KR19990074214A - 저전압 보호회로를 갖는 스위칭모드 전원공급장치 - Google Patents

저전압 보호회로를 갖는 스위칭모드 전원공급장치 Download PDF

Info

Publication number
KR19990074214A
KR19990074214A KR1019980007650A KR19980007650A KR19990074214A KR 19990074214 A KR19990074214 A KR 19990074214A KR 1019980007650 A KR1019980007650 A KR 1019980007650A KR 19980007650 A KR19980007650 A KR 19980007650A KR 19990074214 A KR19990074214 A KR 19990074214A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
power supply
rectifying
unit
smoothing
Prior art date
Application number
KR1019980007650A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100296635B1 (ko
Inventor
이주형
Original Assignee
윤종용
삼성전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 윤종용, 삼성전자 주식회사 filed Critical 윤종용
Priority to KR1019980007650A priority Critical patent/KR100296635B1/ko
Priority to US09/263,807 priority patent/US6229681B1/en
Publication of KR19990074214A publication Critical patent/KR19990074214A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100296635B1 publication Critical patent/KR100296635B1/ko

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/36Means for starting or stopping converters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H11/00Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result
    • H02H11/006Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result in case of too high or too low voltage
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
    • H02H7/122Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters
    • H02H7/1222Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters responsive to abnormalities in the input circuit, e.g. transients in the DC input
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33507Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32Means for protecting converters other than automatic disconnection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

개시된 스위칭모드 전원공급장치는 입력되는 교류전원의 전압값이 소정 값 이하로 떨어지는 경우(브라운 아웃 조건) 스위칭모드 전원공급장치가 기동되지 않도록 하거나, 정상적으로 동작하고 있는 스위칭모드 전원공급장치의 동작을 중지하도록 해주는 회로를 포함하는 것에 관한 것이다.
본 발명에 따른 저전압 보호회로를 갖는 스위칭모드 전원공급장치는 입력되는 교류전압을 정류하고 평활하여 직류전압을 출력하는 제 1 정류 및 평활 회로부와, 제 1 정류 및 평활 회로부의 출력전압을 입력받아 소정의 직류전압으로 변환하는 기동 전원부와, 기동 전원부의 출력전압을 입력받아 기동되어 소정의 펄스폭변조 파형을 출력하며 과전압 보호회로를 갖는 펄스폭변조 제어부와, 펄스폭변조 제어부의 출력 파형에 의해 스위칭되는 스위칭 트랜지스터와, 스위칭 트랜지스터의 스위칭에 따라 1차측 코일에 인가되는 제 1 정류 및 평활 회로부의 출력전력을 2차 및 3차측 코일로 유기시키는 스위칭 변압기와, 스위칭 변압기의 2차측 코일로 유기되는 전압을 정류하고 평활하여 부하에 공급되는 소정의 직류전압을 출력하는 제 2 정류 및 평활 회로부와, 스위칭 변압기의 3차측 코일로 유기되는 전압을 정류하고 평활하여 또다른 소정의 직류전압을 출력하는 제 3 정류 및 평활 회로부와, 제 3 정류 및 평활 회로부의 출력전압을 인가받고 펄스폭변조 제어부의 구동전압을 출력하는 정전압 회로부와, 제 1 정류 및 평활 회로부의 출력전압을 인가받고 이 값이 정해진 값보다 낮아지면 기동 전원부가 구동되지 않도록 제어하는 제 1 보호 회로부와, 입력되는 교류전압이 정해진 값보다 낮아지면 정전압 회로부의 출력전압이 높아지도록 제어하여 펄스폭변조 제어부의 과전압 보호회로가 동작하기에 충분한 구동전압이 펄스폭변조 제어부에 공급되도록 함으로써 펄스폭변조 제어부의 동작이 중지되도록 하는 제 2 보호 회로부로 구성됨을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명의 장치는 간단한 회로구성을 갖는 보호회로를 더 포함함으로써 낮은 교류전압이 입력됨에 기인하는 과전류로부터 스위칭모드 전원공급장치뿐만 아니라 스위칭모드 전원공급장치에 접속되는 부하의 회로 소자들을 안전하게 보호할 수 있다는 장점을 갖는다.

Description

저전압 보호회로를 갖는 스위칭모드 전원공급장치
본 고안은 저전압 입력(Brown-out condition)에 대한 보호회로를 구비한 스위칭모드 전원공급장치(Switching mode power supply : SMPS)에 관한 것이다.
보다 상세하게는 입력되는 교류 전압이 설정 값 이하인 경우, 이를 감지하여 스위칭모드 전원공급장치가 기동하지 못하도록 하거나 기동 후에는 그 동작을 중지시켜 줌으로써 스위칭모드 전원공급장치 및 스위칭모드 전원공급장치의 출력단에 접속되는 부하회로를 과도한 전류의 유입으로부터 보호할 수 있는 간단한 회로구성의 저전압 보호회로를 갖는 스위칭모드 전원공급장치에 관한 것이다.
일반적으로 전기·전자기기에는 기기가 동작할 수 있도록 상용의 교류(AC) 전원을 소정의 직류(DC) 전원으로 변환시켜 출력해주는 장치인 직류(DC)전원 공급장치가 필요하며, 이러한 직류전원 공급장치로 효율이 높으면서 소형경량인 스위칭모드 전원공급장치가 주로 내장되어 사용되고 있다.
도 1은 이러한 종래의 스위칭모드 전원공급장치의 일예를 나타낸 블록 구성도이다.
도시된 바와 같이 종래의 스위칭모드 전원공급장치는 입력되는 교류전원이 제 1 정류 및 평활 회로부(10)의 브리지 다이오드(BD)에서 정류된 후, 평활용 콘덴서(C1)에서 직류전원으로 변환되어 출력된다.
제 1 정류 및 평활 회로부(10)에서 변환된 직류전원은 기동 전원부(20)의 구동전원으로 가해지는데, 기동 전원부(20)는 제 1 정류 및 평활 회로부(10)의 높은 출력 전압을 소정의 값으로 강압시켜 펄스폭변조(Pulse width modulation: 이하‘PWM’이라 한다)를 행하는 펄스폭변조 제어부(이하‘PWM 제어부’라 한다)(30)를 기동시킨다.
스위칭 변압기(TRANS)는 제 1 정류 및 평활 회로부(10)로부터 출력되는 전원을 1차측 코일에 인가받고, PWM 제어부(30)로부터 출력되는 PWM 파형에 의해 스위칭 트랜지스터(FET)가 스위칭 작용을 시작하면 2차측 및 3차측 코일로 교류 형태의 전력을 유기시킨다.
이때, 2차측 코일로 유기된 전력은 제 2 정류 및 평활 회로부(40)에서 다이오드(D1)와 평활용 콘덴서(C2)를 거쳐 스위칭 변압기(TRANS)의 1차측 및 2차측 각 코일의 권선비에 따른 직류전원으로 변환되어 직류(DC) 출력전압으로 출력되어 부하로 공급되게 된다.
그리고 스위칭 변압기(TRANS)의 3차측 코일로 유기된 전력은 제 3 정류 및 평활 회로부(50)의 다이오드(D2)와 평활용 콘덴서(C3)를 거쳐 스위칭 변압기(TRANS)의 1차측 및 3차측 각 코일의 권선비에 따른 직류전원으로 변환되어 정전압 회로부(60)에서 소정 값의 정전압으로 변환되어 PWM 제어부(30)에 가해지는데, 이처럼 가해지는 정전압 회로부(60)의 출력전압은 PWM 제어부(30)가 정상적으로 기동되고 난 후의 구동전원으로 작용한다.
즉, PWM 제어부(30)는 소정의 주파수 및 듀티를 가지는 PWM 파형을 출력함으로써 스위칭모드 전원공급장치를 구동시켜 소정 값의 직류전원이 부하로 출력되도록 해주는 부분으로, 최초 기동을 위한 전원은 상술한 기동 전원부(20)를 통해 공급받게 되며 기동후에는 초기 기동전원을 끊고 정전압 회로부(60)의 출력전압을 구동전원으로 사용하게 되는 것이다.
여기서 기동 전원부(20)와 정전압 회로부(60)의 출력전압은 PWM 제어부(30)가 정상동작 하기위한 소정 범위내의 값을 유지해야 하며, 이 값을 벗어나 더 큰 전압이 공급되게 되면 PWM 제어부(30) 내부에 구비된 과전압 보호회로가 기동하여 PWM 제어부(30)의 동작은 중지된다.
피드백 제어부(70)는 스위칭모드 전원공급장치가 정상적으로 직류전원을 출력하게 되는 경우, 출력전압을 입력으로 하여 그 값의 변화에 따른 피드백 제어신호를 PWM 제어부(30)에 인가해주게 된다.
즉, 피드백 제어부(70)는 스위칭모드 전원공급장치의 출력인 제 2 정류 및 평활 회로부(40)의 출력전압이 커지게 되면 PWM 제어부(30)에서 출력되는 파형의 듀티가 줄어들도록 하고, 반대로 제 2 정류 및 평활 회로부(40)의 출력전압이 작아지게 되면 PWM 제어부(30)에서 출력되는 파형의 듀티를 증가시켜 줌으로써 스위칭모드 전원공급장치의 출력전압을 항상 일정하도록 유지시켜주는 역할을 한다.
그러나 상술한 바와 같이 동작하는 종래의 스위칭모드 전원공급장치에 있어서, 입력되는 교류 전압이 정상적인 값보다 작아지게 되면(브라운 아웃 조건) 스위칭 변압기(TRANS)의 2차측 코일에 유기되는 전압도 작아지게 되는데, 이 사실을 감지한 피드백 제어부(70)는 PWM 제어부(30)로 하여금 출력 파형의 듀티를 증가시키도록 제어신호를 인가한다.
이 경우 스위칭 변압기(TRANS)가 2차측으로 유기할 수 있는 전압은 일정한데, 이는 1차측 코일과 2차측 코일의 권선비 및 1차측 코일에 공급되는 전압과 관계가 있기 때문이며 결과적으로 PWM 펄스의 듀티폭이 커진만큼 2차측으로 유기되는 전류가 증가하게 된다.
이처럼 2차측으로 유기되는 전류가 증가하게 되면 스위칭모드 전원공급장치의 출력단에 접속된 부하의 회로소자들 뿐만 아니라 스위칭모드 전원공급장치를 구성하는 회로소자들 까지도 과전류에 의한 손상 때문에 오동작하게 되거나 심지어 파괴되어 스위칭모드 전원공급장치를 사용하는 기기가 고장을 일으킬 수 있다는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해소하고자 안출된 회로중의 하나로 U.S.Pat.No. 4,999,730이 있으나, 이는 교류 입력을 직접 제어하기 위해 대전력 제어소자가 필요할 뿐만 아니라 제어회로가 복잡하며 제어회로를 위한 보조전원이 필요하다는 단점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 브라운 아웃 조건하에서도 스위칭모드 전원공급장치를 사용하는 전기·전자 기기의 안전성을 확보하기 위하여 입력되는 교류전원이 설정 값이하로 낮아지는 경우, 스위칭모드 전원공급장치가 기동하지 않거나 정상적으로 기동한 후에는 그 동작을 중지시켜줄 수 있는 간단한 회로구성의 저전압 보호회로를 갖는 스위칭모드 전원공급장치를 제공함에 있다.
도 1은 종래의 스위칭모드 전원공급장치의 일예를 나타낸 블록 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 저전압 보호회로를 갖는 스위칭모드 전원공급장치를 나타낸 블록 구성도,
도 3은 도 2의 일 실시예를 나타낸 회로도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 제 1 정류 및 평활 회로부 20 : 기동 전원부
30 : PWM 제어부 40 : 제 2 정류 및 평활 회로부
50 : 제 3 정류 및 평활 회로부 60 : 정전압 회로부
70 : 피드백 제어부 80 : 제 1 보호 회로부
90 : 제 2 보호 회로부
BD : 브리지 다이오드 TRANS : 스위칭 변압기
FET : 스위칭 트랜지스터 D1, D2 : 다이오드
C1, C2 : 평활용 콘덴서
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 저전압 보호회로를 갖는 스위칭모드 전원공급장치의 특징은 입력되는 교류전압을 정류하고 평활하여 직류전압을 출력하는 제 1 정류 및 평활 회로부와, 제 1 정류 및 평활 회로부의 출력전압을 입력받아 소정의 직류전압으로 변환하는 기동 전원부와, 기동 전원부의 출력전압을 입력받아 기동되어 소정의 펄스폭변조 파형을 출력하며 과전압 보호회로를 갖는 PWM 제어부와, PWM 제어부의 출력 파형에 의해 스위칭되는 스위칭 트랜지스터와, 스위칭 트랜지스터의 스위칭에 따라 1차측 코일에 인가되는 제 1 정류 및 평활 회로부의 출력전력을 2차 및 3차측 코일로 유기시키는 스위칭 변압기와, 스위칭 변압기의 2차측 코일로 유기되는 전압을 정류하고 평활하여 부하에 공급되는 소정의 직류전압을 출력하는 제 2 정류 및 평활 회로부와, 스위칭 변압기의 3차측 코일로 유기되는 전압을 정류하고 평활하여 또다른 소정의 직류전압을 출력하는 제 3 정류 및 평활 회로부와, 제 3 정류 및 평활 회로부의 출력전압을 인가받고 PWM 제어부의 구동전압을 출력하는 정전압 회로부와, 제 1 정류 및 평활 회로부의 출력전압을 인가받고 이 값이 정해진 값보다 낮아지면 기동 전원부가 구동되지 않도록 제어하는 제 1 보호 회로부와, 입력되는 교류전압이 정해진 값보다 낮아지면 정전압 회로부의 출력전압이 높아지도록 제어하여 PWM 제어부의 과전압 보호회로가 동작하기에 충분한 구동전압이 PWM 제어부에 공급되도록 함으로써 PWM 제어부의 동작이 중지되도록 하는 제 2 보호 회로부로 구성된 것에 있다.
이하, 본 발명에 따른 저전압 보호회로를 갖는 스위칭모드 전원공급장치의 바람직한 하나의 실시예를 첨부된 도 2 및 도 3에 의거하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 저전압 보호회로를 갖는 스위칭모드 전원공급장치를 나타낸 블록 구성도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 저전압 보호회로를 갖는 스위칭모드 전원공급장치는 도 1에 도시된 종래의 스위칭모드 전원공급장치에 제 1 보호 회로부(80)와 제 2 보호 회로부(90)가 더 포함된 구성으로 되어 있으며, 그 외의 구성요소들의 작용은 전술한 도 1에서 설명한 바와 같다.
여기서, 제 1 보호 회로부(80)는 브라운 아웃 조건에서 스위칭모드 전원공급장치를 기동하고자 하는 경우의 보호 회로로서 제 1 정류 및 평활 회로부(10)의 출력전압을 인가받고 이 값이 정해진 값보다 낮아지면 기동 전원부(20)가 구동되지 않도록 제어하는 역할을 한다.
그리고 제 2 보호 회로부(90)는 스위칭모드 전원공급장치가 정상적으로 기동되어 동작하는 중에 브라운 아웃 조건이 발생하는 경우의 보호 회로로서 기동 전원부(20)로부터 구동전원을 입력받아 동작하게 되며, 입력되는 교류전압이 정해진 값보다 낮아지면 정전압 회로부(60)의 출력전압이 높아지도록 제어하여 PWM 제어부(30)의 과전압 보호회로가 동작하기에 충분한 구동전압이 PWM 제어부(30)에 공급되도록 함으로써 PWM 제어부(30)의 동작이 중지되도록 해준다.
도 3은 본 발명에 따른 저전압 보호회로를 갖는 스위칭모드 전원공급장치를 나타낸 블록 구성도인 도 2의 일 실시예를 나타낸 회로도이다.
도시된 바와 같이, 제 1 보호 회로부(80)는 두 개의 저항(R2)(R3)으로 이루어진 전압분배 회로에 의해 제 1 정류 및 평활 회로부(10)의 출력전압이 스위칭모드 전원공급장치가 정상 동작하는 허용전압의 최소치인 소정 전압 값 이하인지를 판별하는 제 1 전압 감지부(81)와, 제 1 전압 감지부(81)의 출력전압을 인가받아 상술한 소정 값 이하인 경우 기동 전원부(20)가 구동되지 못하도록 기동 전원부(20)의 구동전원을 낮춰주도록 다이오드(D3), 트랜지스터(Q2) 그리고 저항(R4)으로 이루어진 기동전원 제어부(82)로 구성되어 있다.
그리고 제 2 보호 회로부(90)는 다이오드(D4) 및 평활용 콘덴서(C5)로 이루어져 입력되는 교류전압을 정류하고 평활하는 입력정류 및 평활부(91)와, 복수 개의 저항(R5)(R6)(R7)과 평활용 콘덴서(C6) 및 레퍼런스 소자(IC1)로 이루어져 입력정류 및 평활부(91)의 출력전압이 설정된 값보다 작은 경우 리셋 신호를 출력하는 제 2 전압 감지부(92)와, 리셋(Reset) 회로부(IC2)와 복수 개의 저항(R8)(R9)(R10)(R11) 및 트랜지스터(Q3) 그리고 제너 다이오드(ZD2)로 이루어져 제 2 전압 감지부(92)로부터 리셋 신호가 인가되면 정전압부(60)의 출력전압을 높여주는 제어신호를 출력하는 정전압 제어부(93)로 구성되어 있다.
이처럼 구성된 본 발명에 따른 저전압 보호회로를 갖는 스위칭모드 전원공급장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 브라운 아웃 조건이 스위칭모드 전원공급장치의 기동시에 발생하는 경우는 상술한 제 1 보호 회로부(80)가 동작하게 되는데, 두 개의 저항(R2)(R3)에 의해 분배된 제 1 정류 및 평활 회로부(10)의 출력전압이 트랜지스터(Q2)의 이미터 단자의 전압에서 트랜지스터(Q2)의 베이스-이미터 전압(VBE)과 다이오드(D3)에서의 전압강하(VF)를 뺀 값보다 작게 되면 트랜지스터(Q2)가 턴온되어 기동 전원부(20)가 정상적으로 동작하지 못한다.
즉, 트랜지스터(Q2)가 턴온되게 되면 트랜지스터의 이미터와 컬렉터 단자 사이의 전압과 컬렉터 단자에 접속된 저항(R4)에 걸리는 전압의 합이 기동 전원부(20)를 동작시킬 수 있는 전압보다 작아지게 되는 것이다.
따라서, 기동전원이 기동저항(RS)을 통해 충전용 콘덴서(C4)에 충전된 후 PWM 제어부(30)에 공급되는 기동전원이 인가되지 못하므로 스위칭모드 전원공급장치가 기동하지 못하게 된다.
한편, 스위칭모드 전원공급장치가 정상적으로 기동되어 동작하고 있는 중에 브라운 아웃 조건이 발생하는 경우는 제 2 보호 회로부(90)가 동작하게 된다.
입력되는 교류전압이 입력정류 및 평활 회로부(91)에 가해지면 다이오드(D4)를 거쳐 반파정류되고 평활용 콘덴서(C5)에서 직류전압으로 평활되어 제 2 전압 감지부(92)에 인가된다.
여기서, 입력정류 및 평활부(91)는 브리지 다이오드와 같은 소자를 사용하여 입력되는 교류전압을 전파 정류한 후 직류전압으로 평활하도록 회로구성할 수도 있으며, 전압분배용 저항(R6)과 병렬로 접속된 콘덴서(C6)는 분배된 전압을 평활한다.
제 2 전압 감지부(92)에서 두 개의 저항(R5)(R6)에 의해 분배된 입력정류 및 평활 회로부(91)의 출력전압이 스위칭모드 전원공급장치가 정상 동작하는 허용전압의 최소치로 설정된 전압 값 이하에 해당하는 값이면 이 값이 전류 제한용 저항(R7)을 통해 레퍼런스 소자(IC1)의 레퍼런스 단자(R)에 인가된다.
레퍼런스 소자(IC1)는 레퍼런스 단자(R)에 인가되는 전압이 소정의 기준 값보다 크면 캐소드(K) 단자와 애노드(A) 단자사이에 전류가 흐르는 특성을 가진 소자를 사용하였는데, 이와 같은 특성상 레퍼런스 단자(R)의 전압이 상술한 바와 같이 낮아지면 캐소드(K)와 애노드(A) 단자사이에 전류가 흐르지 못하게 된다.
따라서 기동 전원부(20)의 출력전압이 전류 제한용 저항(R8)을 통해 리셋 회로부(IC2)의 입력단자에 리셋 신호로서 인가되게 된다.
리셋 회로부(IC2)는 적당한 집적회로를 사용하거나 개별적인 회로소자들로 구성할 수 있는데, 그 기능은 입력단자에 설정된 값 이상의 전압이 가해지는 경우에만 소정의 전압이 출력되는 것으로, 상술한 리셋 신호가 입력되면 정전압 제어부(93)의 트랜지스터(Q3)를 턴오프시키는 제어신호가 전류 제한용 저항(R11)을 통해 베이스 단자에 인가되게 된다.
여기서, 미설명된 저항(R9)(R10)은 트랜지스터(Q3) 회로를 위한 바이어스 저항이다.
정전압 회로부(60)는 저항(R1)과 제너 다이오드(ZD1)를 포함하는 일반적인 공통 베이스(Common base) 트랜지스터(Q1) 회로로 구성되었으며 스위칭모드 전원공급장치가 정상적으로 동작하는 경우에는 제 2 보호 회로부(90)의 트랜지스터(Q3)가 온 상태이므로 PWM 제어부(30)의 구동전원으로 공급되는 출력전압이 트랜지스터(Q3)에 의해 바이패스 되지 않는 제너 다이오드(ZD1)에 의해 결정된다.
그러나 제 2 보호 회로부(90)의 정전압 제어부(93)로부터 제어신호가 발생되어 트랜지스터(Q3)가 턴오프되게 되면 정전압 회로부(60)의 베이스 단자에는 두 개의 제너 다이오드(ZD1)(ZD2)가 직렬 접속되고, 결과적으로 출력되는 전압 값이 새로이 접속된 제너 다이오드( ZD2)의 제너 전압만큼 증가하게 된다.
이때, 증가된 정전압 회로부(60)의 출력 전압은 PWM 제어부(30)에 내장된 과전압 보호회로가 동작되는 값으로 설정되어야 하며, 결과적으로 정전압 제어부(93)에서 발생하는 상술한 제어신호에 의해 PWM 제어부(30)의 과전압 보호회로가 동작되게 되어 PWM 제어부(30)가 동작을 중지하게 되고, 이로 인하여 스위칭모드 전원공급장치 전체가 동작을 중지하게 되는 것이다.
한편, 입력되는 교류전압이 정상적인 범위에 속하는 경우는 레퍼런스 소자(IC1)의 레퍼런스 단자(R)에 인가되는 전압이 소정의 기준 값보다 높아 캐소드(K)와 애노드(A) 단자 사이에 전류가 흐르게 되므로 리셋 회로부(IC2)의 입력 전압이 낮아져 정전압 제어부(93)의 트랜지스터(Q3)는 온 상태를 유지한다.
따라서 하나의 제너 다이오드(ZD1)에 의해서만 정전압 회로부(60)의 출력전압이 결정되게 되고, PWM 제어부(30)는 정상적인 전압에 의해 구동되는 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 저전압 보호회로를 갖는 스위칭모드 전원공급장치에 의하면, 입력되는 교류전원의 전압값이 소정 값 이하로 떨어지는 브라운 아웃 조건에서 스위칭모드 전원공급장치가 기동되지 않도록 하거나 정상적으로 동작하고 있는 스위칭모드 전원공급장치의 동작을 중지하도록 해주는 간단한 구성의 보호회로를 포함하도록 함으로써 대전력 제어소자나 복잡한 제어회로 및 제어회로 구동용 보조전원이 필요없이 낮은 교류전압의 입력에 기인하는 과전류로부터 스위칭모드 전원공급장치뿐만 아니라 스위칭모드 전원공급장치에 접속되는 부하의 회로 소자들을 안전하게 보호할 수 있고, 나아가 스위칭모드 전원공급장치를 직류전원 발생수단으로 구비하는 전기·전자 기기들의 안전성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 입력되는 교류전압을 정류하고 평활하여 직류전압을 출력하는 제 1 정류 및 평활 회로부;
    상기 제 1 정류 및 평활 회로부의 출력전압을 입력받아 소정의 직류전압으로 변환하는 기동 전원부;
    상기 기동 전원부의 출력전압을 입력받아 기동되어 소정의 펄스폭변조 파형을 출력하며 과전압 보호회로를 갖는 펄스폭변조 제어부;
    상기 펄스폭변조 제어부의 출력파형에 의해 스위칭되는 스위칭 트랜지스터;
    상기 스위칭 트랜지스터의 스위칭에 따라 1차측 코일에 인가되는 제 1 정류 및 평활 회로부의 출력전력을 2차 및 3차측 코일로 유기시키는 스위칭 변압기;
    상기 스위칭 변압기의 2차측 코일로 유기되는 전압을 정류하고 평활하여 부하에 공급되는 소정의 직류전압을 출력하는 제 2 정류 및 평활 회로부;
    상기 스위칭 변압기의 3차측 코일로 유기되는 전압을 정류하고 평활하여 또다른 소정의 직류전압을 출력하는 제 3 정류 및 평활 회로부;
    상기 제 3 정류 및 평활 회로부의 출력전압을 인가받고 상기 펄스폭변조 제어부의 구동전압을 출력하는 정전압 회로부;
    상기 제 1 정류 및 평활 회로부의 출력전압을 인가받고, 이 값이 정해진 값보다 낮아지면 기동 전원부가 구동되지 않도록 제어하는 제 1 보호 회로부; 및
    입력되는 교류전압이 정해진 값보다 낮아지면 정전압 회로부의 출력전압이 높아지도록 제어하여 펄스폭변조 제어부의 과전압 보호회로가 동작하기에 충분한 구동전압이 펄스폭변조 제어부에 공급되도록 함으로써 펄스폭변조 제어부의 동작이 중지되도록 하는 제 2 보호 회로부로 구성됨을 특징으로 하는 저전압 보호회로를 갖는 스위칭모드 전원공급장치.
  2. 제 1 항에 있어서;
    상기 제 2 정류 및 평활 회로부의 출력전압의 변화를 입력받고, 이에 따른 제어신호를 발생하여 펄스폭변조 제어부에 가해주는 피드백 제어부를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 저전압 보호회로를 갖는 스위칭모드 전원공급장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 보호 회로부는;
    상기 제 1 정류 및 평활 회로부의 출력전압이 소정 값 이하인지를 판별하는 제 1 전압 감지부; 및
    상기 제 1 전압 감지부의 출력전압을 인가받고, 이 전압이 소정 값 이하인 경우 기동 전원부가 구동되지 못하도록 기동 전원부의 구동전원을 낮춰주는 기동전원 제어부로 구성됨을 특징으로 하는 저전압 보호회로를 갖는 스위칭모드 전원공급장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 보호 회로부는;
    입력되는 교류전압을 정류하고 평활하는 입력정류 및 평활부;
    상기 입력정류 및 평활부의 출력전압이 설정된 값보다 작은 경우 리셋 신호를 출력하는 제 2 전압 감지부; 및
    상기 제 2 전압 감지부로부터 리셋 신호가 인가되면 정전압부의 출력전압을 높여주는 제어신호를 출력하는 정전압 제어부로 구성됨을 특징으로 하는 저전압 보호회로를 갖는 스위칭모드 전원공급장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 입력정류 및 평활부는;
    입력되는 교류전압을 반파 정류하여 평활함을 특징으로 하는 저전압 보호회로를 갖는 스위칭모드 전원공급장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 입력정류 및 평활부는;
    입력되는 교류전압을 전파 정류하여 평활함을 특징으로 하는 저전압 보호회로를 갖는 스위칭모드 전원공급장치.
KR1019980007650A 1998-03-07 1998-03-07 저전압보호회로를갖는스위칭모드전원공급장치 KR100296635B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980007650A KR100296635B1 (ko) 1998-03-07 1998-03-07 저전압보호회로를갖는스위칭모드전원공급장치
US09/263,807 US6229681B1 (en) 1998-03-07 1999-03-08 Switching mode power supply apparatus having a low voltage protection circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980007650A KR100296635B1 (ko) 1998-03-07 1998-03-07 저전압보호회로를갖는스위칭모드전원공급장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990074214A true KR19990074214A (ko) 1999-10-05
KR100296635B1 KR100296635B1 (ko) 2001-10-25

Family

ID=19534421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019980007650A KR100296635B1 (ko) 1998-03-07 1998-03-07 저전압보호회로를갖는스위칭모드전원공급장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6229681B1 (ko)
KR (1) KR100296635B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020009172A (ko) * 2000-07-25 2002-02-01 김홍기 저전압 제어회로를 구비한 스위칭모드형전원공급장치
KR100468166B1 (ko) * 2002-08-07 2005-01-26 삼성전자주식회사 Dc/dc 컨버터가 적용된 전원 안정화장치
CN111262455A (zh) * 2019-12-30 2020-06-09 航天信息股份有限公司 一种用于电子设备的双路等压开关的装置及方法

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7215517B2 (en) * 2002-05-08 2007-05-08 Seiko Epson Corporation Constant-voltage switching power supply provided with overvoltage output protecting circuit, and electronic apparatus provided with overvoltage protecting circuit
DE60203001T2 (de) * 2002-07-04 2005-12-29 Vestel Elektronik Sanayi Ve Ticaret A.S. Gleichstromversorgungseinheit für elektronische Endverbraucherprodukte
KR20040072759A (ko) * 2003-02-10 2004-08-19 삼성전자주식회사 과전압 제어 기능을 갖는 전원장치
US6777822B1 (en) 2003-04-01 2004-08-17 Hamilton Sundstrand Corporation Control system for an auxiliary power unit
WO2005093936A1 (en) * 2004-02-26 2005-10-06 Semiconductor Components Industries L.L.C. Power supply controller method and structure
CN100423431C (zh) * 2004-11-23 2008-10-01 尼克森微电子股份有限公司 自动改变输出频率的脉冲宽度调制装置
CN101093936B (zh) * 2006-06-19 2010-09-29 上海乐金广电电子有限公司 异常电源电压切断装置
CN100464488C (zh) * 2006-07-12 2009-02-25 群康科技(深圳)有限公司 电源电路
US7720576B2 (en) * 2007-11-21 2010-05-18 Lennox Industries Inc. Intelligent auxiliary power supply system with current and temperature monitoring capabilities
JP4548532B2 (ja) * 2008-08-29 2010-09-22 ブラザー工業株式会社 電源装置および当該装置を備えた画像形成装置
CN102668347B (zh) * 2009-12-23 2015-12-02 马维尔国际贸易有限公司 启动电源
US8698474B2 (en) * 2010-06-11 2014-04-15 System General Corp. Start-up circuit with low standby power loss for power converters
EP2408098B1 (en) * 2010-07-15 2017-01-11 Nxp B.V. Power-dependant mains under-voltage protection
JP5683241B2 (ja) * 2010-12-06 2015-03-11 キヤノン株式会社 スイッチング電源装置及び画像形成装置
CN102064532B (zh) * 2011-01-12 2013-07-03 茂硕电源科技股份有限公司 一种输入跟随式过压保护电路
US8742735B2 (en) 2011-05-16 2014-06-03 Marvell World Trade Ltd. High-voltage startup circuit
WO2012158496A2 (en) * 2011-05-16 2012-11-22 Marvell World Trade Ltd. High-voltage startup circuit
CN103108438B (zh) * 2011-11-15 2015-02-04 东林科技股份有限公司 光源供应模块
CN102836811A (zh) * 2012-07-30 2012-12-26 西安思坦仪器股份有限公司 压电陶瓷换能器的激发方法及激发电路
EP2937979A4 (en) * 2012-12-21 2016-10-19 Chen Weilun POWER SOURCE OF UNIPOLAR SWITCH
KR101597727B1 (ko) * 2013-09-30 2016-03-07 주식회사 솔루엠 2차측 전압보호 및 순간 도통 기능을 갖는 전원 제어 회로 및 전원 장치
CN105323923B (zh) 2015-10-27 2018-11-30 浙江生辉照明有限公司 Led智能控制电路及led照明装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4999730A (en) 1989-05-10 1991-03-12 Pickard Harold W Line voltage monitor and controller
KR0162847B1 (ko) * 1996-03-08 1999-04-15 김광호 과전류 및 과전압 보호기능을 갖는 스위칭 모드 전원공급기

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020009172A (ko) * 2000-07-25 2002-02-01 김홍기 저전압 제어회로를 구비한 스위칭모드형전원공급장치
KR100468166B1 (ko) * 2002-08-07 2005-01-26 삼성전자주식회사 Dc/dc 컨버터가 적용된 전원 안정화장치
CN111262455A (zh) * 2019-12-30 2020-06-09 航天信息股份有限公司 一种用于电子设备的双路等压开关的装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR100296635B1 (ko) 2001-10-25
US6229681B1 (en) 2001-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100296635B1 (ko) 저전압보호회로를갖는스위칭모드전원공급장치
JP2008048515A (ja) スイッチング電源装置
JP2005124252A (ja) スイッチング電源
KR100226697B1 (ko) 스위칭 전원 회로의 과부하 보호 장치
KR200156377Y1 (ko) 전원공급장치의 과부하 보호회로
KR20010073796A (ko) 인버터의 과전류 보호회로
KR100520090B1 (ko) 과전압 보호회로를 갖는 스위칭모드 전원공급장치
KR20000015607A (ko) 모니터의 과전압 보호 회로
KR200156513Y1 (ko) 모니터의 스위칭 전원 보호 회로
JPH08223909A (ja) 多出力スイッチングレギュレータ
KR0121874Y1 (ko) 과전압 보호 회로
KR19980059111U (ko) 스위칭 전원의 과부하 보호장치
KR0122729B1 (ko) 전원공급장치의 과부하 검출회로
KR19990031364U (ko) 스위칭모드 전원공급장치의 과전압 보호회로
KR960001536B1 (ko) 스위칭 파워 공급단의 스위칭 소자 보호 회로
KR910005625Y1 (ko) 과전류 보호회로
KR0127156Y1 (ko) 에스엠피에스의 과전류 보호 회로
JP3097403U (ja) スイッチング電源装置
JP2006109598A (ja) スイッチング電源装置
KR20000028443A (ko) 모니터의 전원장치에서 저전압 보호회로
JPH0984346A (ja) スイッチング電源装置
KR20090077107A (ko) 스위칭 전원공급장치
KR20000028436A (ko) 스위칭 전원회로의 기동저항 스위칭회로
JPH073290U (ja) スイッチング電源回路
KR19980030866U (ko) 스위칭 전원 회로에 있어서 과전압 보호 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130429

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140429

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150429

Year of fee payment: 15

LAPS Lapse due to unpaid annual fee