돌아 오는 경우에는 문제가 없으나, 일부 회로가 파손된 경우라든지 인접선로간의 단락 등으로 인해 원인해결이 요구되는 상황에서는 작업자가 그 근본적인 원인을 해소할 때까지 무리하게 안정화동작을 되풀이 하게 되기 때문에 장시간 방치되는 경우에는 결국 회로가 손상을 입게 되는 문제가 있었다.On the other hand, the overvoltage protection circuit having the above function has been developed in the past several types and has been practically adopted and used in the system, most of them are based on the potential level on the line irrespective of the cause of the overvoltage induced It takes a passive way to keep the voltage from exceeding. Therefore, there is no problem when the line voltage is temporarily in an unstable state for a temporary cause and then returns to the normal potential level.However, in case that some circuit is broken or the cause is required due to short circuit between adjacent lines, Since the stabilization operation is repeatedly performed until the root cause is solved, there is a problem that the circuit is eventually damaged when left for a long time.

본 고안은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로서, 전원공급 경로상에 다이리스터를 구비하여 전원단의 과전압 상태가 감지되게 되면 상기 다이리스터가 자동으로 오프되도록 구성됨으로써 시스템의 전원이 리셋될 때까지 전원공급을 차단할 수 있도록 된 과전압 보호회로를 제공함에 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above circumstances, and provided with a thyristors on the power supply path, when the overvoltage condition of the power stage is detected, the thyristors are configured to be automatically turned off until the power of the system is reset. It is an object of the present invention to provide an overvoltage protection circuit that can cut off a power supply.

도1은 본 고안의 1실시예에 따른 과전압 보호회로의 내부구성을 나타낸 회로구성도.1 is a circuit diagram showing the internal configuration of an overvoltage protection circuit according to an embodiment of the present invention.

******* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ************** Explanation of symbols on the main parts of the drawings *******

1 : 전원플러그 2 : 브릿지 정류회로1: power plug 2: bridge rectifier circuit

3 : 전위검출부 4 : 스위칭 구동부3: potential detection unit 4: switching driving unit

F : 퓨즈(fuse) C1∼C3 : 캐패시터F: Fuse C1 to C3: Capacitor

R1∼R4 : 저항 ZD1,ZD2 : 제너다이오드R1 to R4: Resistor ZD1, ZD2: Zener Diode

SCR : 다이리스터 Q1,Q2 : 트랜지스터SCR: Thyristor Q1, Q2: Transistor

상기 목적을 실현하기 위한 본 고안에 따른 과전압 보호회로는 전원이 공급되는 전원플러그(1)와 이 전원플러그(1)를 통해 인가되는 교류전원을 전파정류하여 장치전반에 동작전원(Vin)을 공급하는 브릿지 정류회로가 구비된 전원장치에 있어서, 전원공급 경로상에 설치되어 소정 전압신호에 따라 온/오프 구동됨으로써 상기 브릿지 정류회로(2)로 공급되는 전원을 단속하는 다이리스터(SCR)와, 상기 전원플러그(1)로부터 상기 브릿지 정류회로(2)에 인가되는 전원의 선로전위를 검출하는 전위검출부(3), 이 전위검출부(3)에 의해 검출된 전위레벨에 따라 구동되어 소정 스위칭 제어신호를 출력하는 스위칭 구동부(4), 및 이 스위칭 구동부(4)로부터 출력되는 스위칭 제어신호에 따라 온/오프 구동됨으로써 상기 다이리스터(SCR)를 온/오프 제어하는 스위칭 트랜지스터(Q2)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The overvoltage protection circuit according to the present invention for realizing the above object is to supply the operating power (Vin) to the entire apparatus by full-wave rectification of the power plug (1) to which the power is supplied and the AC power applied through the power plug (1) A power supply device having a bridge rectifying circuit, comprising: a thyristor (SCR) installed on a power supply path and driven on / off according to a predetermined voltage signal to interrupt power supplied to the bridge rectifying circuit 2; A potential detection unit 3 for detecting a line potential of the power applied from the power supply plug 1 to the bridge rectifier circuit 2, and driven according to the potential level detected by the potential detection unit 3, thereby providing a predetermined switching control signal. A switching driver for controlling on / off of the thyristors (SCR) by being turned on and off in accordance with a switching driver 4 for outputting a signal and a switching control signal output from the switching driver 4. Including the master (Q2) characterized in that configured.

즉, 상기한 구성으로 된 본 고안에 의하면 과전압 상태가 검출되는 경우, 선로상에 구성되어 있는 다이리스터를 오프시켜 전원공급을 차단함으로써, 근본적인 원인이 해결된 상태로 시스템 전원이 재인가되는 시점, 즉 상기 다이리스터가 리셋될 때까지 회로를 보호할 수 있게 된다.That is, according to the present invention having the above-described configuration, when an overvoltage condition is detected, the power supply is cut off by turning off the thyristors configured on the line, so that the system power is re-applied in a state where the root cause is solved. That is, the circuit can be protected until the thyristor is reset.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 실시예를 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment according to the present invention.

도1은 본 고안의 1실시예에 따른 과전압 보호회로를 나타낸 회로구성도로, 도1에서 참조번호 1은 전원플러그이고, 2는 이 전원플러그(1)를 통해 인가되는 교류전원을 전파정류하여 장치전반에 동작전원(Vin)을 공급하는 브릿지 정류회로이다.1 is a circuit diagram illustrating an overvoltage protection circuit according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a power plug, and 2 denotes an apparatus for full-wave rectification of an AC power applied through the power plug 1. It is a bridge rectifier circuit that supplies the operating power Vin to the first half.

한편, 참조부호 F는 과전류가 공급되는 상황에 대해 회로를 보호하기 위하여 상기 전원플러그(1)와 내부회로 사이에 설치된 퓨즈(fuse)이고, SCR은 이 퓨즈(F)와 내부회로의 사이 즉, 전원공급 경로상에 설치되어 게이트단을 통해 인가되는 소정 전압신호에 따라 온/오프 구동됨으로써 상기 내부회로로 공급되는 전원을 단속하는 다이리스터이다.On the other hand, reference numeral F denotes a fuse installed between the power plug 1 and the internal circuit in order to protect the circuit against a situation in which an overcurrent is supplied, and an SCR is defined between the fuse F and the internal circuit. The thyristors are installed on a power supply path and driven on / off according to a predetermined voltage signal applied through a gate terminal to interrupt the power supplied to the internal circuit.

또한, 참조번호 3은 상기 전원플러그(1)로부터 상기 브릿지 정류회로(2)에 인가되는 전원의 선로전위를 검출하는 전위검출부인 바, 이 전위검출부(3)는 상기 교류전원이 공급되는 선로상의 선로전위를 소정 저항비로 분압하는 저항분압회로(R1,R2)와 상기 두 저항(R1,R2)의 접점과 접지(GND) 사이에 접속된 정류용 캐패시터(C1)로 구성된 것이다.Further, reference numeral 3 denotes a potential detection unit for detecting a line potential of the power applied from the power plug 1 to the bridge rectifier circuit 2, and the potential detection unit 3 is located on the line to which the AC power is supplied. The resistor divider circuits R1 and R2 divide the line potential at a predetermined resistance ratio, and the rectifier capacitor C1 connected between the contacts of the two resistors R1 and R2 and the ground GND.

그리고, 참조번호 4는 상기 전위검출부(3)에 의해 검출된 전위레벨에 따라 온/오프 구동되어 이후에 설명할 스위칭부의 제2 트랜지스터(Q2)를 구동제어하는 스위칭 구동부로서, 이 스위칭 구동부(4)는 상기 전위검출부(3)에 의해 검출된 전위레벨에 따라 온/오프 구동되는 제1 트랜지스터(Q1)와 이 제1 트랜지스터(Q1)의 콜렉터단과 접지(GND)사이에 접속된 정류용 캐패시터(C2), 그리고 그 캐소우드단은 상기 제1 트랜지스터(Q1)의 콜렉터단과 접속되고 그 애노드단은 접지에 연결되어 상기 제1 트랜지스터(Q1)의 콜렉터단 전위가 일정하게 유지되도록 하는 제1 제너다이오드(ZD1), 및 상기 제1 트랜지스터(Q1)의 콜렉터단과 제2 트랜지스터(Q2)의 에미터단 사이에 역방향으로 설치되어 과전압 검출시 상기 제2 트랜지스터(Q2)의 에미터단 전위가 급격하게 상승되는 현상을 막는 제2 제너다이오드(ZD2)로 구성되어 있다.Reference numeral 4 denotes a switching driver which is driven on / off in accordance with the potential level detected by the potential detector 3 to drive control the second transistor Q2 of the switching unit to be described later. ) Is a rectifying capacitor (1) connected between a first transistor Q1 driven on / off and a collector terminal of the first transistor Q1 and ground GND according to a potential level detected by the potential detector 3. C2), and its cathode end is connected to the collector end of the first transistor Q1 and its anode end is connected to ground, so that the first zener diode maintains the collector end potential of the first transistor Q1 constant. (ZD1) and a phenomenon in which the emitter terminal potential of the second transistor Q2 rises rapidly when an overvoltage is detected between the collector terminal of the first transistor Q1 and the emitter terminal of the second transistor Q2 in a reverse direction. Block consists of a second Zener diode (ZD2).

한편, 참조부호 Q2는 그 베이스단이 상기 제1 트랜지스터(Q1)의 에미터단과 연결되고 그 에미터단은 상기 제2 제너다이오드(ZD2)를 통해 상기 제1 트랜지스터(Q1)의 콜렉터단과 접속된 스위칭 소자로서의 pnp형 제2 트랜지스터로, 이 제2 트랜지스터(Q2)는 상기 제1 트랜지스터(Q1)의 온/오프 동작과 반대로 스위칭 구동됨으로써 상기 다이리스터(SCR)를 온/오프 제어하는 스위칭 트랜지스터이다.On the other hand, the reference numeral Q2 has a base end connected to the emitter end of the first transistor Q1 and the emitter end of the switching connected to the collector end of the first transistor Q1 through the second zener diode ZD2. As a pnp type second transistor as an element, the second transistor Q2 is a switching transistor for switching on / off the thyristor SCR by switching driving in reverse to the on / off operation of the first transistor Q1.

이어, 상기한 구성으로 된 장치의 동작을 설명한다.Next, the operation of the device having the above configuration will be described.

사용자가 전원플러그(1)를 콘센트에 접속하게 되면 브릿지 정류회로(2)는 상기 전원플러그(1)를 통해 인가되는 교류전원을 전파정류시켜 장치전반에 동작전원(Vin)을 공급하게 되는 바, 즉 평상시 상기 전원플러그(1)와 브릿지 정류회로(2) 사이의 전원공급 선로상에 안정적인 전위레벨이 유지되게 되면, 선로상에 구성된 다이리스터(SCR)는 온(ON) 상태로 구동되게 되며, 그 결과 전원플러그(1)를 통해 인가되는 교류전원이 브릿지 정류회로(2)에 정상적으로 공급되게 된다.When the user connects the power plug 1 to an outlet, the bridge rectifier circuit 2 rectifies the AC power applied through the power plug 1 to supply the operating power Vin to the entire apparatus. That is, when a stable potential level is normally maintained on the power supply line between the power plug 1 and the bridge rectifier circuit 2, the thyristors SCR configured on the line are driven in an ON state. As a result, AC power applied through the power plug 1 is normally supplied to the bridge rectifier circuit 2.

한편, 전위검출부(3)는 상기 전원플러그(1)를 통해 인가되는 교류전원의 전위레벨을 감시하게 된다. 만일 전원플러그(1)를 통해 인가되는 전원이 불안정하여 상기 선로전압이 약정된 기준전압 이상으로 높아지게 되면, 전위검출부(3) 내부의 저항분압회로(R1,R2)에 의해 분압된 노드 a의 전위가 소정 레벨이상으로 상승되게 되는 바, 그 결과 상기 스위칭 구동부(4) 내부에 구성된 제1 트랜지스터(Q1)의 베이스단 전위가 동작전압 이상이 되면서 제1 트랜지스터(Q1)가 턴온 되게 된다.On the other hand, the potential detection unit 3 monitors the potential level of the AC power applied through the power plug 1. If the power applied through the power plug 1 becomes unstable and the line voltage becomes higher than the predetermined reference voltage, the potential of the node a divided by the resistance voltage dividing circuits R1 and R2 inside the potential detection unit 3 is increased. Is raised above a predetermined level, and as a result, the first transistor Q1 is turned on while the base terminal potential of the first transistor Q1 configured in the switching driver 4 becomes higher than the operating voltage.

상기한 과정에 의해 제1 트랜지스터(Q1)가 턴온 되게 됨에 따라 제2 트랜지스터(Q2)의 에미터에 구성된 제2 제너다이오드(ZD2)의 캐소우드단에는 소정 레벨 이상의 전위가 인가되게 되는 바, 인가된 전압신호는 이 제2 제너다이오드(ZD2)에 의해 소정 시간만큼 지연되어 제2 트랜지스터(Q2)의 에미터단으로 인가되게 된다.As the first transistor Q1 is turned on by the above process, a potential of a predetermined level or more is applied to the cathode terminal of the second zener diode ZD2 configured in the emitter of the second transistor Q2. The voltage signal is delayed by the second zener diode ZD2 for a predetermined time and applied to the emitter terminal of the second transistor Q2.

따라서, 제2 트랜지스터(Q2)의 에미터단 전위가 상승되는 시점에 앞서 베이스단에 저항(R3)을 통해 인가된 선로전압이 인가되게 됨으로써, 제2 트랜지스터(Q2)는 오프 되게 되며, 그 결과 제2 트랜지스터(Q2)의 콜렉터을 통해 상기 다이리스터(SCR)의 게이트단에 인가되던 전압이 소정 레벨 이하로 낮아지게 됨으로써 상기 다이리스터(SCR)가 오프 되게 된다.Accordingly, the line voltage applied through the resistor R3 is applied to the base terminal prior to the time when the emitter terminal potential of the second transistor Q2 rises, so that the second transistor Q2 is turned off. The voltage applied to the gate terminal of the thyristor SCR through the collector of the two transistors Q2 is lowered below a predetermined level so that the thyristor SCR is turned off.

전원공급 선로상에 구성된 다이리스터(SCR)가 오프 됨에 따라 상기 전원플러그(1)로부터 브릿지 정류회로(2)에 인가되던 공급전원이 차단되게 되는 바, 이러한 상태는 상기 다이리스터(SCR)의 동작특성상 상기 전원플러그(1)가 콘센트로부터 분리되었다가 다시 결합됨으로써 시스템의 전원이 재인가되는 시점, 즉 상기 다이리스터(SCR)가 리셋 될 때까지 유지되게 된다.As the thyristor (SCR) configured on the power supply line is turned off, the supply power applied to the bridge rectifier circuit (2) from the power plug (1) is cut off, which is the operation of the thyristor (SCR). By nature, the power plug 1 is disconnected from the outlet and then reconnected, so that the power plug 1 is maintained when the power of the system is reapplied, that is, until the thyristor SCR is reset.

즉, 상기 실시예에 의하면 전원공급 경로상에 다이리스터를 구비하여 전원단의 과전압 상태가 감지되게 되면 상기 다이리스터가 자동으로 오프되도록 구성됨으로써 시스템의 전원이 리셋될 때까지 전원공급을 차단할 수 있도록 된 과전압 보호회로를 실현할 수 있게 된다.That is, according to the above embodiment, the thyristor is provided on the power supply path, and when the overvoltage condition of the power stage is sensed, the die Lister is configured to be automatically turned off so that the power supply can be cut off until the power of the system is reset. The overvoltage protection circuit can be realized.

한편, 본 고안은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 고안의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형실시할 수 있다.On the other hand, the present invention is not limited to the above embodiments and can be variously modified within the scope not departing from the technical gist of the present invention.

이상 설명한 바와 같이, 본 고안에 의하면 과전압 상태가 검출되는 경우, 선로상에 구성되어 있는 다이리스터를 오프시켜 전원공급을 차단함으로써, 근본적인 원인이 해결된 상태로 시스템 전원이 재인가되는 시점, 즉 상기 다이리스터가 리셋될 때까지 회로를 보호할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, when an overvoltage condition is detected, the power supply is cut off by turning off the thyristors configured on the line, so that the system power is re-applied in a state where the root cause is solved. The circuit can be protected until the thyristor is reset.

Claims

In a power supply apparatus having a power supply plug (1) to which power is supplied and a bridge rectification circuit for supplying operating power (Vin) to the entire apparatus by full-wave rectifying the AC power applied through the power plug (1),

A thyristor (SCR) installed on a power supply path and driven on / off according to a predetermined voltage signal to intercept power supplied to the bridge rectifier circuit 2;

A potential detector (3) for detecting a line potential of a power applied from the power plug (1) to the bridge rectifier circuit (2);

A switching driver 4 which is driven according to the potential level detected by the potential detection unit 3 and outputs a predetermined switching control signal, and

And a switching transistor (Q2) for turning on / off the thyristors (SCR) by driving on / off in accordance with a switching control signal output from the switching driver (4).

The resistance potential dividing unit (3) according to claim 1, wherein the potential detector (3) divides the line potential on the line to which the AC power is supplied at a predetermined resistance ratio, and the resistors (R1, R2) configured in the resistance divider circuit. An overvoltage protection circuit comprising a rectifying capacitor (C1) connected between a contact of the ground and ground (GND).

2. The switching driver (4) according to claim 1, wherein the switching driver (4) is on / off driven according to the potential level detected by the potential detector (3) and the collector stage and ground of the first transistor (Q1). The rectifying capacitor C2 and its cathode stage are connected to the collector terminal of the first transistor Q1, and the anode terminal of the rectifying capacitor C2 is connected between ground and the collector terminal of the first transistor Q1. A first zener diode ZD1 for keeping the potential constant, and a reverse direction between the collector terminal of the first transistor Q1 and the emitter terminal of the switching transistor Q2 so that the switching transistor Q2 is detected when an overvoltage is detected. And a second zener diode (ZD2) for preventing the emitter stage potential of the emitter from rising sharply.

4. The switching transistor Q2 of claim 3, wherein a base end of the switching transistor Q2 is connected to an emitter end of the first transistor Q1, and the emitter end is connected to the first transistor Q1 through the second zener diode ZD2. And a pnp-type second transistor connected to the collector terminal of < RTI ID = 0.0 >). &Lt; / RTI >