KR19990052422A - 스위칭 모드 파워 서플라이 - Google Patents

Abstract

본 발명은 2차측 코일의 과전압 상승을 감지하여 회로를 보호하기 위한 과전압 보호기능을 구비한 스위칭모드 파워 서플라이에 관한 것이다.

본 발명은 입력단에 인가되는 전압에 따라 1차측 코일에 전압이 유기되고, 이에 따라 2차측 코일을 통해 전원을 공급하는 스위칭모드 파워서플라이에 있어서, 상기 2차측 코일에서 출력되는 전압을 감지하여 일정이상이상의 과전압으로 상승하면 상기 입력전압을 차단하는 과전압 보호수단을 구비한다. 상기 과전압 보호수단은 2차측에 연결된 발광소자와 1차측에 연결된 수광소자로 구성된 포토싸이리스터로 구성되어 2차측의 출력전압이 일정이상으로 되면 턴온되어 상기 입력전압을 차단시켜 스위칭모드 파워서플라이의 동작을 정지시키는 것을 특징으로 한다.

Description

스위칭모드 파워 서플라이

본 발명은 액정표시소자의 전원공급회로에 관한 것으로서, 2차측 코일의 과전압 상승을 감지하여 회로를 보호하기 위한 과전압 보호기능을 구비한 스위칭모드 파워 서플라이(SMPS, Switching Mode Power Supply)에 관한 것이다.

SMPS 는 액정표시소자에 전원을 공급하기 위한 것으로서, 입력단에 인가되는 전압에 따라 1차측 코일에 전압이 유기되고, 이에 따라 2차측에 전압이 유기되어 파워를 공급한다.

이러한 SMPS 는 2차측 코일에 유기된 전압에 따라 3차측에 흐르는 전압을 감지하여 에러전압을 감지하고, 이 감지된 에러전압에 따라 FET 의 온,오프주기를 가변시켜 줌으로써, 2차측을 통해 일정한 전압을 공급한다.

그러나, 이러한 SMPS 는 2차측 코일의 전압이 상승하여 과전압이 흐르게 되고, 이에 따라 회로에 치명적인 손상을 입히는 문제점이 있었다.

본 발명은 SMPS 의 2차측 코일의 과전압 상승에 따른 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 2차측 코일의 과전압 상승을 감지하여 회로 동작을 오프시켜 주는 과전압 보호기능을 구비한 스위칭모드 파워 서플라이를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스위칭모드 파워 서플라이의 회로도를 도시한 것이다.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

PSCR : 포토싸이리스터 1 : 드라이버

2 : 증폭기 3 : 에러 증폭기

4 : 과전류 보호회로 C1 - C4 : 콘덴서

ZD1 - ZD3 : 제너다이오드 R1 - R4 : 저항

D1 - D3 : 다이오드

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 입력단에 인가되는 전압에 따라 1차측 코일에 전압이 유기되고, 이에 따라 2차측 코일을 통해 전원을 공급하는 스위칭모드 파워서플라이에 있어서, 상기 2차측 코일에서 출력되는 전압을 감지하여 일정이상이상의 과전압으로 상승하면 상기 입력전압을 차단하는 과전압 보호수단을 구비하는 스위칭모드 파워서플라이를 제공하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 과전압 보호수단은 2차측 코일의 출력전압을 감지하여 일정이상이 되면 상기 입력전압을 차단하기 위한 차단수단과; 상기 2차측 코일의 출력전압이 일정이상이면 상기 차단수단을 턴온시켜 주기위한 구동수단으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 과전압 보호수단의 차단수단은 발광소자가 상기 2차측 코일에 연결되고 수광소자가 상기 입력단에 연결된 포토싸이리스터로 이루어지고, 구동수단은 상기 차단수단과 상기 2차측 코일사이에 연결된 제너다이오드로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 포토싸이리스터에 연결되어 임펄스에 의한 포토싸이리스터의 오동작을 방지하기 위한 오동작 방지수단을 더 구비하며, 상기 오동작 방지수단은 상기 포토싸이리스터의 게이트와 접지사이에 병렬 연결되어, 임펄스에 의한 포토싸이리스터의 오동작을 방지하는 저항과 콘덴서로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 SMPS 의 상세회로도를 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 SMPS 는 일정주기를 갖는 펄스를 발생하여 스위칭소자(FET)를 구동시켜 주기 위한 PWM(pulse width modulation)신호를 발생하는 드라이버(1)와, 저항(R5)을 통해 상기 스위칭소자(FET)를 통해 흐르는 전류의 과전류를 감지하는 과전류보호회로(4)를 구비한다.

또한, 본 발명의 SMPS 는 상기 과전류 보호회로(4)로부터 스위칭소자(FET)의 과전류 감지시 상기 드라이버(1)로부터 스위칭소자(FET)로 인가되는 PWM 구동신호를 바이패스시켜 주기위한 증폭기(2)와, 상기 2차측 코일에 유기된 전압에 따라 3차측에 유기된 전압을 정류하기 위한 콘덴서(C2)와 다이오드(D2)를 구비한다.

그리고, 본 발명의 SMPS 는 정류용 콘덴서(C2)와 다이오드(D2)에 의해 정류된 전압을 입력하여 2차측에 유기된 전압에 대한 에러전압을 검출하는 에러증폭기(3)와, 상기 드라이버(1)의 입력단으로 전원을 공급하기 위한 저항(R3) 및 콘덴서(C3)를 구비한다.

그리고, 저항(R1)과 제너다이오드(ZD1)는 드라이버(1)에 인가되는 신호의 기준전압을 정해주기 위한 것이다. 그리고, 2차측 코일에 연결된 다이오드(D3)와 콘덴서(C4)는 상기 2차측 코일에 유기된 전압을 정류하여 일정전원(B⁺)을 출력하기 위한 것이더.

게다가, 본 발명은 2차측에 유기되는 전압이 과전압으로 상승하는 경우 이를 가지하여 SMPS 의 동작을 정지시켜 주기위한 과전압 보호수단(10)을 더 구비한다. 이 과전압 보호수단(10)은 2차측에 일정이상의 전압이 유기될 때 턴온되는 제너다이오드(ZD3)와, 상기 제너다이오드(ZD3)에 의해 구동되는 포토싸이리스터(PSCR)와, 상기 포토싸이리스터(PSCR)의 게이트단자에 연결되어 임펄스에 의한 상기 포토싸이리스터(PSCR)의 오동작을 방지하기 위한 저항(R1)과 콘덴서(C1)를 구비한다.

상기한 바와같은 구성을 갖는 본 발명의 SMPS 의 동작을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 SMPS 는 입력단에 인가되는 전압(V_IN)에 따라 1차측 코일에 전압이 유기되고, 이에 따라 2차측에 전압이 유기되고, 2차측 코일에 유기된 전압은 다이오드(D3)와 콘덴서(C4)를 통해 정류되어 전원(B⁺)을 공급하게 된다.

SMPS 는 2차측 코일에 유기된 전압에 따라 3차측에 흐르는 전압을 감지하여 SMPS 의 동작을 제어하게 된다. 즉, 에러증폭기(3)에는 3차측에 흐르는 전압이 콘덴서(C2)와 다이오드(D2)를 통해 정류된 다음 인가되고, 에러 증폭기(3)는 이 정류된 전압을 입력하여 2차측 전압에 대한 에러를 검출하여 증폭기(2)로 인가한다.

증폭기(2)는 상기 에러 증폭기(3)로부터 인가되는 출력신호에 따라 상기 스위칭소자(FET)의 온.오프주기를 조정한다. 이에 따라 스위칭소자(FET)의 온,오프주기가 에러값에 따라 조절되어 2차측의 전압은 에러가 보상된다.

그리고, 과전류 보호회로(4)는 상기 저항(R5)을 통해 상기 스위칭소자(FET)를 통해 흐르는 전류를 감지하고, 이에 따라 스위칭소자(FET)를 통해 흐르는 전류가 과전류인 경우에는 상기 증폭기(2)를 통해 드라이버(1)로부터 스위칭소자(FET)로 인가되는 출력신호를 바이패스시켜 줌으로써, 과전류에 대해 보호해준다.

또한, 본 발명은 상기 과전압 보호회로(10)를 통해 2차측에 유기된 전압의 과전압에 대해서도 보호해준다.

2차측 코일의 전압의 과전압 상승에 대한 원인으로는 다음과 같은 경우를 들 수 있는데, 첫째는 1차측 코일에 인가되는 입력전압의 상승에 의해 과전압이 발생하고, 둘째는 2차측 코일의 오픈이나 쇼트에 의해 과전압이 발생하며, 셋째는 1차측 드라이버(1)로부터 출력되는 PWM 신호의 제어불가능에 의해 2차측 코일에 과전압이 발생하게 된다.

상기와 같은 원인으로 인하여 2차측 출력전압(B⁺)이 상승하면 과전류 보호회로의 제너 다이오드(ZD3)가 턴온되고, 이에 따라 포토싸이리스터(PSCR)의 발광소자로부터 빛이 발생된다.

출력전압(B⁺)의 상승에 따라 상기 포토싸이리스터(PSCR)로부터 발생하는 빛의 양이 많아져 일정량이상이 되면, 포토싸이리스터(PSCR)의 수광소자는 싸이리스터의 동작원리와 마찬가지로 게이트 턴온전압에 도달하게 되며, 이때 애노드와 캐소드가 래치되므로, 드라이버(1)로 입력전압의 인가를 차단하므로 근본적인 SMPS 의 동작을 정지시키게 된다.

상기 포토싸이리스터(PSCR)의 게이트와 접지사이에 병렬연결된 저항(R2)과 콘덴서(C1)는 임펄스(impulse)에 의해 포토싸이리스터(PSCR)가 턴온되어 회로가 오동작하는 것을 방지하여 준다.

상기한 바와같은 본 발명에 따르면, 본 발명은 2차측 코일에 과전압이 유기되었을 경우, 이를 감지하여 SMPS 의 동작을 정지시켜 준다. 이에 따라 2차측 코일의 과전압상승에 의해 회로가 치명적인 손상을 입게되는 것을 방지할 수 있다.

기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

Claims (6)

1. 입력단에 인가되는 전압에 따라 1차측 코일에 전압이 유기되고, 이에 따라 2차측 코일을 통해 전원을 공급하는 스위칭모드 파워서플라이에 있어서,

   상기 2차측 코일에서 출력되는 전압을 감지하여 일정이상이상의 과전압으로 상승하면 상기 입력전압을 차단하는 과전압 보호수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 스위칭모드 파워서플라이.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 과전압 보호수단은

   2차측 코일의 출력전압을 감지하여 일정이상이 되면 상기 입력전압을 차단하기 위한 차단수단과;

   상기 2차측 코일의 출력전압이 일정이상이면 상기 차단수단을 턴온시켜 주기위한 구동수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스위칭모드 파워서플라이.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 과전압 보호수단의 차단수단은 발광소자가 상기 2차측 코일에 연결되고 수광소자가 상기 입력단에 연결된 포토싸이리스터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스위칭모드 파워서플라이.
4. 제 4 항에 있어서, 상기 포토싸이리스터에 연결되어 임펄스에 의한 포토싸이리스터의 오동작을 방지하기 위한 오동작 방지수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 스위칭모드 파워서플라이.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 오동작 방지수단은 상기 포토싸이리스터의 게이트와 접지사이에 병렬 연결되어, 임펄스에 의한 포토싸이리스터의 오동작을 방지하는 저항과 콘덴서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스위칭모드 파워서플라이.
6. 제 2 항에 있어서, 상기 과전압 보호수단의 구동수단은 상기 차단수단과 상기 2차측 코일사이에 연결된 제너다이오드로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스위칭모드 파워서플라이.