KR20000000725A - 컨버터의 소프트 스위칭 회로 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 컨버터의 소프트 스위칭 회로에 관한 것으로, 1차측 권선(L1) 및 2차측 권선(L2)을 구비하여 입력 전압(Vi)을 변압한 후 출력 하는 변압부(10)와; 다이오드(D)와 콘덴서(C1)를 구비하여 상기 변압부(10)로부터 출력되는 신호를 정류 및 평활한 후 출력 전압(Vo)을 부하측(미도시)에 제공하기 위한 정류/평활부(20)와; 드레인단은 상기 변압부(10)의 1차측 권선(L1)에 연결되고 소오스단은 접지된 제 1 전계 효과 트랜지스터(Q1)로 구성된 주 스위칭부(30)와; 소오스단이 접지된 제 2 전계 효과 트랜지스터(Q2)로 구성된 보조 스위칭부(100)와; 상기 제 2 전계 효과 트랜지스터(Q2)의 드레인단에 일단이 연결된 인덕터(L3)와; 상기 인덕터(L3)의 타단과 접지 사이에 연결된 콘덴서(C2)와; 상기 제 1 전계 효과 트랜지스터(Q1)의 게이트단과 상기 제 2 전계 효과 트랜지스터(Q2)의 게이트단에 제어 신호를 인가하여 상기 트랜지스터들(Q1)(Q2)의 온/오프 동작을 제어하기 위한 제어부(200)를 포함하여 구성되어, 상기 보조 스위치의 절연 구동을 위한 기존의 보조 변압기를 배제함으로써 생산 단가를 낮추고 구성을 간소화하는 효과가 있다.
Description
본 발명은 컨버터의 소프트 스위칭 회로에 관한 것으로, 특히 소프트 스위칭을 위하여 보조 스위치를 구비한 컨버터에서 그 보조 스위치의 절연 구동부를 배제한 컨버터의 소프트 스위칭 회로에 관한 것이다.
도 1은 종래 컨버터의 회로도로써, 동 도면에 도시된 바와 같이, 1차측 제 1 권선(L1) 및 2차측 제 2 권선(L2)을 구비하여 입력 전압(Vi)을 변압한 후 출력 하는 변압부(10)와; 상기 변압부(10)로부터 출력되는 신호를 정류 및 평활한 후 출력 하는 정류/평활부(20)와; 드레인단은 상기 변압부(10)의 제 1 권선(L1)에 연결되고 소오스단은 접지된 제 1 전계 효과 트랜지스터(Q1)로 구성된 주 스위칭부(30)와; 소오스단은 상기 제 1 권선(L1)과 상기 제 1 주 스위칭부(30)의 공통 접점에 연결되고 드레인단은 상기 입력 전압(Vi)단에 콘덴서(C2)를 매개로 하여 연결된 제 2 전계 효과 트랜지스터(Q2)로 구성된 보조 스위칭부(40)와; 상기 제 2 전계 효과 트랜지스터(Q2)의 게이트단과 소오스단 사이에 연결된 2차측 제 3 권선(L3)과, 일단이 접지된 1차측 제 4 권선(L4)을 구비한 보조 변압기로 구성된 절연 구동부(50)와; 그리고 상기 절연 구동부(50)의 제 4 권선(L4)의 타단 및 상기 제 1 전계 효과 트랜지스터(Q1)의 게이트단에 공통 연결되어 상기 제 1 및 제 2 전계 효과 트랜지스터(Q1)(Q2)의 온/오프 구동을 제어하기 위한 제어부(60)를 포함하여 구성된다.
도 2(A) - 도 2(D)는 도 1의 각 부 파형도로써, 도 2(A)는 상기 제어부(60)의 제어 신호에 따른 상기 제 1 및 제 2 전계효과 트랜지스터(Q1)(Q2)의 턴-온 타이밍도이고, 도 2(B)는 상기 도 2(A)의 타이밍도에 따른 상기 제 1 전계 효과 트랜지스터(Q1)의 드레인과 소오스 사이의 전류(ids1) 및 전압(Vds1) 파형도이며, 도 2(C)는 상기 도 2(A)의 타이밍도에 따른 상기 제 2 전계 효과 트랜지스터(Q1)의 드레인과 소오스 사이의 전류(ids2) 및 전압(Vds2) 파형도이고, 도 2(D)는 도 2(A)의 타이밍도에 따른 상기 정류/평활부(20)의 다이오드(D)로부터 출력되는 전압(VD) 및 전류(iD) 파형도이다.
도 1에 도시된 종래 컨버터의 동작을 도 2(A) - 도 2(D)의 각 부 파형도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 2(A)에 도시된 상기 제어부(60)의 제어 신호에 따라 상기 제 1 전계효과 트랜지스터(Q1)가 턴-온되면 상기 변압부(10)의 2차측은 전류 루프가 형성되지 않고 그 변압부(10)는 에너지를 저장하고 있으며, 상기 제어부(60)의 제어 신호에 의해 상기 제 1 전계 효과 트랜지스터(Q1)가 턴-오프되는 순간 상기 변압부(10)에 저장된 에너지가 상기 제 2 전계 효과 크랜지스터(Q2)의 내부 기생 다이오드(미도시)를 통해 상기 콘덴서(C)에 충전된다. 이어, 상기 콘덴서(C)에 충전 된 에너지는 상기 변압부(10)의 1차측 제 1 권선(L1)에 의해 방전되면서 상기 제 2 전계 효과 트랜지스터(Q2)를 턴-온시키고 이때 상기 변압부(10)의 1차측 제 1 권선(L1)으로부터 2차측 제 2 권선(L2)으로 유기된 에너지는 상기 정류/평활부(20)를 통해 정류 및 평활된 후 출력 전압(Vo)을 부하측에 제공하게 된다. 이와 설명된 바와 같이, 상기 제 1 및 제 2 전계 효과 트랜지스터(Q1)(Q2)의 온/오프 스위칭 동작을 제어함으로써 소프트 스위칭이 이루어 지도록 한다.
그러나, 도 1의 종래 컨버터 회로는 상기 제 2 전계효과 트랜지스터(Q2)를 구동시키기 위하여 상기 절연 구동부(50)의 보조 변압기를 통해 절연(isolation)해 주어야 하기 때문에, 생산 비용 상승 및 그 구동부(50)의 구성이 복잡해지는 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적은 소프트 스위칭을 위하여 보조 스위치를 구비한 컨버터에 있어서 상기 보조 스위치의 절연 구동을 위한 보조 변압기를 배제하여 생산 단가를 낮추고 구성을 간소화하는 컨버터의 소프트 스위칭 회로에 관한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 컨버터의 소프트 스위칭 회로는, 1차측 권선 및 2차측 권선을 구비하여 입력 전압을 변압한 후 출력 하는 변압부와, 상기 변압부로부터 출력되는 신호를 정류 및 평활한 후 출력 전압을 부하측에 제공하기 위한 정류/평활부를 포함하여 구성된 컨버터에 있어서, 드레인단은 상기 변압부의 1차측 권선에 연결되고 소오스단은 접지된 제 1 전계 효과 트랜지스터로 구성된 주 스위칭부와; 소오스단이 접지된 제 2 전계 효과 트랜지스터로 구성된 보조 스위칭부와; 상기 제 2 전계 효과 트랜지스터의 드레인단에 일단이 연결된 인덕터와; 상기 인덕터의 타단과 접지 사이에 연결된 콘덴서와; 상기 제 1 전계 효과 트랜지스터의 게이트단과 상기 제 2 전계 효과 트랜지스터의 게이트단에 제어 신호를 인가하여 상기 트랜지스터들의 온/오프 동작을 제어하기 위한 제어부를 포함하여 구성된다.
도 1은 종래 컨버터의 회로도,
도 2(A) - 도 2(D)는 도 1의 각 부 파형도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 컨버터의 회로도,
도 4(A) - 도 4(D)는 도 3의 각 부 파형도.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 변압부 20 : 정류/평활부
30 : 주 스위칭부 40,100 : 보조 스위칭부
50 : 절연 구동부 60,200 : 제어부
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 컨버터의 소프트 스위칭 회로에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 컨버터의 회로도로써, 도 1과 동일한 구성은 동일한 부호를 부가하여 설명한다.
본 발명에 따른 컨버터는, 도 3에 도시된 바와 같이, 1차측 권선(L1) 및 2차측 권선(L2)을 구비하여 입력 전압(Vi)을 변압한 후 출력 하는 변압부(10)와; 다이오드(D)와 콘덴서(C1)를 구비하여 상기 변압부(10)로부터 출력되는 신호를 정류 및 평활한 후 출력 전압(Vo)을 부하측(미도시)에 제공하기 위한 정류/평활부(20)와; 드레인단은 상기 변압부(10)의 1차측 권선(L1)에 연결되고 소오스단은 접지된 제 1 전계 효과 트랜지스터(Q1)로 구성된 주 스위칭부(30)와; 소오스단이 접지된 제 2 전계 효과 트랜지스터(Q2)로 구성된 보조 스위칭부(100)와; 상기 제 2 전계 효과 트랜지스터(Q2)의 드레인단에 일단이 연결된 인덕터(L3)와; 상기 인덕터(L3)의 타단과 접지 사이에 연결된 콘덴서(C2)와; 상기 제 1 전계 효과 트랜지스터(Q1)의 게이트단과 상기 제 2 전계 효과 트랜지스터(Q2)의 게이트단에 제어 신호를 인가하여 상기 트랜지스터들(Q1)(Q2)의 온/오프 동작을 제어하기 위한 제어부(200)를 포함하여 구성된다.
도 4(A) - 도 4(D)는 도 3의 각 부 파형도로써, 도 4(A)는 상기 제어부(200)의 제어 신호에 따른 상기 제 1 및 제 2 전계효과 트랜지스터(Q1)(Q2)의 온/오프 타이밍도이고, 도 4(B)는 상기 도 4(A)의 온/오프 타이밍도에 따른 상기 제 1 전계 효과 트랜지스터(Q1)의 드레인과 소오스 사이의 전류(ids1) 및 전압(Vds1) 파형도이며, 도 4(C)는 상기 도 4(A)의 온/오프 타이밍도에 따른 상기 제 2 전계 효과 트랜지스터(Q1)의 드레인과 소오스 사이의 전류(ids2) 및 전압(Vds2) 파형도이고, 도 4(D)는 도 4(A)의 온/오프 타이밍도에 따른 상기 정류/평활부(20)의 다이오드(D)로부터 출력되는 전압(VD) 및 전류(iD) 파형도이다.
도 3에 도시된 종래 컨버터의 동작을 도 4(A) - 도 4(D)의 각 부 파형도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 4(A)에 도시된 상기 제어부(200)의 제어 신호에 따라 상기 제 1 전계효과 트랜지스터(Q1)가 턴-온되면 상기 변압부(10)의 2차측은 전류 루프가 형성되지 않고 그 변압부(10)는 에너지를 저장하고 있으며, 상기 제어부(200)의 제어 신호에 의해 상기 제 1 전계 효과 트랜지스터(Q1)가 턴-오프되는 순간 상기 변압부(10)에 저장된 에너지가 상기 제 2 전계 효과 크랜지스터(Q2)의 내부 기생 다이오드(미도시)를 통해 상기 콘덴서(C2)에 충전된다. 이어, 상기 콘덴서(C2)에 충전 된 에너지는 상기 인덕터(L3)에 의해 방전되면서 상기 제 2 전계 효과 트랜지스터(Q2)를 턴-온시키고 이때 상기 변압부(10)의 2차측 권선(L2)으로 유기된 에너지는 상기 정류/평활부(20)를 통해 정류 및 평활된 후 출력 전압(Vo)을 부하측에 제공하게 된다. 상기 설명된 바와 같이, 상기 제 1 및 제 2 전계 효과 트랜지스터(Q1)(Q2)의 온/오프 스위칭 동작을 제어함으로써 소프트 스위칭이 이루어 지도록 한다.
이상 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 컨버터의 소프트 스위칭 회로에 의하면, 상기 보조 스위치의 절연 구동을 위한 보조 변압기를 배제하면서도 간단한 인덕터의 설치로 인해 컨버터의 소프트 스위칭을 구현할 수 있으므로, 생산 단가를 낮추고 구성을 간소화하는 효과가 있다.
Claims (1)
1차측 권선 및 2차측 권선을 구비하여 입력 전압을 변압한 후 출력 하는 변압부와, 상기 변압부로부터 출력되는 신호를 정류 및 평활한 후 출력 전압을 부하측에 제공하기 위한 정류/평활부를 포함하여 구성된 컨버터에 있어서,
드레인단은 상기 변압부의 1차측 권선에 연결되고 소오스단은 접지된 제 1 전계 효과 트랜지스터로 구성된 주 스위칭부와;
소오스단이 접지된 제 2 전계 효과 트랜지스터로 구성된 보조 스위칭부와;
상기 제 2 전계 효과 트랜지스터의 드레인단에 일단이 연결된 인덕터와;
상기 인덕터의 타단과 접지 사이에 연결된 콘덴서와;
상기 제 1 전계 효과 트랜지스터의 게이트단과 상기 제 2 전계 효과 트랜지스터의 게이트단에 제어 신호를 인가하여 상기 트랜지스터들의 온/오프 동작을 제어하기 위한 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 컨버터의 소프트 스위칭 회로.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980020513A KR20000000725A (ko) | 1998-06-03 | 1998-06-03 | 컨버터의 소프트 스위칭 회로 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980020513A KR20000000725A (ko) | 1998-06-03 | 1998-06-03 | 컨버터의 소프트 스위칭 회로 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20000000725A true KR20000000725A (ko) | 2000-01-15 |
Family
ID=19538232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019980020513A KR20000000725A (ko) | 1998-06-03 | 1998-06-03 | 컨버터의 소프트 스위칭 회로 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20000000725A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100710466B1 (ko) * | 2006-06-09 | 2007-04-24 | (주)디라직 | 스너버 형태의 고출력 전계효과 트랜지스터 구동 회로 |
| US7287729B2 (en) | 2003-07-23 | 2007-10-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Display apparatus |
-
1998
- 1998-06-03 KR KR1019980020513A patent/KR20000000725A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7287729B2 (en) | 2003-07-23 | 2007-10-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Display apparatus |
| KR100710466B1 (ko) * | 2006-06-09 | 2007-04-24 | (주)디라직 | 스너버 형태의 고출력 전계효과 트랜지스터 구동 회로 |
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