KR19990085825A

KR19990085825A - 스위칭 모드 전원 장치

Info

Publication number: KR19990085825A
Application number: KR1019980018474A
Authority: KR
Inventors: 서용석
Original assignee: 김덕중; 페어차일드코리아반도체 주식회사
Priority date: 1998-05-22
Filing date: 1998-05-22
Publication date: 1999-12-15

Abstract

이 발명은 스위칭 모드 전원 장치에 관한 것으로서, 펄스 폭 변조 제어로 동작하고, 자체 발진기에 의해 구동하는 역 삼각파 발진회로의 신호와 외부 동기 신호를 비교하여 비교한 신호에 의해 상기 자체 발진기의 스위칭 주파수가 상기 동기 신호에 동기 되도록 할 때, 상기 비교 신호의 로우, 하이 레벨에 따라 상기 자체 발진기내에 있는 타이밍 커패시터의 충전이 이루어지고 충전이 이루어진 시간에 대해 설정된 방전 비율만큼 방전되도록 하여 스위칭 주파수가 외부 동기 신호에 동기되는 시점이 스위치가 꺼진 직후에 가까울수록 발생이 용이하도록 하여, 불규칙하게 인가되는 동기 신호에 대해서 스위치가 꺼지고 나서 충분한 시간이 지난 다음에 동기되도록 하여, 초기 동기시의 서지 전류, 전압을 방지하며, 그에 따라 전원단 부품의 신뢰성 및 효율과 안정성이 높은 효과가 있다.

Description

스위칭 모드 전원 장치

이 발명은 스위칭 모드 전원 장치에 관한 것으로 더욱 상세히 말하자면, 펄스폭 변조 제어 구조로 동작되고 스위치 주파수가 외부 신호에 의해 결정되는 외부 주파수 동기 방식을 갖는 스위칭 모드 전원 장치에 관한 것이다

텔레비젼이나 모니터와 같이 음극선관을 이용한 표시장치들은 내부에 수직편향회로와 수평편향회로와 같은 두 개의 동기회로를 갖는다. 특히, 수평편향회로는 수십 kHz이상의 고주파 회로이므로 스위칭 모드 전원 장치의 스위칭 주파수와 간섭을 일으키게 되면 화면상에 노이즈가 발생한다.

이와 같은 간섭현상을 최소화할 수 있는 것이 바로 동기 동작이다. 즉, 수평편향회로의 주파수에 맞추어 스위칭 전원 장치를 동작시키는 것이다.

그러나, 종래의 주파수 동기 방식에서 초기 인가되는 외부 동기 신호가 불규칙하면 초기 동기되는 시점 또한 불규칙하게 된다. 그러므로, 동기되는 초기 시점에서 스위치가 켜지도록 하는 동기 구조에서는 불안정한 동작이 수행될 수 있다. 즉, 종래의 스위칭 모드 전원 장치는 외부 동기 신호가 인가되지 않은 상태에서 자체 발진 주파수로 스위칭을 하다가, 외부 동기 신호가 인가되는 시점부터 스위칭 주파수를 외부 동기 신호에 동기되도록 한다.

이때, 최초 동기되는 싯점이 스위치가 꺼진 바로 직후 일 경우, 상기 스위칭 모드 전원 장치는 스위칭 주파수가 외부 동기 신호에 동기되면서 바로 스위치가 켜지게 되는데, 스위칭 모드 전원 장치중, 특히 전류 모드 펄스 폭 변조 제어 구조로 동작하는 스위칭 모드 전원 장치는 스위치의 오프 시간이 짧을 경우 2차측의 다이오드에서 서지 전류나 전압이 발생하는 단점이 있다.

더욱이, 서지 역 전압이 크게 발생할 경우에 2차측 다이오드에서 서지 전류나 전압이 발생하지 않도록 하기 위해 역 전압 정격이 큰 다이오드를 사용해야 하는 제한을 가진다. 또한, 초기 동기시의 서지 전류, 전압으로 인해 전체 전원단 회로의 부품 정격이나 손실이 증가하는 단점이 있다.

따라서 이 발명의 종래의 단점을 해결하기 위한 것으로서, 불규칙적으로 인가되는 외부 동기 신호에 대해서 항상 스위치가 꺼지고 나서 충분한 시간이 지난다음에 스위칭 주파수가 동기되도록 하여 서지 전압이나 서지 전류가 발생되는 조건을 방지하도록 하는데 있다.

도1은 이 발명의 실시예에 따른 스위칭 모드 전원 장치의 블록 구성도이고,

도2는 이 발명의 실시예에 따른 스위칭 모드 전원 장치의 회로도이고,

도3은 이 발명의 실시예에 따른 스위치 모드 전원 장치의 각 부에서 출력하는 파형도이다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 이 발명의 구성은,

펄스 폭 변조 제어로 동작하고, 자체 발진기에 의해 구동하는 역 삼각파 발진회로의 신호와 외부 동기 신호를 비교하여 비교한 신호에 의해 상기 자체 발진기의 스위칭 주파수가 상기 동기 신호에 동기되도록 할 때, 상기 비교 신호의 로우, 하이 레벨에 따라 상기 자체 발진기내에 있는 타이밍 커패시터의 충전이 이루어지고 충전이 이루어진 시간에 대해 설정된 방전 비율만큼 방전되도록 하여 스위칭 주파수가 외부 동기 신호에 동기되는 시점이 스위치가 꺼진 직후에 가까울수록 발생이 용이하도록 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 그러나 하기한 실시예는 본 발명의 바람직한 한 실시예일 뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도1은 이 발명의 실시예에 따른 스위칭 모드 전원 장치의 블록 구성도이다.

도1에 도시되어 있듯이, 이 발명의 실시예에 따른 스위칭 모드 전원 장치는,

입력되는 동기 신호를 레벨 쉬프트시키는 레벨 쉬프트(level shift)부(100)와,

충전 시간에 대한 방전 시간의 비율이 설정된 타이밍 커패시터를 내장하고 있으며, 외부 동기 신호가 입력되지 않은 상태이면 자체적으로 소정의 스위칭 주파수를 발진하고, 외부 동기 신호 입력시 외부 동기 신호에 따라 가변되는 상기 커패시터의 충, 방전 시간에 의존하여 스위칭 주파수를 발진하는 발진부(200)와,

상기 레벨 쉬프트부(100)의 출력과 상기 발진부(200)의 출력을 입력으로 하여 비교하고, 비교차가 음인지 양인지에 따른 신호를 상기 발진부(200)로 출력하는 동기 제어부(300)와,

상기 발진부(200)에서 발생되는 스위칭 주파수에 따라 정상적으로 전원이 공급되도록 하는 펄스폭 제어부(400)와,

장치의 오동작 및 과전압 발생시 전원의 공급이 중단되도록 하는 셧다운(shutdown) 제어부(500)와,

상기 발진부(200)와 상기 펄스폭 제어부(400)와 상기 셧다운 제어부(500)에서 출력하는 신호에 따라 스위칭 동작을 달리하는 스위칭부(600)로 이루어진다.

따라서, 외부 동기 신호가 입력되지 않은 상태일 경우에, 상기 발진부(200)에서 자체적으로 일정 스위칭 주파수로 발진하고, 그에 따라 상기 동기 제어부(300)에서 상기 발진부(200)의 스위칭 신호를 입력받아 동기 제어를 수행한다. 그러나, 이때에는 입력되는 동기 신호가 없으므로 상기 발진부(200)의 신호에 의존하는 신호를 출력한다.

결국, 상기 발진부(200)는 일정한 스위칭 주파수를 계속해서 발진시킨다.

상기와 같은 상황에서, 외부 동기 신호가 입력되면, 외부 동기 신호는 상기 레벨 쉬프트부(100)에 의해 레벨이 쉬프트되어 상기 동기 제어부(300)로 입력된다.

그러므로, 상기 발진부(200)에 의존한 신호를 출력하던 상기 동기 제어부(300)는 입력되는 동기 신호와 발진 신호를 입력받아 두 신호의 차이가 음의 값을 가지는지, 양의 값을 가지는지에 따른 신호를 출력한다.

그러면, 상기 동기 제어부(300)에서 출력한 신호를 입력받는 상기 발진부(200)는 상기 동기 제어부(300)에서 출력하는 신호에 동기되어 자체 스위칭 주파수가 변조되며, 변조된 신호를 상기 스위칭부(600)로 출력한다.

여기서, 상기 펄스 폭 제어부(400)는 상기 스위칭부(600)가 스위칭 동작을 할 때 상기 발진부(200)에서 출력하는 신호에 따라 턴 온 스위칭이 되도록 제어하고, 상기 셧다운 제어부(500)는 이 발명의 전원 장치가 오동작하여 과전압 또는 과전류가 발생하게 될 때 상기 스위칭부(600)가 동작중인 스위칭 동작이 정지하도록 제어한다.

그러므로, 상기 셧다운 제어부(500)는 이 발명이 정상적인 동작을 수행하고 있을 동안은 일정한 신호를 출력하고, 상기 펄스 폭 제어부(400)는 상기 스위칭부(600)가 턴 온/오프 동작에 따라 출력되는 신호를 달리한다.

도2는 이 발명의 실시예에 따른 스위칭 모드 전원 장치의 회로도이다.

도1의 블록 구성은 도2와 같은 회로로 구성할 수 있으며, 도1의 각부는 첨부한 도2에 도시된 바와 같은 구성을 가진다.

상기 레벨 쉬프트부(100)는 동기 신호 입력단에 일단이 연결된 커패시터(C1)와, 상기 커패시터(C1)의 타단에 일단이 연결되고 타단이 접지된 저항(R1)과, 상기 커패시터(C1)의 타단과 상기 저항(R1)의 타단에 일단이 연결되고 타단에 기준 전압(Vref)단에 형성된 전류원(Is)에 연결된 커패시터(C2)로 이루어진다.

그리고, 동기 제어부(300)는 상기 발진부(200)에서 출력하는 주파수에 따라 역삼각파를 발생시키는 역삼각파 발생부(310)와, 상기 레벨 쉬프트부(100)에 의해 레벨 쉬프트된 동기 신호를 비반전 입력으로 하고, 상기 역삼각파 발진부(200)의 출력 신호를 반전 입력으로 하여 두 신호를 비교하고, 두 전압 비교에 결과에 해당하는 신호를 상기 발진부(200)로 출력하는 동기 비교부(320)로 이루어진다.

상기 펄스 폭 제어부(400)는 전류원(Ifb)과, 상기 전류원(Is)에 캐소드(cathode)가 연결되고 상기 전류원(Ifb)에 애노드(anode)가 연결된 다이오드(D1)와, 상기 다이오드(D1)의 애노드와 상기 전류원(Ifb)에 애노드가 연결된 다이오드(D2)와 상기 다이오드(D1, D2)의 애노드에 연결된 저항(R2)과 상기 저항(R2)과 접지점 사이에 연결된 저항(R3)과, 상기 저항(R2, R3) 사이의 접점에 반전 단자가 연결되고, 상기 스위칭부(600)의 출력단에 비반전 단자가 연결된 펄스 폭 비교기(410)와, 상기 펄스 폭 비교기(410)의 출력단에 리셋 단자가 연결되고 상기 발진부(200)의 출력에 셋 단자가 연결되어 반전출력단자 /Q에 출력단이 연결된 RS 플립플롭(flip flop)인 펄스폭 래치(420)로 이루어진다.

상기 셧다운 비교기(500)는 상기 다이오드(D2)의 캐소드에 연결된 전류원(Isink)과, 상기 다이오드(D2)의 캐소드와 상기 전류원(Isink)에 연결된 전류원(Idelay)과, 상기 전류원(Isink)의 네가티브단에 일측이 연결되고 상기 전류원(Idelay)에 타단이 연결된 커패시터(C3)와, 상기 커패시터(C3)와 전류원(Idelay)에 비반전 단자가 연결되고 셧 다운 기준 전압(Vsd)에 반전 단자가 연결된 셧다운 비교기(510)와, 상기 셧다운 비교기(510)의 출력단에 셋 단자가 연결되고 상기 전원 리셋 단자에 리셋 단자가 연결되고 비반전 출력단자 Q에 출력단이 연결되는 RS 플립플롭인 셧다운 래치(520)로 이루어진다.

그리고, 상기 스위칭부(600)는 상기 발진부(200)와 상기 펄스폭 래치(420)와 상기 셧다운 래치(520)의 출력을 입력으로 하는 OR 게이트(610)와, 상기 OR 게이트(610)의 출력을 반전시키는 인버터(620)와, 상기 인버터(620)의 출력에 게이트(gate)가 연결되어 스위치 역할을 하는 N타입 모스트랜지스터(63)와, 상기 모스 트랜지스터(630)의 이미터단과 상기 펄스폭 비교기(410)의 비반전 단자에 일단이 연결되고 접지단에 타단이 연결된 저항(R4)으로 이루어진다.

도2에 도시된 이 발명의 실시예에 따른 스위칭 모드 전원 장치를 도3을 참조로 하여 설명한다.

우선, 동기 신호가 입력되지 않을 때의 전원 모드 스위칭 장치의 동작을 설명한다.

발진기(200)는 자체적으로 스위칭 주파수 즉, 클럭 펄스를 발진하고 있으며, 발진한 스위칭 주파수를 상기 역삼각파 발진부(310)로 출력한다.

상기 역삼각파 발진부(310)는 상기 발진부(200)에서 출력하는 스위칭 주파수를 입력받아 역삼각파를 발생하여 동기 비교기(320)로 출력한다.

상기 동기 비교기(320)는 상기 역삼각파 발진부(310)에서 출력하는 신호를 비반전 단자로 입력받아 반전 단자로 입력되는 신호와 비교하는데, 여기서는 상기 반전 단자로 입력되는 신호가 기준 전압 신호이다. 상기 기준 전압 신호는 상기 역삼각파 신호보다 낮은 레벨을 나타낸다. 따라서, 상기 동기 비교기(320)는 하이 레벨의 신호를 발생시키고, 발생한 신호를 상기 발진부(200)로 출력한다.

상기 발진부(200)는 내부에 타이밍 커패시터를 가지고 있으며, 상기 커패시터의 충, 방전에 따라 발진하는 주파수가 결정된다. 즉, 상기 커패시터가 충전하면 상기 발진부(200)는 로우 레벨의 신호를 출력하고, 상기 커패시터가 방전하면 하이 레벨의 신호를 출력한다.

상기에서 타이밍 커패시터는 상기 동기 비교기(320)로부터 입력되는 신호가 하이 레벨의 신호이면 충전하고, 로우 레벨 신호이면 방전한다. 그러나, 상기 타이밍 커패시터는 충전 시간에 대한 방전 시간의 비율이 세팅되어 있다. 따라서, 타이밍 커패시터는 충전되는 시간이 길면 길수록 방전되는 시간이 길고, 충전되는 시간이 짧으면 방전되는 시간 또한 짧아진다.

그러나, 타이밍 커패시터는 최대 충전량이 되면 자동적으로 방전을 수행하게 된다.

따라서, 상기 발진부(200)는 상기 동기 비교기(320)로부터 입력되는 신호가 항상 하이 레벨의 신호를 받아들이고 있으므로, 일정 스위칭 주파수를 상기 역삼각파 발진부(310)와 상기 스위칭부(600)로 출력한다.

상기 스위칭부(600)는 상기 발진부(200)에서 출력하는 스위칭 주파를 OR-게이트(610)에서 입력받는데, 이때 상기 펄스 폭 제어부(400)와, 상기 셧다운 제어부(500)에서 출력하는 신호 또한 입력받아 논리합을 수행한다.

그러므로, 상기 OR-게이트(610)는 입력되는 세 신호중 적어도 하나의 신호가 하이이면, 출력값이 하이가 되고, 입력되는 세 신호 모두가 로우이면 출력값이 로우가 된다. 그리고, 상기 하이 값이 상기 인버터(620)의 입력값이 되어 상기 N타입 모스트랜지스터(630)의 게이트에는 로우 값이 인가되어 상기 모스트랜지스터(630)는 턴 오프되고, 상기 로우 값이 상기 인버터(20)의 입력값이 되어 상기 N타입 모스트랜지스터(630)의 게이트에 하이값이 인가되어 상기 모스트랜지스터(630)는 턴 온된다.

따라서, 상기 발진부(200)에서 출력하는 스위칭 주파수에 따라 출력부가 스위칭 동작을 하기 위해서는 상기 펄스 폭 제어부(400) 및 상기 셧 다운 제어부(500)는 노멀(normal)한 경우에 로우 값을 출력하여야 한다.

그러나, 상기 펄스 폭 제어부(400)는 상기 N타입 모스트랜지스터(630)의 턴 온/오프 동작이 의도한 대로 동작하도록 제어하기 위한 것으로, 상기 N타입 모스트랜지스터(30)의 턴 온/오프 동작에 따른 스위칭 주파수의 펄스 폭이 기준치와 다른 경우 상기 펄스 폭 비교기(410)에서 스위칭 주파수의 펄스 폭과 기준치를 비교하여 기준치와 다른 경우 상기 펄스 폭 래치(420)의 리셋 단자에 하이 신호가 입력되도록 한다. 그러면, 상기 펄스 폭 래치(420)는 상기 OR-게이트(610)로 하이 신호를 출력하여 상기 모스트랜지스터(630)가 턴 오프되도록 하여 상기 N타입 모스트랜지스터(630)의 스위칭 주파수를 제어한다.

여기서, 상기 펄스 폭 비교기(410)의 반전 단자에 입력되는 기준 신호는 전류원(Ifb)에 의해 발생되는 전압(Vfb)이 저항(R2, R3)에 의해 분압되어 입력되는 전압이다.

그리고, 상기 셧 다운 제어부(500)는 노멀한 경우에는 로우 레벨의 신호를 출력하고 있다가, 전원 장치가 오동작, 또는 과전압 또는 초기 구동시 하이 레벨 신호를 출력하여 상기 스위칭부(600)가 스위칭 동작을 하지 않도록 한다. 즉, 이 발명이 동작하지 않도록 한다.

도3은 이 발명의 실시예에 따른 스위치 모드 전원 장치의 각 부에서 출력하는 파형도이다. 도3을 참조로 하여 동기 신호가 입력될 때의 이 발명의 동작을 설명한다.

상기 발진기(200)가 자체 스위칭 주파수로 발진하고 있을 때, 동기 신호 입력단에 동기 신호가 입력되면, 상기 동기 신호는 상기 레벨 쉬프트부(100)의 커패시터(C1)와 커패시터(C2)에 의해 레벨 쉬프트되어 상기 기준 전압(Vref)과 더해지며, 이 더해진 전압(Vs)은 상기 동기 비교기(320)의 비반전 단자로 입력된다.

이때, 상기 동기 비교기(320)의 비반전 단자로는 상기 발진기(200)에서 발진한 신호를 입력받아 역삼각파 신호로 만드는 상기 역삼각파 발진부(310)의 출력이 입력되고 있다.

상기와 같은 동기 비교기(320)의 신호 입력 상태는 도3의 (2)와 (3)의 ⓐ구간에 도시되어 있다.

상기 ⓐ구간에서 보면, Vsync는 상기 역삼각파 발진부(310)에서 출력하는 신호이고, Vs는 기준 전압과 합쳐진 동기 신호이다. 여기서, 상기 Vsync가 상기 Vs보다 높은 레벨임을 알 수 있다.

즉, 상기 동기 비교기(320)에 입력되는 신호중 비반전 단자에 입력되는 Vsync가 반전 단자에 입력되는 신호(Vs)보다 높음을 나타내며, 그것은 상기 동기 비교기(320)가 도3의 (3)의 ⓐ구간과 같이 하이(high) 레벨의 출력 신호(Vcomp)를 출력하는 것임을 나타낸다.

상기와 같이 Vcomp가 하이 레벨 신호를 출력하면, 상기 발진부(200)의 타이밍 커패시터는 상기 동기 비교기(320)로부터 입력되는 신호가 동기 신호가 입력되지 않을 때와 마찬가지로 하이 레벨 신호이므로, 상기 타이밍 커패시터는 동기 신호가 입력되지 않을 때와 동일한 동작을 하고, 그에 따라 발진부(200) 자체 스위칭 주파수를 상기 역삼각파 발진부(310)로 출력한다.

상기 역삼각파 발진부(310) 또한 상기 발진부(200)의 신호에 따라 동기 신호가 입력되지 않을 때와 동일한 신호를 발생시켜 상기 동기 비교기(320)로 출력한다.

여기서, 동기 신호는 자체 발진하고 있는 스위칭 주파수와 다른 주기를 가지고 있을 것이며, 도3에는 스위칭 주파수보다 짧은 주기를 가진 동기 신호가 상기 동기 비교기(320)로 입력되고 있는 것을 보여주고 있다.

상기와 같은 이유로, 상기 동기 비교기(320)는 비교되는 동기 신호와 초기 스위칭 주파수에 따른 역삼각파 신호의 주기가 다르므로, 두 신호의 주기가 같아지기 전까지 항상 동일한 신호를 발생하지 않을 것이다. 상기와 같은 경우는 도3의 ⓑ, ⓒ, ⓓ구간에 나타나 있다.

도3 (2)의 ⓒ구간을 보면, 역삼각파 발진부(320)에서 출력한 신호(Vsync)가 일정 시점에서 동기 신호(Vs)의 레벨보다 낮게 되며, 이때 상기 동기 비교기(320)는 로우 레벨의 신호(Vcomp)를 출력하고, 다시 상기 역삼각파 발진부(320)의 신호(Vsync)가 동기 신호(Vs)보다 높으면 하이 레벨 신호(Vcomp)를 상기 발진부(200)로 출력한다.

그러면, 타이밍 커패시터는 이전 충전시간보다 짧아진 충전 시간을 가지게 되며 그에 따라 짧아진 방전 시간을 가진다.

따라서, 상기 발진부(200)에서 출력하는 신호(Vosc)는 점차적으로 주기가 짧아지게 되고, 이내 동기 신호에 동기되는 스위칭 주파수를 출력하게 된다.

이상과 같이 외부 동기 신호가 인가될 경우 자체 발진 주파수로 발진하다가 상기 동기 비교기(320)의 반전 입력(Vs)이 비반전 입력(Vsync)보다 커지기 시작할 때부터 외부 동기 신호에 동기된다. 이때 신호(Vs)가 신호(Vsync)보다 커지는 구간이 상기 발진부(200) 출력이 하이인 구간과 겹칠 경우 마치 이 동기 신호를 무시하는 것처럼 동작한다. 즉, 상기 발진부(200)의 출력이 로우인 구간에만 동기될 수 있다.

결국, 최초 외부 동기 신호에 의한 주파수 동기는 타이밍 커패시터가 충전을 시작한 후 최고값에 다다를수록 동기가 될 확률이 높아진다. 즉, 상기 발진부(200)가 로우가 되고 난 후 하이가 되기 전까지 점점 동기가 쉬워진다.

따라서, 최초 동기가 이루어지는 싯점을 스위치가 꺼진 직후에 가까울수록 발생을 용이하게 하여 초기 동기시의 서지 전류, 전압을 방지할 수 있게 된다.

상기 발진부(200)에서 출력하는 스위칭 주파수는 상기 역삼각파 발진부(310)와 더불어 상기 스위칭부(600)의 상기 OR게이트(610)로 입력된다.

상기 OR 게이트(610)는 상기 발진부(200)에서 출력하는 신호와 상기 펄스 폭 제어부(400)의 펄스폭 래치(420)의 출력과 상기 셧다운 제어부(500)의 셧다운 래치(520)의 출력을 입력으로 하여 논리합을 수행한다.

여기서, 상기 셧다운 래치(520)의 출력은 회로에 과전압 또는 오동작이 발생할 때를 제외하고는 항상 로우 레벨의 신호를 출력한다.

상기 셧다운 래치(520)가 하이 레벨 신호를 출력하는 시점은 리셋 단자로부터 회로를 초기화시키기 위한 전원 온 리셋 신호가 입력될 때와, 셋 단자로부터 하이 레벨의 신호를 입력받을 때이다. 여기서, 상기 셋 단자로부터 하이 신호가 입력되는 때는 상기 셧다운 비교기(510)의 비반전 단자에 입력되는 전압이 반전 단자의 기준전압(Vsd)보다 클 때 즉, 상기 커패시터(Cfb)에 충전된 전압이 방전되어 상기 반전 단자에 입력될 때이다.

그리고, 상기 펄스폭 래치(420)가 하이 레벨을 출력하는 시점은 상기 모스트랜지스터(630)의 소스단의 저항(R4)에 의해 발생된 전압이 상기 펄스폭 비교기(410)의 반전 단자로 입력되고, 입력된 전압이 반전 단자의 입력전압보다 커져 상기 펄스폭 래치(420)의 리셋 단자에 하이 레벨 신호가 입력될 때이다.

따라서, 상기 OR 게이트(610)는 노멀한 경우에 상기 셧다운 제어부(500)와, 상기 펄스폭 제어부(400)의 출력 신호에 영향없이 상기 발진부(200)에서 출력하는 신호에 동기되어 상기 모스트랜지스터(630)가 턴온되도록 하는 로우 신호를 출력한다.

상기 OR 게이트(610)에서 출력한 신호는 상기 인버터(620)로 입력되어 신호가 반전되어 상기 모스트랜지스터(630)로 입력된다.

그리고 모스트랜지스터(630)는 상기 발진부(200)의 스위칭 주파수에 동기되는 스위칭 동작을 한다.

이 발명은 불규칙하게 인가되는 동기 신호에 대해서 스위치가 꺼지고 나서 충분한 시간이 지난 다음에 동기되도록 하여, 초기 동기시의 서지 전류, 전압을 방지하며, 그에 따라 전원단 부품의 신뢰성 및 효율과 안정성이 높은 효과가 있다.

Claims

입력되는 동기 신호를 레벨 쉬프트시키는 레벨 쉬프트부와,

충전 시간에 대한 방전 시간의 비율이 설정된 타이밍 커패시터를 내장하고 있으며, 외부 동기 신호가 입력되지 않은 상태이면 자체적으로 소정의 스위칭 주파수를 발진하고, 외부 동기 신호가 입력되면 외부 동기 신호에 따라 가변되는 상기 커패시터의 충, 방전 시간에 의존하여 스위칭 주파수를 발진하는 발진부와,

상기 레벨 쉬프트부의 출력과 상기 발진부의 출력 신호를 입력으로 하여 비교하고, 비교차에 따른 로우 또는 하이 신호를 상기 발진부로 출력하는 동기 제어부로 이루어지는 스위칭 모드 전원 장치.
제1항에 있어서,

상기 발진부에서 발생되는 스위칭 주파수에 따라 정상적으로 전원이 공급되도록 하는 펄스폭 제어부와,

장치의 오동작 및 과전압 발생시 전원의 공급이 중단되도록 하는 셧다운 제어부와,

상기 발진부와 상기 펄스폭 제어부와 상기 셧다운 제어부에서 출력하는 신호에 따라 스위칭 동작을 달리하고, 스위칭되는 신호를 상기 펄스폭 제어부로 출력하는 스위칭부를 더 포함하여 이루어지는 스위칭 모드 전원 장치.
제1항에 있어서, 상기 레벨 쉬프트부는

동기 신호 입력단에 일단이 연결된 커패시터(C1)와, 상기 커패시터(C1)의 타단에 일단이 연결되고 타단이 접지된 저항(R1)과, 상기 커패시터(C1)의 타단과 상기 저항(R1)의 타단에 일단이 연결되고, 기준 전압(Vref)단에 형성된 전류원(Is)과 상기 동기 제어부의 입력단에 타단이 연결된 커패시터(C2)로 이루어진 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 전원 장치.
제3항에 있어서, 상기 동기 제어부는

상기 발진부에서 출력하는 주파수에 따라 역삼각파를 발생시키는 역삼각파 발생부와, 상기 레벨 쉬프트부에 의해 레벨 쉬프트된 동기 신호를 비반전 입력으로 하고, 상기 역삼각파 발진부의 출력 신호를 반전 입력으로 하여 두 신호를 비교하고 두 전압 비교에 결과에 해당하는 신호를 상기 발진부로 출력하는 동기 비교부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 전원 장치.
제1항에 있어서, 상기 스위칭부는

상기 발진부와 상기 펄스폭 제어부와 상기 셧다운 제어부의 출력을 입력으로 하는 OR 게이트와, 상기 OR 게이트의 출력을 반전시키는 인버터와, 상기 인버터의 출력에 게이트가 연결되어 스위치 역할을 하는 N타입 모스트랜지스터와, 상기 모스 트랜지스터의 이미터단과 상기 펄스폭 제어부의 입력단에 일단이 연결되고 접지단에 타단이 연결된 저항으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스위칭 모드 전원 장치.