KR20000031744A - 스위칭 모드 파워 서플라이 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 스위칭 모드 파워 서플라이는, 교류전류를 입력받아 직류전류로 변환하여 출력하는 전력 공급부, 전력공급부의 일단에 연결되고, 2차측에 제1, 제2코일을 가지며, 1차측의 전류를 2차측으로 전달하는 변압기, 변압기의 1차측의 한쪽 끝단에 드레인이 연결되어 1차측 코일의 전류의 흐름을 제어하는 모스펫 트랜지스터, 모스펫 트랜지스터의 소스와 접지점 사이에 연결된 센서 저항, 변압기의 2차측에 연결되어 직류전류를 외부로 출력하는 직류전류 출력단, 직류전류 출력단에 연결되어 직류전류를 입력받아 변압기의 1차측으로 피드백시키는 피드백회로부, 피드백회로부와 접지점사이에 연결되어 상기 피드백회로부의 직류전류를 입력받아 전하를 충전하는 제1커패시터, 상기 전력공급부의 공급 전류를 스위칭하는 접합형 전계 효과 트랜지스터, 5개의 터미널을 가지며 접합형 전계 효과 트랜지스트의 소스, 접지점, 모스펫 트랜지스터의 게이트, 모스펫 트랜지스터의 소스에 각각 터미널이 연결되어 PWM파를 발생하여 제3터미널을 통해 상기 모스펫 트랜지스터의 게이트에 입력되어 상기 PWM파상기 모스펫 트랜지스터를 스위칭하는 PWM파 발생부를 포함하며, 전력소비를 감소시키고 제조원가를 감소시킬 수 있다.

Description

스위칭 모드 파워 서플라이
본 발명은 스위칭 모드 파워 서플라이(switching mode power supply)에 관한 것으로서, 특히 JFET(junction field effect transistor)를 사용하여 부품수를 감소시킨 스위칭 모드 파워 서플라이에 관한 것이다.
스위칭 모드 파워 서플라이란 스위칭 소자의 스위칭에 의해 전원을 공급하는 전원 공급 장치를 말한다.
도1은 종래의 스위칭 모드 파워 서플라이를 도시한 것이다.
종래의 스위칭 모드 파워 서플라이는 전력공급부(10), 저항(R), 전류공급부(20), 피드백 회로(30), 스위칭 구동부(40)로 구성되어 있다.
전력공급부(10)는 브리지(Bridge) 다이오드 정류기(1), 커패시터(C1)로 구성되어 있다.
전류공급부(20)는 트랜스포머(2), 다이오드(D5, D6), 커패시터(C2, C3)로 구성되어 있다.
피드백 회로(30)는 오차 증폭부(3), 포토 커플러(4)로 구성되어 있다.
스위칭 구동부(40)는 PWM(pulse width modulation) IC(5), 트랜지스터(M1), 커패시터(C4)로 구성되어 있으며, 스위칭 구동부는 칩형태로 제조된다.
이와 같은 연결을 한 종래의 스위칭 모드 파워 서플라이의 동작에 대해 설명한다.
전력공급부(10)에 교류 전원이 입력되고, 교류전원이 브리지 다이오드 정류기(1)를 통과하면 전파정류되고, 브리지 다이오드 정류기(1)의 출력전원은 커패시터(C1)에 의해 평활화되어 직류에 가까운 전류를 출력한다.
스위칭 모드 파워 서플라이의 최초 구동시에는 트랜지스터(M1)가 오프되어 있으므로, 평활화된 직류전류는 트랜스포머(2)의 일차단코일(L1)로 흐르지 못하고, 저항(R)을 통하여 흐른다.
PWM IC(5)는 구동전원전압(Vcc)이 일정 크기 이상이 되어야 구동하므로, 저항(R)을 통해 흐른 전류는 PWM IC(5)쪽으로 바로 흐르지 못하고, 커패시터(C3)로 흘러 커패시터(C3)를 충전한다. 커패시터(C3)가 충전되어 일정전위에 이르러 PWM IC(5)를 구동할 수 있는 전위에 이르게 되면, PWM IC(5)는 구동을 시작한다.
PWM IC(5)는 구동전원전압(Vcc)의 입력을 받아 일정 듀티비를 갖는 펄스를 모스트랜지스터(M1)의 게이트로 출력하고, 이 펄스에 의해 모스 트랜지스터(M1)는 온오프의 동작을 반복한다. 이때, 모스 트랜지스터가 온인 동안에는 평활화된 직류전류가 트랜스포머(2)의 1차코일(L1)쪽으로 흘러 1차코일(L1)에 전류를 차징한다. 모스 트랜지스터(M1)가 오프인 동안에는 평활화된 직류전류는 1차코일(L1) 쪽으로 유입되지 않고, 1차 코일은 저장하고 있던 전류를 트랜스포머(2)의 2차단 코일(L2, L3)로 전송한다.
이렇게 2차단 코일(L2, L3)로 전송된 전류는 다이오드(D5)에 의해 양의 전류로 정류되고, 커패시터(C2)에 의해 다시 한번 평활화(rectify)된다.
평활화된 커패시터(C2) 양단의 전압이 스위칭 모드 파워 서플라이의 출력전압으로 사용된다.
피드백 회로부(30)의 오차증폭기(3)는 출력전압을 포토 커플러(4)를 동작할 수 있는 전압레벨로 증폭하고, 이 포토 커플러(4)에서 증폭된 출력전압이 일정크기 이상이 되면 포토 커플러(4)를 동작시켜 스위칭 구동부(40)의 커패시터(C4)의 전하를 충전한다.
PWM IC(5)는 커패시터(C4)에 충전된 전압이 증가하면 출력 클럭펄스의 듀티비를 감소시키고, 커패시터(C4)에 충전된 전압이 감소하면 출력 클럭펄스의 듀티비를 증가시킨다. 클럭펄스의 듀티비가 증가하면 트랜스포머의 일차단에서 이차단으로 전달하는 전류의 양이 증가되고, 클럭펄스의 듀티비가 감소하면 트랜스포머의 일차단에서 이차단으로 전달하는 전류의 양이 감소한다. 모스 트랜지스터(M1)의 스위칭에 의해 이차단으로 전달되는 전류의 양의 조절되고, 이에 의해 출력전압의 크기가 조절된다.
그런데, PWM파 IC(5)가 구동한 후에는 저항(R)을 통해 흐르는 전류는 PWM파 IC(5)이 동작하는 데 필요하지 않다. 그럼에도 저항(R)을 통해 계속 전류가 공급됨으로 인한 소비전력이 낭비되는 문제점이 있다.
또한, 저항(R)으로 인해 PWM파 IC 밖에 추가적인 소자의 존재로 인해 제조원가가 늘어나는 문제점도 있다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전력소비가 감소되고 제조원가가 줄어든 스위칭 모드 파워 서플라이를 제공하기 위한 것이다.
도1은 종래의 스위칭 모드 파워 서플라이를 도시한 것이고,
도2는 본 발명의 제1실시예를 따른 스위칭 모드 파워 서플라이를 도시한 것이고,
도3은 접합형 전계 효과 트랜지스터의 전류-전압 관계를 도시한 것이고,
도4는 본 발명의 제2실시예를 따른 스위칭 모드 파워 서플라이를 도시한 것이다.
본 발명의 스위칭 모드 파워 서플라이는 전력 공급부, 변압기, 모스펫 트랜지스터, 센서 저항, 직류전류 출력단, 피드백 회로부, 제1커패시터, 접합형 전계효과 트랜지스터, PWM파 발생부를 포함한다. 전력공급부는 교류전류를 입력받아 직류전류로 변환하여 출력하고, 변압기는 전력공급부의 일단에 연결되고, 2차측에 제1, 제2코일을 가지며, 1차측의 전류를 2차측으로 전달하며, 모스펫 트랜지스터는 변압기의 1차측의 한쪽 끝단에 드레인이 연결되어 변압기의 1차측 코일의 전류의 흐름을 제어하며, 센서 저항은 모스펫 트랜지스터의 소스와 접지점 사이에 연결되고, 직류전류 출력단은 변압기의 2차측에 연결되어 직류전류를 외부로 출력하고, 피드백회로부는 직류전류 출력단에 연결되어 직류전류를 입력받아 변압기의 1차측으로 피드백시키고, 제1커패시터는 피드백회로부와 접지점사이에 연결되어 피드백회로부의 직류전류를 입력받아 전하를 충전하고, 접합형 전계 효과 트랜지스터는 제1커패시터와 피드백회로부의 공통단자에 소스가 연결되고 전력공급부의 출력단의 일단에 드레인이 연결되고 접지점에 그라운드와 연결되어 전력공급부의 공급 전류를 스위칭하며, PWM파 발생부는 제1,2,3,4,5터미널을 가지며, 제1터미널은 상기 접합형 전계 효과 트랜지스트의 소스에 연결되고, 제2터미널은 접지점에 연결되고, 제3터미널은 상기 모스펫 트랜지스터의 게이트에 연결되고, 제4터미널은 상기 모스펫 트랜지스터의 소스에 연결되고, 제5터미널은 2차측에서 피드백되어 오는 단자와 연결되고, 상기 제1커패시터의 충전전류를 제1터미널을 통해 입력받아 PWM파를 발생하여 제3터미널을 통해 상기 모스펫 트랜지스터의 게이트에 입력되어 상기 모스펫 트랜지스터를 스위칭한다.
PWM파 발생부는, 제6터미널을 더 가지며 상기 제6터미널과 접지점 사이에 제2커패시터가 연결되는 것이 바람직하며,
전력 공급부는, 교류전류를 입력받아 정류하는 브리지 다이오드, 브리지 다이오드에 병렬로 연결되어 브리지 다이오드의 출력전류를 평활화하는 제3커패시터를 포함하는 것이 바람직하며,
직류전류 출력단은 변압기의 2차측 제1코일에 연결되어 제1전압의 직류전류를 부하로 내보내는 제1 직류전류 출력단, 변압기의 2차측 제2코일에 연결되어 제2전압의 직류전류를 부하로 내보내는 제2 직류전류 출력단을 포함하는 것이 바람직하다.
이하에서는 본 발명의 제1실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도2는 본 발명의 제1실시예를 따른 스위칭 모드 파워 서플라이를 도시한 것이다.
제1실시예를 따른 스위칭 모드 파워 서플라이는, 전력 공급부(100), 변압기(102), 직류 전원 출력단(200), 피드백 회로부(300), 커패시터(C40), 접합형 전계 효과 트랜지스터(junction field effect transistor, JFET), PWM파 발생부(303), 모스펫 트랜지스터(M10), 센서 저항( RS )으로 구성되어 있다.
전력공급부(100)는 브리지 다이오드(101)와 커패시터(C10)로 구성되며, 외부전원은 브리지 다이오드의 다이오드(D10)와 다이오드(D30)의 공통단자와 다이오드(D20)와 다이오드(D40)의 공통단자사이에 입력되고, 커패시터(C10)는 다이오드(D10)와 다이오드(D20)의 공통단자와 다이오드(D20)와 다이오드(D40)의 공통단자사이에 연결되어 접지점에 연결된다.
변압기(102)의 1차측 코일(L10)의 상단은 브리지다이오드(101)와 커패시터(C10)의 공통단자에 연결된다.
직류전원 출력단(200)은 제1직류전원 출력단(210)과 제2직류전원 출력단(220)으로 구성된다.
제1직류전원 출력단(210)은 다이오드(D50)와 커패시터(C20)로 구성되며, 다이오드(D50)의 애노드는 변압기(102)의 2차측 제1코일(L20)의 상단에 연결되고, 커패시터(C20)는 다이오드(D50)의 캐소드와 변압기(102)의 2차측 제1코일(L20)의 하단 사이에 연결된다.
제2직류전원 출력단(220)은 다이오드(D60)와 커패시터(C30)로 구성되며, 다이오드(D60)의 애노드는 변압기(102)의 2차측 제2코일(L30)의 상단에 연결되고, 커패시터(C30)는 다이오드(D60)의 캐소드와 변압기(102)의 2차측 제2코일(L30)의 하단 사이에 연결된다.
피드백회로부(300)는 증폭기(301)와 포토 커플러(302)로 구성되며, 증폭기(301)의 입력단 양단은 제1직류전원 출력단(210)의 출력단 양단에 연결되고, 증폭기(301)의 출력단 양단은 포토 커플러(302)에 연결된다.
커패시터(C40)는 포토커플러(302)와 접지점 사이에 연결된다.
접합형 전계효과 트랜지스터(JFET)의 드레인은 브리지 다이오드(101)와 커패시터(C10)의 상단 공통단자에 연결되고, 게이트는 접지점에 연결되고, 소스는 포토커플러(302)와 커패시터(C40)의 공통단자에 연결된다.
모스펫 트랜지스터(M10)의 드레인은 변압기(102)의 1차측 코일(L10)의 하단에 연결된다. 센서저항( RS )은 모스펫 트랜지스터(M10)의 소스와 접지점 사이에 연결된다.
PWM파 발생부(303)는 5개의 터미널을 가지며, 터미널(T1)은 접합형 전계 효과 트랜지스터(JFET)의 소스에 연결되고, 터미널(T2)은 접지점에 연결되고, 터미널(T3)은 모스펫 트랜지스터(M1)의 게이트에 연결되고, 터미널(T4)은 모스펫 트랜지스터(M1)의 소스와 센서저항( RS )의 공통단자에 연결되고, 터미널(T5)은 포토 커플러(302)와 커패시터(C40)의 공통단자에 연결된다.
이하에서는 제1실시예의 스위칭 모드 파워 서플라이의 동작에 대해 도면은 참조하여 설명한다.
도2는 본 발명의 제1실시예를 따른 스위칭 모드 파워 서플라이를 도시한 것이고, 도3은 접합형 전계 효과 트랜지스터(JFET)의 전류-전압 관계를 도시한 것이다.
전력 공급부(100)에 교류전원이 공급되면, 브리지 다이오드(101)는 교류전원을 정류(rectify)한다. 커패시터(C10)는 정류된 교류전원을 평활화하여 직류전원에 가깝게 만든다.
평활화된 직류전원은 접합형 전계 효과 트랜지스터(JFET)의 드레인에 입력된다. 본 실시예에서, 도2에 도시된 바와 같이, 접합형 전계 효과 트랜지스터(JFET)는 게이트가 접지점에 연결되고, 소스는 커패시터(C40)의 상단에 연결되어 있다. 또한, 최초 구동시에 커패시터(C40)에 충전되어 있지 않으므로, 게이트와 소스간 전압이 0에 가깝다. 따라서, 도3의 전류-전압곡선 중 게이트와 소스간 전압이 0인 곡선을 따라서 동작한다.
접합형 전계 효과 트랜지스터(JFET)의 드레인에 입력된 평활화된 직류전원은 접합형 전계 효과 트랜지스터(JFET)를 턴온시킨다.
PWM파 발생부(303)는 종래의 스위칭 모드 파워 서플라이에서 사용되는 것인데, PWM파 발생부(303)는 터미널(T1)에 입력되는 신호가 일정크기 이상의 전압일 때에만 터미널(T1)에 신호가 입력되고, 출력 터미널(T3)에서 PWM파를 출력한다. 따라서, 본 실시예에서 접합형 전계 효과 트랜지스터(JFET)가 턴온되어 직류 전원이 PWM파 발생부에 공급되더라도, 터미널(T1)로 바로 흐르지 못하고, 커패시터(C40)를 충전시킨다. 그리고, 커패시터(C40)에 충전이 계속되어 커패시터 양단의 전압이 일정 크기 이상이 되면, PWM파 발생부(303)가 구동하게 된다.
PWM파 발생부(303)의 구동에 의해서 터미널(T3)을 통해 PWM파가 출력되고, PWM파에 의해 모스펫 트랜지스터(M10)가 온과 오프 동작을 반복한다.
모스펫 트랜지스터(M10)가 온이 되면, 전력공급부(100)에서 공급되는 직류전원이 변압기(102)의 1차측단으로 흐를 수 있는 경로를 형성하게 되고, 이 직류전원은 변압기의 1차측 코일(L10)로 흐르게 된다. 이로 인해 변압기(102)의 1차측 코일(L10)은 에너지를 저장한다.
모스펫 트랜지스터(M10)가 오프가 되면, 전력공급부(100)에서 공급되는 직류전원이 변압기(102)의 1차측단으로 흐르지 않는다. 반면에 온시에 저장되어 있는 에너지를 2차측단으로 전달한다.
따라서, 모스펫 트랜지스터(M10)의 온시간이 길어지면, 즉 PWM파의 듀티비가 증가하면, 변압기(102)의 1차측 코일(L10)의 에너지 저장시간이 길어지고, 이로 인해 변압기(102)의 2차측으로 전달되는 전류의 양이 많아진다.
또한, 모스펫 트랜지스터(M10)의 온시간이 짧아지면, 즉 PWM파의 듀티비가 감소하면, 변압기(102)의 1차측 코일(L10)의 에너지 저장시간이 짧아지고, 이로 인해 변압기(102)의 2차측으로 전달되는 전류의 양이 작아진다.
변압기(102)의 2차측으로 전달된 전류는 2차측의 코일(L20)과 코일(L30)을 통해 제1 직류 전원 출력단(210)과 제2 직류 전원 출력단(220)으로 공급된다.
모스펫 트랜지스터(M10)가 온되면 와인딩(winding)극성에 의해서 다이오드(D50,D60)는 역바이어스 되어서 오프되고, 에너지는 1차측의 코일(L10)에 저장된다. 모스펫 트랜지스터(M10)가 오프되면 와인딩 전압의 극성이 바뀌어서 다이오드가 온되고 에너지가 2차측으로 전달된다.
여기서, 직류 출력 전원의 전압크기는 변압기의 1차측 코일(L10)과 2차측 코일(L20)의 턴(turn) 수에 의해 결정되고, 이보다 미세한 전압의 크기 조정은 PWM파의 듀티비에 의해 조절된다.
듀티비에 의한 출력 직류 전원(DC OUT)의 크기 조절은 다음과 같다.
출력 직류 전원(DC OUT)은 2차측으로 공급되는 전류의 양이 많을수록 그 전압의 크기가 커진다. 따라서, PWM파의 듀티비가 증가하면 2차측으로 공급되는 전류의 양이 증가하므로, 출력 직류 전원(DC OUT)의 전압이 커진다.
마찬가지로, PWM파의 듀티비가 감소하면 2차측으로 공급되는 전류의 양이 감소하므로, 출력 직류 전원(DC OUT)의 전압이 작아진다.
제2 직류 전원 출력단(220)은 제1직류 전원 출력단(210)과 같이 다이오드(D60)와 커패시터(C30)로 구성되어 있고, 동일한 동작을 한다.
피드백 회로부(300)은 제1 직류 전원 출력단(210)의 직류 출력 전원(DC OUT)을 PWM파 발생부(303)쪽으로 피드백(feedback)시킨다.
증폭기(301)는 제1 직류 전원 출력단(210)의 직류 출력 전원(DC OUT)을 입력단에 입력받아 PWM파를 포토 커플러(302)를 구동할 전압을 갖도록 증폭한다.
포토 커플러(302)는 증폭기(301)의 출력전류에 의해 구동되고, 포토 커플러(302)가 구동을 시작하면 제2 직류 전원 출력단(220)의 직류 전원이 커패시터(C40)로 흐른다. 포토 커플러(302)가 구동시에 제2 직류 전원 출력단(220)으로부터 공급되는 직류전원에 의해 커패시터(C40)가 충전된다. 이때, 직류 출력 전원(DC OUT)이 증가하면 커패시터에 충전되는 전류의 양이 증가하여 커패시터 양단의 전압이 커지고, 직류 출력 전원(DC OUT)이 감소하면 커패시터에 충전되는 전류의 양이 감소하여 커패시터 양단의 전압이 줄어든다.
위에서 설명한 대로, 접합형 전계 효과 트랜지스터(JFET)의 턴온에 의해 커패시터(C40)의 양단전압이 일정 전압 이상이 되면 PWM파 발생부(303)가 구동을 시작하고, 일단 PWM파 발생부(303)의 구동이 시작되고 난 후에는 제2직류 전원 출력단(220)에서 공급되는 전류에 의해 결정되는 커패시터(C40) 양단의 전압이 PWM파 발생부(303)의 발생 PWM파의 듀티비를 조절한다. 즉, 커패시터(C40) 양단의 전압이 증가하면, PWM파의 듀티비가 증가하고, 커패시터(C40) 양단의 전압이 감소하면, PWM파의 듀티비가 감소한다.
한편, 커패시터(C40)가 제1 직류 전원 출력단에 의해 충전되어 커패시터 양단의 전압이 증가하면 접합형 전계 효과 트랜지스터(JFET)의 게이트-소스 전압이 음이 된다. 도3에 도시된 바와 같이, 게이트-소스간 전압이 음이 되면 접합형 전계 효과 트랜지스터(JFET)를 흐르는 전류가 거의 미미한 수준에 이른다. 따라서, 접합형 전계 효과 트랜지스터(JFET)는 PWM파 발생부(303)를 최초 구동한 후 전류를 변압기의 2차측으로 전달한 후에는 전류를 거의 흘리지 않는다. 즉, 접합형 전계 효과 트랜지스터(JFET)는 스위칭 모드 파워 서플라이의 PWM파 발생부(303)를 최초 구동하는 역할을 하고, 그 후에는 전류를 거의 흘리지 않으므로, 불필요한 전류를 흘리지 않음으로써 동작전압과 소비전력을 감소시킨다.
센서 저항( RS )은 모스펫 트랜지스터(M10)에 흐르는 전류를 센서저항양단의 전압으로 감지하여 PWM파 발생부(303)의 터미널(T4)을 통해 입력된다. 센서저항( RS )으로 인해 모스펫 트랜지스터(M10)에 흐르는 전류가 정격전류이상 흐르면 PWM IC(303)가 터미널(T3)을 통해 로우값을 출력하여 모스펫 트랜지스터(M10)를 오프시킨다. 이러한 동작에 의해 센서저항은 모스펫 트랜지스터를 보호하는 역할을 한다.
이상과 같은 동작에 의해 본 실시예의 스위칭 모드 파워 서플라이는 안정된 직류 전원을 저전력, 저 구동전압상태로 공급할 수 있게 된다.
이하에서는 본 발명의 제2실시예를 따른 스위칭 모드 파워 서플라이에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명의 제2 실시예를 따른 스위칭 모드 파워 서플라이는, 전력 공급부(500), 변압기(502), 직류 전원 출력단(600), 피드백 회로부(700), 커패시터(C400), 커패시터(C500), 접합형 전계 효과 트랜지스터(junction field effect transistor, JFET), PWM파 발생부(603), 모스펫 트랜지스터(M100), 센서 저항( RS )으로 구성되어 있다.
전력공급부(500)는 브리지 다이오드(501)와 커패시터(C100)로 구성되며, 외부전원은 브리지 다이오드(501)의 다이오드(D100)와 다이오드(D300)의 공통단자와 다이오드(D200)와 다이오드(D400)의 공통단자사이에 입력되고, 커패시터(C100)는 다이오드(D100)와 다이오드(D200)의 공통단자와 다이오드(D200)와 다이오드(D400)의 공통단자사이에 연결되어 접지점에 연결된다.
변압기(502)의 1차측 코일(L100)의 상단은 브리지다이오드(501)와 커패시터(C100)의 공통단자에 연결된다.
직류전원 출력단(600)은 제1직류전원 출력단(610)과 제2직류전원 출력단(620)으로 구성된다.
제1직류전원 출력단(610)은 다이오드(D500)와 커패시터(C200)로 구성되며, 다이오드(D500)의 애노드는 변압기(502)의 2차측 제1코일(L200)의 상단에 연결되고, 커패시터(C200)는 다이오드(D500)의 캐소드와 변압기(502)의 2차측 제1코일(L200)의 하단 사이에 연결된다.
제2직류전원 출력단(620)은 다이오드(D600)와 커패시터(C300)로 구성되며, 다이오드(D600)의 애노드는 변압기(502)의 2차측 제2코일(L300)의 상단에 연결되고, 커패시터(C300)는 다이오드(D600)의 캐소드와 변압기(502)의 2차측 제2코일(L300)의 하단 사이에 연결된다.
피드백회로부(700)는 증폭기(701)와 포토 커플러(702)로 구성되며, 증폭기(701)의 입력단 양단은 제1직류전원 출력단(510)의 출력단 양단에 연결되고, 증폭기(701)의 출력단 양단은 포토 커플러(702)에 연결된다.
커패시터(C400)는 포토커플러(702)와 접지점 사이에 연결된다.
접합형 전계효과 트랜지스터(JFET)의 드레인은 브리지 다이오드(501)와 커패시터(C100)의 상단 공통단자에 연결되고, 게이트는 접지점에 연결되고, 소스는 포토커플러(702)와 커패시터(C400)의 공통단자에 연결된다.
모스펫 트랜지스터(M100)의 드레인은 변압기(502)의 1차측 코일(L100)의 하단에 연결된다. 센서저항( RS )은 모스펫 트랜지스터(M100)의 소스와 접지점 사이에 연결된다.
PWM파 발생부(603)는65개의 터미널을 가지며, 터미널(T1)은 커패시터(C1)와 접합형 전계 효과 트랜지스터(JFET)의 소스에 연결되고, 터미널(T2)은 접지점에 연결되고, 터미널(T3)은 모스펫 트랜지스터(M100)의 게이트에 연결되고, 터미널(T4)은 모스펫 트랜지스터(M100)의 소스와 센서저항( RS )의 공통단자에 연결되고, 터미널(T5)은 커패시터(C500)에 연결되고, 터미널(T6)은 포토커플러(702)와 커패시터 (C400)의 공통단자에 연결된다.
커패시터(C500)는 PWM파 발생부(603)의 터미널(T5)과 접지점 사이에 연결된다.
이하에서는 본 발명의 제2실시예의 동작에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
본 실시예는 제1실시예와 커패시터(C500)를 제외하고 동일한 동작을 한다.
커패시터(C500)는 PWM파 발생부(603)의 터미널(T5)에 연결되어 PWM파 발생부(603)의 최초 구동시에 발생하는 오버슈트(overshoot)를 방지하여 소프트 스위칭하는 역할을 한다.
따라서, 제2실시예를 따르면 소프트 스위칭하는 스위칭 모드 파워 서플라이를 구현할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 하나의 실시예일 뿐 본 발명이 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 또한 상기 실시예 외에 많은 변경이나 변형이 가능한 것은 물론이다.
본 발명에 따르면 전력소비가 감소되고 제조원가가 줄어든 스위칭 모드 파워 서플라이를 구현할 수 있다.

Claims (8)

  1. 교류전류를 입력받아 직류전류로 변환하여 출력하는 전력 공급부,
    상기 전력공급부의 일단에 연결되고, 2차측에 제1, 제2코일을 가지며, 1차측의 전류를 2차측으로 전달하는 변압기,
    상기 변압기의 1차측의 한쪽 끝단에 드레인이 연결되어 상기 변압기의 1차측 코일의 전류의 흐름을 제어하는 모스펫 트랜지스터,
    상기 모스펫 트랜지스터의 소스와 접지점 사이에 연결되어 상기 모스펫 트랜지스터에 과도 전류가 흐르는 것을 방지하는 센서 저항,
    상기 변압기의 2차측에 연결되어 직류전류를 외부로 출력하는 직류전류 출력단,
    상기 직류전류 출력단에 연결되어 직류전류를 입력받아 상기 변압기의 1차측으로 피드백시키는 피드백회로부,
    상기 피드백회로부와 접지점사이에 연결되어 상기 피드백회로부의 직류전류를 입력받아 전하를 충전하는 제1커패시터,
    상기 제1커패시터와 피드백회로부의 공통단자에 소스가 연결되고 상기 전력공급부의 출력단의 일단에 드레인이 연결되고 접지점에 그라운드가 연결되어 상기 전력공급부의 공급 전류를 스위칭하는 접합형 전계 효과 트랜지스터,
    제1,2,3,4,5 터미널을 가지며, 제1터미널은 상기 접합형 전계 효과 트랜지스트의 소스에 연결되고, 제2터미널은 접지점에 연결되고, 제3터미널은 상기 모스펫 트랜지스터의 게이트에 연결되고, 제4터미널은 상기 모스펫 트랜지스터의 소스에 연결되고, 제5터미널은 상기 피드백 회로부에 연결되고, 상기 제1커패시터의 충전전류를 제1터미널을 통해 입력받아 PWM파를 발생하여 제3터미널을 통해 상기 모스펫 트랜지스터의 게이트에 입력되어 상기 PWM파상기 모스펫 트랜지스터를 스위칭하는 PWM파 발생부를 포함하는 스위칭 모드 파워 서플라이.
  2. 제1항에서,
    상기 PWM파 발생부는,
    제6터미널을 더 가지며 상기 제6터미널과 접지점 사이에 제2커패시터가 연결된 스위칭 모드 파워 서플라이.
  3. 제1항에서,
    상기 전력 공급부는,
    교류전류를 입력받아 정류하는 브리지 다이오드, 상기 브리지 다이오드에 병렬로 연결되어 상기 브리지 다이오드의 출력전류를 평활화하는 제3커패시터를 포함하는 스위칭 모드 파워 서플라이.
  4. 제1항에서,
    상기 직류전류 출력단은,
    상기 변압기의 2차측 제1코일에 연결되어 제1전압의 직류전류를 부하로 내보내는 제1 직류전류 출력단,
    상기 변압기의 2차측 제2코일에 연결되어 제2전압의 직류전류를 부하로 내보내는 제2 직류전류 출력단을 포함하는 스위칭 모드 파워 서플라이.
  5. 제4항에서,
    상기 제1직류전류 출력단은,
    상기 변압기의 2차측의 제1코일의 일단에 애노드가 연결되어 상기 변압기의 2차측의 출력 직류전류를 정류하는 제1 다이오드,
    상기 제1다이오드의 캐소드와 상기 변압기의 2차측의 제2코일의 타단사이에 연결되어 상기 다이오드의 출력 직류전류를 평활화하는 제4커패시터를 포함하는 스위칭 모드 파워 서플라이.
  6. 제4항에서,
    상기 제2 직류 전류 출력단은,
    상기 변압기의 2차측의 제2코일의 일단에 애노드가 연결되어 상기 변압기의 2차측의 출력직류전류를 정류하는 제2 다이오드,
    상기 제2다이오드의 캐소드와 상기 변압기의 2차측의 제2코일의 타단사이에 연결되어 상기 제2 다이오드의 출력직류전류를 평활화하는 제5커패시터를 포함하는 스위칭 모드 파워 서플라이.
  7. 제4항에서,
    상기 피드백회로부는,
    상기 제1 직류전류 출력단의 양단에 연결되어 상기 제1 직류전류 출력단의 출력전류를 증폭하는 증폭부,
    상기 증폭부와 상기 제2 직류전류 출력단의 일단에 연결되고 상기 증폭부의 출력전류를 입력받아 상기 증폭부의 출력전류에 따라 온오프동작에 의해 상기 제2 직류전류 출력단의 출력전류를 상기 제1커패시터를 충전하는 포토 커플러를 포함하는 스위칭 모드 파워 서플라이.
  8. 제1항에서,
    상기 PWM파 발생부는,
    상기 제1커패시터의 충전전압이 커지면 PWM파의 듀티비를 감소시키고, 상기 제1커패시터의 충전전압이 작아지면 PWM파의 듀티비를 증가시키는 스위칭 모드 파워 서플라이.
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