KR20000001254U - 스위칭모드 전원장치의 보호회로 - Google Patents

Abstract

본 고안은 스위칭모드 전원장치의 보호회로에 관한 것으로서, 이는 특히 이러한 전원장치에서 콘덴서 스타트 방식의 발진회로 2차측에 연결된 부하에서 쇼트가 일어났을 때 1차측 회로를 보호하고 2차측이 복구되면 그 응답속도를 개선할수 있도록 한 것이다.

위와같은 본 고안은 스위칭모드 전원장치에서 스위칭 트랜스(26)의 1차 코일(26a)과 함께 형성되는 발진회로의 발진동작을 위한 스위칭 트랜지스터(27)에는 스위칭 트랜스(26)의 2차측에 연결된 부하(3)의 쇼트 상태에 따라 스위칭 트랜지스터(27)의 구동을 제어하는 보호회로(1)가 구비되어져 있는 스위칭모드 전원장치를 제공하는데 있다.

이러한 회로에 의하면 종래의 스위칭모드 전원장치에서 스위칭 트랜스의 2차측에 연결된 부하가 쇼트되거나 복구될 때 즉각적으로 1차측 회로를 보호하거나 응답속도를 신속히 할수 없는등의 문제점을 제거할수 있는 것이다.

Description

스위칭모드 전원장치의 보호회로

본 고안은 스위칭모드 전원장치의 보호회로에 관한 것으로서, 이는특히 콘덴서 스타트 방식을 갖는 발진회로의 2차측에 연결된 부하가 쇼트가 일어날 경우 1차측회로의 계속 발진으로 인하여 1차측 회로에 손상을 입히거나 부하가 복구되었을 때 재스타트의 응답속도가 더디게되는 현상 등을 제거할수 있도록 한 것이다.

브이시알 등의 전자기기에 탑재되어져 있는 스위칭모드 전원장치는 상용전원을 정류하여 직류로 하고 다시 스위칭 발진기를 통하여 소정 주파수의 교류로 변환한후 다시 시스템 회로에서 필요한 각종 직류전원을 얻어쓰도록 되어져 있다.

일례로, 이러한 유형의 전형적인 형태는 도 1과 같이 나타 내었다.

여기서는 상용전원 플러그(23)와 직결되어져 있는 라인필터(20a),브리지 정류기(20b) 등을 포함하는 전원 입력부(20)와, 이 전원 입력부(20)의 출력에서 이어져서 전류제한 저항(28)과 함께 시동콘덴서(24)에 의하여 초기 스타트 동작하는 트랜지스터(27) 및 스위칭 트랜스(26)의 1차측 코일(26a)과, 이 스위칭 트랜지스터(27)를 제어하는 제어 트랜지스터(21)와, 이 제어 트랜지스터(21)에 온/오프 출력을 주는 광카플러(22) 및 제너다이오드(25) 등의 피드백 제어회로를 포함하고 있다.

또, 상기 스위칭 트랜스(26)의 2차측 코일(26b)에는 다이오드 및 평활콘덴서에 의한 정류회로가 연결되고, 이것의 출력이 부하(3)를 구동하는 직류전원으로 제공되는 것이다.

한편, 상기 스위칭 트랜지스터(27)는 시스템에 초기전원이 투입되면 시동콘덴서(24)를 통하여 트랜지스터(27)가 초기 구동하게되고, 이후 스위칭 트랜스(26)의 1차측에 유기된 전압에 의하여 스위칭 트랜지스터(27)가 온/오프 동작하며 소정 사이클의 발진동작을 진행하고 스위칭 트랜스(26)에서 유기된 전압이 정류되어 부하(3)측에 제공되는 것이다.

또, 상기 부하(3)측의 정류회로에서 출력되는 전압은 제너다이오드(25)로 설정한 전압값보다 높게되면 광카플러(22)가 구동되어 제어 트랜지스터(21)를 온시켜서 트랜지스터(27) 구동을 정지시켜 시스템이 재시동될 때 까지 전원장치의 출력은 발생하지 않게되는 것이다.

그러나, 이러한 종래 전원장치에서는 스위칭 트랜지스터(27)가 시동콘덴서(24)에 의하여 초기 구동된 상태에서 스위칭 트랜스(26)의 2 차측 코일(26b)에 연결된 부하(3)가 예기치 않은 상태에서 쇼트가 될 때에는 즉각적으로 1차측 발진회로가 정지되어야 하나 시동콘덴서(24) 등에 의하여 즉각적으로 회로가 응답하지 못하여 과도 전압 등에 의한 스위칭 트랜지스터(27)를 파괴하는 등의 문제점이 있고, 부하측이 복구 되었을때도 재시동시 시동콘덴서(24)에서 입력전위의 변화가 완만할 경우 응답속도가 현저히 떨어지는 것이엇다.

본 고안의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 이러한 전원장치에서 콘덴서 시동형 발진회로의 구동을 콘덴서 시동형으로 하지않고 스위칭 트랜스의 2차측에 연결된 부하가 단락 되면 스위칭 트랜지스터의 오프 동작을 즉각적으로 반응하여 1차측 회로를 보호하며, 한편으로는 부하 복구시등에도 응답속도가 개선될수 있도록 한 스위칭모드 전원장치의 보호회로를 제공하는데 있다.

도 1은 종래 스위칭모드 전원장치를 나타내는 회로도

도 2는 본 고안의 보호회로가 구비된 스위칭모드 전원장치의 회로도

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**

1. 보호회로 11. 에미터저항

12. 피드백 트랜지스터

이러한 목적을 달성하기위한 본 고안은 스위칭모드 전원장치에서 스위칭 트랜스의 1차 코일과 함께 형성되는 발진회로의 발진동작을 위한 스위칭 트랜지스터에는 스위칭 트랜스의 2차측에 연결된 부하의 쇼트 상태에 따라 스위칭 트랜지스터의 구동을 제어하는 보호회로가 구비되어져 있는 구성의 스위칭모드 전원장치에 특징이 있는 것이다.

이하에서 이를 첨부된 도면과 함께 좀더 상세히 설명하여 봄으로서 본 고안의 보다 구체적인 특징들이 이해될 수 있을 것이다.

도 2는 본 고안에 의한 스위칭모드 전원장치의 보호회로가 구비된 시스템 전원회로를 나타 내었다.

여기서는 통상의 브리지 정류기(20b)를 포함한 전원 입력부(20)의 출력에는 스위칭 트랜지스터(27)의 베이스 입력을 제한하는 입력제한저항(28)이 연결 되어져 있고, 스위칭 트랜지스터(27)의 에미터와 접지 사이에는 에미터저항(11)이 설치 되어져 있다.

상기 스위칭 트랜지스터(27)의 에미터와 에미터저항(11) 사이에는 피드백트랜지스터(12)의 베이스가 접속되어져 있고, 피드백 트랜지스터(12)의 에미터는 접지측에 콜렉터는 스위칭 트랜지스터(27)의 베이스측과 공접 되어져 있다.

그리고, 상기 에미터 저항(11)과 피드백 트랜지스터(12) 회로에 의하여 보호회로(11)를 구성하고 있다.

이러한 구성의 본 고안은 전원 입력부(20)에 전원이 투입되면 브리지 정류기(20b)를 통하여 상용 교류전원이 정류된 전파 직류 전압을 출력하게되고, 이는 전류제한 저항(28)을 거쳐 적절히 강압된후 스위칭 트랜지스터(27)의 베이스측으로 베이스 전류를 제공한다.

상기 스위칭 트랜지스터(27)의 콜렉터에는 스위칭 트랜스(26)의 1차측코일(26a)을 통하여 브리지 정류기(20b)의 출력이 전달되어 일정한 직류 전압을 공급하고 스위칭 트랜지스터(27)는 보호회로의 에미터저항(11)으로 유지되는 전압과 베이스-접지 사이의 전압과의 차전압이 베이스-에미터간의 문턱전압 0.7V를 넘기 때문에 트랜지스터(27)는 도통하게 되는 것이고, 이 스위칭 트랜지스터(27)가 일단 도통하게되면 스위칭 트랜스(26)의 1차측코일(26a)에 역전압이 유기되어 블록킹 발진을 시작하게 되는 것이다.

이때, 스위칭 트랜지스터(27)의 에미터단을 흐르는 전류파형은 블록킹 발진에 의한 톱니파를 형성하게 되는 것이며, 이 스위칭 트랜지스터(27)의 정상동작시 전류 피크치를 IP 이라 하고 보호회로(1)의 에미터저항(11)을 R이라 하면 IP X R > 0.7V rk 되도록 정수값을 고정한다.

이러한 상태에서는 보호회로(1)의 피드백 트랜지스터(12)는 베이스 전위와 에미터 전위와의 차가 0.7V 차가 나지 않아 피드백 트랜지스터(11)는 오프상태로 있게되는 것이다.

한편, 시스템의 부하(3)측에 예기치 않은 이상이 생겨 부하(3)가 쇼트될때는 스위칭 트랜스(26)의 2차측 코일(26b)에서 넘어오는 역전압이 1차측 코일(26a)과 중첩되어 스위칭 트랜지스터(27)의 콜렉터 및 에미터에 가해지는 전압이 크게되며, 이로 인하여 스위칭 트랜지스터(27)의 에미터저항(11)은 전압값이 높아지게 되는 것이다.

이때의 에미터 전류를 IE이라 하면 IE X R은 0.7V를 넘게되고, 이는 결국 피드백 트랜지스터(12)의 베이스-에미터 차전압이 됨으로 피드백 트랜지스터(12)는 동작 온 상태로 있게되는 것이다.

상기 피드백 트랜지스터(12)가 동작온 상태이면 스위칭 트랜지스터(27)의 베이스 입력전위는 0로 됨으로서 스위칭 트랜지스터(27)는 부동작 상태로 돌입되어 시스템의 스위칭 트랜스(26) 1차측 회로는 동작 중지된 상태로 있게되는 것이다.

또, 부하(3)측의 고장 원인이 복구되어 부하(3)가 정상적일 경우에는 다시 시스템에 전원이 투입되는 것이고, 전원이 투입되면 입력제한 저항(28)을 거쳐 즉시 스위칭 트랜지스터(27)가 동작온 상태로 돌입됨으로 발진 동작을 정상적으로 수행할수 있는 것이다.

이와 같은 본 고안은 스위칭 모드 전원장치에서 스위칭 트랜스의 콘덴서 시동형 구동방식으로 인한 2차측 부하의 쇼트시 1차측 회로를 보호하기 어렵다는 점과 회로 응답이 더딘 등의 문제점을 양호히 개선할수 있는 것이다.

Claims (1)

1. 스위칭 트랜지스터(27), 스위칭 트랜스(26) 등을 포함한 스위칭모드 전원장치에 있어서, 상기 스위칭 트랜스(26)의 1차 코일(26a)과 함께 형성되는 발진회로의 발진동작을 위한 스위칭 트랜지스터(27)에는 스위칭 트랜스(26)의 2차측에 연결된 부하(3)의 쇼트 상태에 따라 스위칭 트랜지스터(27)의 구동을 제어할수 있도록 피드백 트랜지스터(12) 회로에 의한 보호회로(1)가 구비되어져 있는 구성을 특징으로 하는 스위칭모드 전원장치의 보호회로.