KR20000039009A - 스위칭모드 전원공급장치의 과부하 보호장치 - Google Patents

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Abstract

개시된 스위칭모드 전원공급장치의 과부하 보호장치는 펄스폭 변조부, 스위칭부, 전류 감지부, 에러 검출/궤환부 등을 포함하는 전원제어 집적회로를 사용할 때 영상표시기기로 입력되는 스위칭 주파수의 변화 또는 부하측 전원라인의 단락 및 단선 등으로 인해 과전압 및/또는 과전류가 발생될 경우 영상표시기기 및 스위칭모드 전원공급장치 자체를 보호할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명은 외부에서 전원 입력부를 통하여 공급되는 상용 교류전압을 직류전압으로 정류하여 출력하는 정류부와, 정류부에서 출력된 직류전압을 서로 다른 권선비를 갖는 하나 이상의 부하측 전원라인을 통해 서로 다른 소정의 전압으로 변압하여 영상표시기기 내부의 각 부하로 공급하는 스위칭 변압부와, 영상표시기기에 인가되는 수평주파수에 따른 스위칭 주파수를 전압으로 변환하고, 스위칭 변압부의 1차측에 흐르는 전류와 2차측에서 각 부하로 출력되는 전압을 감지하며, 스위칭 주파수의 변동에 따라 변환된 전압을 이용하여 감지된 전류 또는 전압에 (+) 또는 (-) 경사면 보상을 수행하여 스위칭 주파수에 관계없이 최대공급전력이 항상 일정하도록 제한하는 전원제어 집적회로부로 구성된다.
따라서, 본 발명은 전원제어 집적회로부로 입력되는 스위칭 주파수가 변동되더라도 스위칭 주파수의 (+) 또는 (-) 경사면 보상을 통해 최대공급전력을 제한함으로써 과부하 발생시 각각의 스위칭 주파수에 관계없이 정확한 과부하 보호동작을 수행함은 물론, 스위칭 변압부 2차측 다이오드 단락에 따른 급격한 서지전류에 의해 스위칭부의 파손을 방지할 수 있고, OLP 시간 지연 동작을 통해 전원라인으로부터 노이즈 또는 서지전압/전류가 유입되는 경우 또는 펄스폭 변조부 내부에 흐르는 누설전류 등으로 인한 과부하 보호장치의 오동작을 방지하며, 각각의 스위칭 주파수에 관계없이 정확한 과부하 보호동작을 위한 경사면 보상이 수행된 신호에 한번 더 OLP 시간지연 동작을 수행함으로써 훨씬 더 정확한 과부하 보호동작을 수행하는 효과를 제공한다.

Description

스위칭모드 전원공급장치의 과부하 보호장치
본 발명은 스위칭모드 전원공급장치(Switching Mode Power Supply)의 과부하 보호장치에 관한 것이다.
보다 상세하게는 스위칭 모드 전원공급장치에 있어서, 펄스폭 변조부, 스위칭부, 전류 감지부, 에러 검출/궤환부, 발진부 등을 포함하는 전원제어 집적회로(Integrated Circuit)를 사용할 때 영상표시기기로 입력되는 스위칭 주파수의 변화 또는 부하측 전원라인의 단락 및 단선 등으로 인해 과전압(Overvoltage) 및/또는 과전류(Overcurrent)가 발생될 경우 영상표시기기 및 스위칭모드 전원공급장치 자체를 보호할 수 있도록 하는 스위칭모드 전원공급장치의 과부하 보호장치에 관한 것이다.
일반적으로 전자기기, 특히 가전제품 등과 같은 소형의 전자기기는 그 효율성 및 소형, 경량화에 힘입은 스위칭모드 전원공급장치에 의해 구동되어 진다.
도 1은 이와 같은 종래 기술에 따른 스위칭모드 전원공급장치의 일 예를 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 도 1의 스위칭 주파수의 변화에 따른 전압변화를 나타낸 파형도이다,
도시된 바와 같이, 스위칭모드 전원공급장치의 정류부(20)는 외부에서 전원 입력부(10)를 통하여 공급되는 상용 교류(AC)전압을 직류(DC)전압으로 정류하여 출력한다.
스위칭 변압부(30)는 정류부(20)에서 출력된 직류전압을 서로 다른 권선비를 갖는 하나 이상의 부하측 전원라인을 통해 서로 다른 소정의 전압으로 변압하여 영상표시기기 내부의 각 부하로 공급한다.
전원제어 집적회로부(40)는 영상표시기기에 인가되는 수평주파수에 따라 마이크로 컴퓨터(도시되어 있지 않음)로부터 스위칭 주파수가 입력되면, 스위칭 주파수에 따른 클럭신호를 발생하는 OSC부(41)와, 후술되는 스위칭부(43)의 스위칭을 제어하기 위해 스위칭 변압부(30)의 1차측에 걸리는 전압을 감지하는 과전압 감지부(44)에서 출력되는 감지전압과 전류 감지부(45)에서 출력되는 감지전류 및 에러 검출/궤환부(46)에서 출력되는 스위칭 변압부(30)의 2차측 출력전압신호를 입력받아 이들 입력신호의 변화에 따라 듀티 사이클(Duty cycle)이 조정된 펄스폭 변조(Pulse Width Modulation : PWM)신호를 스위칭부(43)에 공급하는 펄스폭 변조부(42)와, 펄스폭 변조부(42)에서 출력되는 PWM 신호에 의해 스위칭 변압부(30)를 스위칭하는 스위칭부(43)와, 스위칭 변압부(30)의 1차측 출력권선에 걸리는 전압을 감지하여 펄스폭 변조부(42)로 출력하는 과전압 감지부(44)와, 스위칭부(43)를 통해 흐르는 스위칭 변압부(30)의 전류를 감지하는 전류 감지부(45)와, 스위칭 변압부(30)에서 각 부하로 인가되는 출력전압들중 소정의 전압을 공급받아 출력전압의 변화에 따른 신호를 펄스폭 변조부(42)로 출력하는 에러 검출/궤환부(46)로 구성되어 있다.
여기서, 스위칭모드 전원공급장치가 기동될 때에는 정류부(20)의 직류 출력전압이, 그리고 기동 후 정상동작하는 상태에서는 스위칭 변압부(30)의 변압기 보조권선으로부터 출력되어 정류된 직류전압이 펄스폭 변조부(42)의 구동전원으로 공급되어 진다.
이와 같은 구성의 스위칭모드 전원공급장치에 있어서, 스위칭 변압부(30)의 부하측 전원라인이 단선 또는 단락되는 경우에는 스위칭 변압부(30)의 출력전압이 정상적으로 동작될 때에 비해 급격히 낮아지게 된다.
이와 같이 스위칭 변압부(30)의 출력전압이 낮아지게 되면 에러 검출/궤환부(46)는 스위칭 변압부(30)의 출력전압을 감지하여 펄스폭 변조부(42)로 그 변화분을 궤환시키고, 펄스폭 변조부(42)에서 듀티 사이클이 커진 신호를 출력하게 되어 스위칭부(43)로 하여금 스위칭 변압부(30)를 단속하게 한다.
이에 따라 스위칭 변압부(30)는 정상적인 경우보다 매우 높은 전압을 출력하게 되므로 높아진 출력전압에 의해 스위칭 변압부(30)의 출력단자에 연결된 각 부하들 즉, 기기를 구성하는 회로부품들이 손상 또는 파괴될 염려가 있을 뿐만 아니라, 연쇄적으로 스위칭 변압부(30)의 출력단자와 연결된 전원공급장치의 구성부분도 손상될 우려가 있었다.
그러므로 상술한 바와 같이 스위칭 변압부(30)의 출력전압이 정상보다 커져 과부하가 발생되는 경우에는, 스위칭모드 전원공급장치 및 영상표시기기의 손상을 방지하기 위해 과부하 보호장치가 동작된다.
즉, 스위칭 변압부(30)의 출력전압이 정상보다 높은 경우에는 과전압 감지부(44)에서 출력되는 스위칭 변압부(30)의 1차측 전압 감지신호와, 전류 감지부(45)에서 출력되는 스위칭부(43)를 통해 흐르는 스위칭 변압부(30)의 감지전류와, 에러 검출/궤환부(46)에서 출력되는 스위칭 변압부(30)의 출력전압 증가분에 따른 오차신호를 공급받는 펄스폭 변조부(42)에서 듀티비가 감소된 PWM 신호를 출력하고, 이에 따라 스위칭부(43)에 의한 스위칭 변압부(30)의 스위칭 시간을 제어함으로써, 스위칭 변압부(30)의 각 출력전압이 줄어들어 과부하로부터 기기 내부의 각 부하들을 보호하도록 하였다.
그리고 도면에 도시하지는 않았지만 전원제어 집적회로(40) 내부의 온도를 감지하여 일정온도 이상인 경우 펄스폭 변조부(42)를 통해 스위칭부(43)의 스위칭 시간을 제어하여 스위칭 변압부(30)의 각 출력전압이 줄어들게 함으로써 기기 내부의 각 부하들을 보호하기도 하였다.
그러나, 이와 같은 종래 기술에 따른 스위칭모드 전원공급장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 스위칭 변압부(30)에 최대로 흘릴 수 있는 전류를 마이크로 컴퓨터로부터 인가되는 스위칭 주파수에 관계없이 일정한 값(예를 들어, 수평주파수가 31KHz인 경우 약 6A, 수평주파수가 96KHz인 경우 약 2A)으로 제한되게 설계하였기 때문에 스위칭 주파수 변동에 과부하 보호장치가 정상적으로 동작되지 않는 문제점이 있었다.
즉 스위칭모드 전원공급장치의 과부하 보호장치는 스위칭 변압부(30)의 출력소비전력이 스위칭모드 전원공급장치에서 공급하는 최대공급전력을 초과하여야 동작되는데, 스위칭모드 전원공급장치로 인가되는 수평주파수가 96KHz인 경우 스위칭모드 전원공급장치에서 공급하는 최대공급전력(P=1/2*L*I2*96KHz[W])이 수평주파수가 31KHz인 경우의 최대공급전력(P=1/2*L*I2*31KHz[W])보다 3배 이상 증가하게 되므로 수평주파수가 31KHz에서 96KHz로 증가되면 31KHz로 스위칭할 때보다 최소 3배 이상의 출력소비전력이 증가해야 과부하 보호장치가 동작되었다.
그러나 96KHz로 스위칭할 때 과부하로 인해 과부하 보호장치가 동작되기 위한 최대공급전력이 약 300W를 넘어설 때까지 영상표시기기 또는 스위치모드 전원공급장치가 파손되지 않고 정상적으로 동작하는 것이 거의 불가능하였으므로 종래 기술로는 고해상도의 영상표시기기를 지원하지 못하는 문제점이 있었다.
한편, 도 3은 도 1의 스위칭모드 전원공급장치의 스위칭 변압부를 상세하게 나타낸 회로도로서, 펄스폭 변조부로부터 출력된 PWM 신호에 따라 스위칭되는 전계 효과 트랜지스터(Q1)로 된 스위칭부(43)와, 전계 효과 트랜지스터(Q1)의 스위칭에 따라 입력전압(Vi)을 서로 다른 권선비를 갖는 하나 이상의 부하측 전원라인을 통해 서로 다른 소정의 전압으로 변압(Vo)하여 영상표시기기 내부의 각 부하로 공급하는 스위칭 변압부(30)와, 전계 효과 트랜지스터(Q1)를 통해 흐르는 스위칭 변압부(30)의 전류를 감지하는 전류 감지부(45)를 나타낸다.
이때 스위칭부(43)의 스위칭 소자는 상술한 전계 효과 트랜지스터 이외에 일반적인 트랜지스터는 물론 스위칭할 수 있는 소자라면 어느 것을 사용하더라도 무방하다.
그리고 스위칭 변압부(30)의 2차측에는 출력스위칭 다이오드(D), 출력 콘덴서(Co), 출력 저항(Ro)이 직병렬로 연결되어 있다.
이와 같이 구성된 스위칭 변압부(30)가 정상적인 동작을 수행하는중 과부하가 발생되어 스위칭 변압부(30)의 2차측에 설치된 출력스위칭 다이오드(D)가 단락되는 경우에는, 출력 콘덴서(Co)의 임피던스(Xc=1/2πfCo)는 거의 제로가 되므로 2차측 인덕턴스(Ls)는 0μH에 가깝게 되고, 이에 따라 상호 인덕턴스는 거의 제로가 되므로 1차측 인덕턴스(Lp)는 단락된 것과 마찬가지로 되어 수μH의 누설 인덕턴스가 나타나게 된다.
이에 따라 도 4에 도시된 바와 같이, 스위칭 변압부(30)의 1차측에서 전계 효과 트랜지스터(Q1)로 수십 암페어(A)의 급격한 서지전류(Ip)가 인가되어(b점) 전계 효과 트랜지스터(Q1)가 파괴되며, 전계 효과 트랜지스터(Q1)의 드레인-소스 단자간에도 서지전압(Vds)이 발생되어(a점) 전계 효과 트랜지스터(Q1)의 정격을 초과하는 경우 전계 효과 트랜지스터(Q1)가 파괴되는 문제점이 있었다.
또한 스위칭 변압부(30)의 코어가 포화(saturation)되는 경우에도 1차측 인덕턴스(Lp)값이 급격히 감소되어 동일한 서지전류(Ip)가 흐르게 되고, 결국 스위칭모드 전원공급장치가 파괴되는 문제점이 발생하였다.
한편, 상술한 바와 같은 종래의 스위칭모드 전원공급장치의 과부하 보호장치 이외에 도 5에 도시된 바와 같이 스위칭모드 전원공급장치에 OLP부를 구성하여 영상표시기기의 회로동작중 수평편향이나 비디오 출력회로가 단락되거나 과부하 발생시 스위칭모드 전원공급장치를 보호하기도 하였다.
즉, 전술한 도 1에서의 에러 검출/궤환부(46)의 출력단과 펄스폭 변조부(42)의 입력단 사이에 에러 검출/궤환부(46)에서 출력되는 신호를 입력받아 과부하를 검출하는 과부하 검출부(47A)와, 과부하 검출부(47A)의 출력신호와 기준전압(OLP Vref)을 비교하여 변화된 신호를 펄스폭 변조부(42)로 출력하는 OLP 비교기(47B)로 구성된 OLP부(47)가 구비되어 있다.
여기서, 스위칭모드 전원공급장치에 OLP부(47)를 추가로 구성하여 사용하는 이유는 대부분의 영상표시기기가 다중출력(예를 들어, 90∼240V의 교류전원과 220, 80, 35, 14, 7, -13V 등의 직류전원)을 가지고 있으므로 만일, 220V 전원라인이 단락될 경우에는 큰 서지전류에 의해 스위칭모드 전원공급장치의 과부하 보호장치가 동작되지만 7V 등의 낮은 전원라인이 단락되는 경우에는 이를 미처 감지하지 못하여 스위칭모드 전원공급장치가 계속 동작됨에 따른 단락 부분의 화재 및 폭파의 위험을 방지하기 위해서이다.
이와 같이 OLP부(47)가 구비된 스위칭모드 전원공급장치가 정상적인 동작을 수행하는 도중 단락 등에 의해 과부하가 발생된 경우에는, 에러 검출 궤환부(46)에서 출력되는 신호를 과부하 검출부(47A)에서 감지하여 감지된 값을 OLP 비교기(47B)의 반전단자(-)로 출력한다.
이에 따라 OLP 비교기(47B)에서는 반전단자(-)로 인가되는 과부하 검출부(47A)에서 감지된 전압과 비반전단자(+)로 기준전압(OLP Vref, 예를 들어, 8V)을 비교하여 감지된 전압이 기준전압 이하인 경우에는 정상적인 동작을 계속 수행할 수 있도록 신호를 출력하고, 기준전압 이상인 경우에는 스위칭모드 전원공급장치의 동작을 중지하도록 하는 래치업(latch-up) 신호를 펄스폭 변조부(42)로 출력한다.
그러나 상술한 OLP부가 구비된 스위칭모드 전원공급장치는 과부하 비교기에서 OLP 동작을 제어하게 되는데, 회로동작시 전원라인으로부터 노이즈 또는 서지전압/전류가 유입되는 경우 OLP 비교기가 오동작되는 문제점이 발생하였다.
또한 OLP 비교기는 비교적 적은 전류(약 5μA)로 구동시키는데, 실제 펄스폭 변조부 내부에 흐르는 누설전류 등에 의해 OLP 전압이 제대로 상승하지 못하여 정상적인 동작을 수행하지 못하는 경우가 발생되는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 펄스폭 변조부, 스위칭부, 전류 감지부, 에러 검출/궤환부 등을 포함하는 전원제어 집적회로를 사용할 때 영상표시기기로 입력되는 스위칭 주파수의 변화 또는 부하측 전원라인의 단락 및 단선 등으로 인해 과전압 및/또는 과전류가 발생될 경우 영상표시기기 및 스위칭모드 전원공급장치 자체를 보호할 수 있도록 하는 스위칭모드 전원공급장치의 과부하 보호장치를 제공하는 데 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 스위칭모드 전원공급장치의 과부하 보호장치의 일 예를 개략적으로 나타낸 블록도,
도 2는 도 1의 스위칭 주파수의 변화에 따른 전압변화를 나타낸 파형도,
도 3은 도 1의 스위칭모드 전원공급장치의 스위칭 변압부를 상세하게 나타낸 회로도,
도 4는 도 3의 주요부분에 대한 전압 및 전류변화를 나타낸 파형도,
도 5는 종래 기술에 따른 스위칭모드 전원공급장치의 과부하 보호장치의 다른 예를 개략적으로 나타낸 블록도,
도 6과 도 8은 본 발명에 따른 스위칭모드 전원공급장치의 과부하 보호장치의 스위칭 주파수 변동에 따른 최대공급전력을 제한하여 정확한 과부하 보호동작을 수행하는 제 1 실시예를 각각 나타낸 도면,
도 7과 도 9는 도 6과 도 8의 스위칭 주파수 변동에 따른 전압변화를 나타낸 파형도,
도 10은 본 발명에 따른 스위칭모드 전원공급장치의 과부하 보호장치의 스위칭 변압부 2차측 다이오드 단락에 따른 과부하를 방지하기 위한 제 2 실시예를 나타낸 도면,
도 11은 도 10의 스위칭 변압부 2차측 다이오드 단락에 따른 과부하 방지시 주요부분의 전압파형과 전류파형을 나타낸 도면,
도 12는 본 발명에 따른 스위칭모드 전원공급장치의 과부하 보호장치의 OLP(Over Load Protection)부를 통한 시간 지연 동작에 따른 제 3 실시예를 나타낸 도면,
도 13은 도 12의 OLP 시간 지연 동작에 따른 과부하 방지시 주요부분의 전압파형을 나타낸 도면,
도 14는 본 발명에 따른 스위칭모드 전원공급장치의 과부하 보호장치의 최대공급전력 제한과 OLP 시간 지연 동작을 결합한 제 4 실시예를 나타낸 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 전원 입력부 200 : 정류부
300 : 스위칭 변압부 400 : 전원제어 집적회로부
405 : OSC부 410 : F/V 변환부
415, 415A : 스위칭 주파수 보상부 420, 420A, 450 : 비교기
425 : 펄스폭 변조부 430 : 스위칭부
435 : 과전압 감지부 440 : 전류 감지부
445 : 에러 검출/궤환부 455 : 과전류 감지부
460 : SDSP부 465 : OLP부
465A : 과부하 검출부 465B : OLP 시간 지연부
465C : OLP 상태확인부 ZD : 제너 다이오드
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스위칭모드 전원공급장치의 과부하 보호장치는 외부에서 전원 입력부를 통하여 공급되는 상용 교류전압을 직류전압으로 정류하여 출력하는 정류부와, 정류부에서 출력된 직류전압을 서로 다른 권선비를 갖는 하나 이상의 부하측 전원라인을 통해 서로 다른 소정의 전압으로 변압하여 영상표시기기 내부의 각 부하로 공급하는 스위칭 변압부와, 영상표시기기에 인가되는 수평주파수에 따른 스위칭 주파수를 전압으로 변환하고, 스위칭 변압부의 1차측에 흐르는 전류와 2차측에서 각 부하로 출력되는 전압을 감지하며, 스위칭 주파수의 변동에 따라 변환된 전압을 이용하여 감지된 전류 또는 전압에 (+) 또는 (-) 경사면 보상을 수행하여 스위칭 주파수에 관계없이 최대공급전력이 항상 일정하도록 제한하여 스위칭 변압부를 제어하는 전원제어 집적회로부로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징은 상술한 전원제어 집적회로부에서 스위칭 변압부의 1차측에 흐르는 전류와 2차측에서 각 부하로 출력되는 전압을 감지하고, 감지된 전류를 통해 스위칭 변압부의 2차측 다이오드가 단락되어 스위칭 소자에 흐르는 전류가 급격히 증가되는지를 판단하여 감지전류가 설정된 전류값보다 높은 경우 출력되는 스위칭 중지신호에 따라 스위칭 변압부를 제어하는 것이다.
본 발명의 다른 특징은 상술한 전원제어 집적회로부에서 스위칭 변압부의 1차측에 흐르는 전류와 2차측에서 각 부하로 출력되는 전압을 감지하고, 에러 검출/궤환부에서 출력되는 스위칭 변압부 2차측의 출력전압 변화에 따른 출력전압신호를 입력받아 과부하를 검출하고, 과부하 검출신호를 일정시간동안 지연시키며, 일정시간 지연된 과부하 검출신호가 지연시간 동안 하이상태를 계속 유지하는 경우 출력되는 래치업 신호에 따라 스위칭 변압부를 제어하는 것이다.
그리고, 본 발명의 또 다른 특징은 상술한 전원제어 집적회로부에서 영상표시기기에 인가되는 수평주파수에 따른 스위칭 주파수를 전압으로 변환하고, 스위칭 변압부의 1차측에 흐르는 전류와 2차측에서 각 부하로 출력되는 전압을 감지하며, 스위칭 주파수의 변동에 따라 변환된 전압을 이용하여 감지된 전류 또는 전압에 (+) 또는 (-) 경사면 보상을 수행하여 스위칭 주파수에 관계없이 최대공급전력이 항상 일정하도록 제한함과 동시에, 에러 검출/궤환부에서 출력되는 스위칭 변압부 2차측의 출력전압 변화에 따른 출력전압신호를 입력받아 과부하를 검출하고, 과부하 검출신호를 일정시간동안 지연시키며, 일정시간 지연된 과부하 검출신호가 하이상태를 계속 유지하는 경우 출력되는 래치업 신호에 따라 스위칭 변압부를 제어하는 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 스위칭모드 전원공급장치의 과부하 보호장치의 각 실시예를 상세히 설명한다.
[제 1 실시예]
도 6은 본 발명에 따른 스위칭모드 전원공급장치의 과부하 보호장치의 스위칭 주파수 변동시 (+) 경사면(slope) 보상을 통해 최대공급전력을 제한하여 정확한 과부하 보호동작을 수행하는 것을 나타낸 도면이고, 도 7은 도 6의 스위칭 주파수 변동시 (+) 경사면 보상에 따른 전압변화를 나타낸 파형도이다.
도시된 바와 같이, 스위칭모드 전원공급장치의 정류부(200)는 외부에서 전원 입력부(100)를 통하여 공급되는 상용 교류(AC)전압을 직류(DC)전압으로 정류하여 출력한다.
스위칭 변압부(300)는 정류부(200)에서 출력된 직류전압을 서로 다른 권선비를 갖는 하나 이상의 부하측 전원라인을 통해 서로 다른 소정의 전압으로 변압하여 영상표시기기 내부의 각 부하로 공급한다.
전원제어 집적회로부(400)는 영상표시기기에 인가되는 수평주파수에 따라 마이크로 컴퓨터(도시되어 있지 않음)로부터 스위칭 주파수가 입력되면, 스위칭 주파수에 따른 클럭신호를 발생하는 OSC부(405)와, OSC부(405)에서 출력되는 스위칭 주파수에 따른 클럭신호를 전압으로 변환하여 출력하는 F/V(Frequency/Voltage) 변환부(410)와, F/V 변환부(410)에서 출력되는 변환 전압(Vc)을 통해 후술되는 전류 감지부(440)에서 출력되는 감지전류(i)에 (+) 경사면 보상을 수행한 후 보상된 전압(Vb)을 출력하는 스위칭주파수 보상부(415)와, 스위칭주파수 보상부(415)에서 출력된 (+) 경사면 보상전압(Vb)과 후술되는 에러검출/궤환부(445)에서 출력되는 스위칭 변압부(300)의 2차측 출력전압의 변화에 따른 출력전압신호(Va)를 비교하여 PWM 제어신호를 출력하는 비교기(420)와, 후술되는 스위칭부(430)의 스위칭을 제어하기 위해 스위칭 변압부(300)의 1차측에 걸리는 전압을 감지하는 과전압 감지부(435)에서 출력되는 전압과 비교기(420)에서 출력되는 PWM 제어신호에 따라 듀티 사이클이 조정된 PWM 신호를 스위칭부(430)에 공급하는 펄스폭 변조부(425)와, 펄스폭 변조부(425)에서 출력되는 PWM 신호에 의해 스위칭 변압부(300)를 스위칭하는 스위칭부(430)와, 스위칭 변압부(300)의 1차측 출력권선에 걸리는 전압을 감지하여 펄스폭 변조부(425)로 출력하는 과전압 감지부(435)와, 스위칭부(430)를 통해 흐르는 스위칭 변압부(300)의 전류를 감지하는 전류 감지부(440)와, 스위칭 변압부(300)에서 각 부하로 인가되는 출력전압들중 소정의 전압을 공급받아 출력전압의 변화에 따른 출력전압신호(Va)를 비교기(420)로 출력하는 에러 검출/궤환부(445)로 구성된다.
여기서, 스위칭모드 전원공급장치가 기동될 때에는 정류부(200)의 직류 출력전압이, 그리고 기동 후 정상동작하는 상태에서는 스위칭 변압부(300)의 변압기 보조권선으로부터 출력되어 정류된 직류전압이 펄스폭 변조부(425)의 구동전원으로 공급되어 진다.
도 8은 본 발명에 따른 스위칭모드 전원공급장치의 과부하 보호장치의 스위칭 주파수 변동시 (-) 경사면 보상을 통해 최대공급전력을 제한하여 정확한 과부하 보호동작을 수행하는 것을 나타낸 도면이고, 도 9는 도 8의 스위칭 주파수 변동시 (-) 경사면 보상에 따른 전압변화를 나타낸 파형도로서, 전술한 도 6과 동일한 부분은 동일부호를 사용하며 여기에서의 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도시된 바와 같이, 스위칭주파수 보상부(415A)는 F/V 변환부(410)에서 출력되는 스위칭 주파수에 따라 변환된 전압을 통해 에러검출/궤환부(445)에서 출력되는 스위칭 변압부(300)의 2차측 출력전압의 변화에 따른 출력전압신호(Va)에 (-) 경사면 보상을 수행한 후 보상된 전압(Vb)을 출력한다.
비교기(420A)는 전류 감지부(440)에서 출력되는 감지전류(i)와 스위칭주파수 보상부(415A)에서 출력된 (-) 경사면 보상전압(Vb)을 비교하여 PWM 제어신호를 펄스폭 변조부(425)로 출력한다.
이와 같이 구성된 스위칭 주파수 변동시 (+) 또는 (-) 경사면 보상을 통해 최대공급전력을 제한하여 정확한 과부하 보호동작을 수행하는 스위칭모드 전원공급장치의 과부하 보호장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, (+) 경사면 보상을 통해 정확한 과부하 보호동작을 수행하는 스위칭모드 전원공급장치를 설명한다.
스위칭모드 전원공급장치가 정상적인 동작을 하는 도중 스위칭 변압부(300)의 부하측 전원라인이 단선 또는 단락되면, 스위칭 변압부(300)에서 각 부하로 출력되는 출력전압이 정상적으로 동작될 때에 비해 급격히 낮아지게 된다.
이와 같이 스위칭 변압부(300)의 출력전압이 급격하게 낮아지면 에러 검출/궤환부(445)를 통해 스위칭 변압부(300)의 2차측에서 각 부하로 출력되는 변화된 출력전압신호(Va)가 비교기(420)의 반전단자(-)로 출력된다.
또한 과부하 발생시 전류 감지부(440)를 통해 감지되는 스위칭부(430)를 통해 흐르는 스위칭 변압부(300)의 감지전류(i)가 스위칭주파수 보상부(415)로 출력되고, 스위칭주파수 보상부(415)에서 F/V 변환부(410)로부터 입력된 스위칭 주파수에 비례하여 변환된 전압(Vc)을 통해 전류 감지부(440)에서 입력된 감지전류(i)의 (+) 경사면 보상이 수행된 후 보상된 전압(Vb)이 비교기(420)의 비반전단자(+)로 출력된다.
이에 따라 비교기(420)에서 스위칭주파수 보상부(415)로부터 입력된 (+) 경사면 보상전압(Vb)과 에러 검출/궤환부(445)로부터 입력된 스위칭 변압부의 2차측 출력전압의 변화에 따른 출력전압신호(Va)가 비교된 후 펄스폭 변조부(425)로 변화된 PWM 제어신호가 출력된다.
이와 같이 비교기(420)로부터 PWM 제어신호가 입력되면, 펄스폭 변조부(425)에서 듀티 사이클이 조정된 PWM 신호가 스위칭부(430)로 출력되어 스위칭 변압부(300)가 스위칭된다.
따라서 전술한 바와 같은 종래 기술의 문제점인 스위칭 주파수가 변동(31KHz→96KHz)될 때 발생되는 과부하 보호장치의 오동작을 방지하게 된다.
즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 전원제어 집적회로부(400)로 입력되는 스위칭 주파수가 변동(31KHz→96KHz)되더라도 스위칭주파수의 (+) 경사면 보상을 통해 최대공급전력을 제한해 주기 때문에 과부하가 발생되는 즉시 각각의 스위칭 주파수에 관계없이 정확한 과부하 보호동작이 수행된다.
다음에는, (-) 경사면 보상을 통해 정확한 과부하 보호동작을 수행하는 스위칭모드 전원공급장치를 설명한다.
스위칭모드 전원공급장치가 정상적인 동작을 하는 도중 스위칭 변압부(300)의 부하측 전원라인이 단선 또는 단락되어 스위칭 변압부(300)의 출력전압이 급격하게 낮아지면, 에러 검출/궤환부(445)를 통해 스위칭 변압부(300)의 2차측에서 각 부하로 출력되는 변화된 출력전압신호(Va)가 스위칭주파수 보상부(415A)로 출력된다.
이에 따라 스위칭주파수 보상부(415A)에서는 F/V 변환부(410)로부터 입력된 스위칭 주파수에 비례하여 변환된 전압을 통해 에러 검출/궤환부(445)로부터 입력된 출력전압신호(Va)의 (-) 경사면 보상이 수행되고, 보상된 전압(Vb)이 비교기(420A)의 반전단자(-)로 출력된다.
또한 과부하 발생시 전류 감지부(440)를 통해 감지되는 스위칭부(430)를 통해 흐르는 스위칭 변압부(300)의 감지전류(i)가 비교기(420A)의 비반전단자(+)로 출력된다.
이에 따라 비교기(420A)에서 스위칭주파수 보상부(415)로부터 입력된 (-) 경사면 보상전압(Vb)과 전류 감지부(440)로부터 입력된 감지전류(i)가 비교된 후 펄스폭 변조부(425)로 변화된 PWM 제어신호가 출력된다.
이와 같이 비교기(420A)로부터 PWM 제어신호가 입력되면, 펄스폭 변조부(425)에서 듀티 사이클이 조정된 PWM 신호가 스위칭부(430)로 출력되어 스위칭 변압부(300)가 스위칭된다.
따라서 상술한 도 6의 (+) 경사면 보상에서와 마찬가지로, 도 9에 도시된 바와 같이, 전원제어 집적회로부(400)로 입력되는 스위칭 주파수가 변동(31KHz→96KHz)되더라도 스위칭주파수의 (-) 경사면 보상을 통해 최대공급전력을 제한함으로써 과부하 발생시 각각의 스위칭 주파수에 관계없이 정확한 과부하 보호동작이 수행된다.
그리고, 도 7과 도 9에 도시된 Va_max와 Vb_max는 스위칭모드 전원공급장치의 과부하 보호장치가 동작되기 시작하는 최대 전압값으로서, 스위칭모드 전원공급장치 동작중 이 값을 초과하는 경우에는 과부하가 발생된 것으로 판단하여 과부하 보호장치가 동작되기 시작한다.
[제 2 실시예]
도 10은 본 발명에 따른 스위칭모드 전원공급장치의 과부하 보호장치의 스위칭 변압부 2차측 다이오드 단락에 따른 과부하를 방지하기 위한 제 2 실시예를 나타낸 도면이고, 도 11은 도 10의 스위칭 변압부 2차측 다이오드 단락에 따른 과부하 방지시 주요부분의 전압파형과 전류파형을 나타낸 도면이다.
여기에서, 스위칭 변압부(300)와 스위칭부(430)의 회로구성은 전술한 도 3의 회로구성과 동일하고, 도 6 및 도 8과 동일한 부분은 동일부호를 사용하며 여기에서의 상세한 설명은 생략한다.
도시된 바와 같이, 비교기(450)는 전류 감지부(440)에서 출력되는 감지전류와 에러 검출/궤환부(445)에서 출력되는 스위칭 변압부(300)에서 각 부하로 인가되는 출력전압들중 소정의 전압을 공급받아 출력전압의 변화에 따른 출력전압신호를 비교하여 PWM 제어신호를 펄스폭 변조부(425)로 출력한다.
과전류 감지부(455)는 전류 감지부(440)에서 출력되는 감지전류를 인가받아 스위칭 변압부(300)의 2차측 다이오드가 단락되어 스위칭부(430)에 흐르는 전류가 급격히 증가되는지를 감지한다.
SDSP(Secondary Diode Short Protection)부(460)는 과전류 감지부(455)에서 출력된 과전류 감지신호가 설정된 전류값보다 높은지를 판단하여 과전류 감지신호가 설정 전류값보다 높은 경우에는 스위칭부(430)가 스위칭 동작을 하지 않도록 하는 스위칭 중지신호를 펄스폭 변조부(425)로 출력한다.
이때 SDSP부(460)에 설정되는 전류값은 스위칭부(430)가 파괴되는 허용전류값보다 작은 값으로 설정되어 있다.
이와 같이 구성된 2차측 다이오드 단락에 따른 과부하를 방지하는 스위칭모드 전원공급장치의 과부하 보호장치는, 우선 스위칭모드 전원공급장치가 정상적인 동작을 하는 도중 스위칭 변압부(300) 2차측에 설치된 다이오드가 단락되면, 스위칭 변압부(300)의 1차측에 흐르는 전류가 급격히 증가되고(B점), 스위칭부(430)에 급격한 서지전류가 흘러 스위칭 소자에 큰 서지전압(A점)이 발생된다.
이때 스위칭부(430)에 흐르는 전류는 전류 감지부(440) 및 과전류 감지부(455)를 통해 감지되어 SDSP부(460)로 출력된다.
SDSP부(460)에서는 과전류 감지부(455)에서 출력된 과전류 감지신호를 기설정된 전류값과 비교하게 된다.
이와 같은 비교 결과 과전류 감지신호가 설정 전류값보다 높은 경우에는 스위칭부(430)가 스위칭 동작을 하지 않도록 하는 스위칭 중지신호가 펄스폭 변조부(425)로 출력된다.
펄스폭 변조부(425)에서는 SDSP부(460)에서 출력된 스위칭 중지신호에 따라 스위칭부(430)가 스위칭 동작을 하지 않도록 PWM 신호가 출력되고, 이 PWM 신호에 따라 스위칭부(430)에서 스위칭 동작을 중지함으로써 스위칭부(430)가 계속 스위칭됨에 따른 소자의 파괴를 방지하게 된다(C,D점).
따라서 전술한 바와 같은 종래 기술의 문제점인 스위칭 변압부(300) 2차측 다이오드 단락에 따른 급격한 서지전류에 의해 스위칭부(430)가 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다.
[제 3 실시예]
도 12는 본 발명에 따른 스위칭모드 전원공급장치의 과부하 보호장치의 OLP 시간 지연 동작에 따른 제 3 실시예를 나타낸 도면이고, 도 13은 도 12의 OLP 시간 지연 동작에 따른 과부하 방지시 주요부분의 전압파형을 나타낸 도면으로서, 전술한 도10과 동일한 부분은 동일부호를 사용하며 여기에서의 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도시된 바와 같이, OLP부(465)는 에러 검출/궤환부(445)의 출력단과 펄스폭 변조부(425)의 입력단 사이에 에러 검출/궤환부(445)에서 출력되는 스위칭 변압부 2차측의 출력전압 변화에 따른 출력전압신호(Vf/b)를 입력받아 과부하가 검출되면 후술되는 OLP 시간지연부(465B)로 과부하 검출신호(Va)를 출력하는 과부하 검출부(465A)와, 과부하 검출부(465A)에서 출력된 과부하 검출신호(Va)를 내부에 구비된 카운터 등을 통해 일정시간 지연시킨 후 후술되는 OLP 상태확인부(465C)로 출력하는 OLP 시간지연부(465B)와, OLP 시간지연부(465B)에서 출력된 일정시간 지연된 과부하 검출신호(Vb)가 계속 하이상태를 유지하고 있는지를 판단하여 하이상태를 계속 유지하고 있는 경우에는 OLP 모드로 인식하여 래치업 신호(Vc)를 펄스폭 변조부(425)로 출력하는 OLP 상태확인부(465C)로 구성된다.
이때 상술한 OLP 상태확인부(465C)의 판단결과 OLP 시간지연부(465B)에서 일정시간 지연된 과부하 검출신호(Vb)가 하이상태에서 로우상태로 되면, OLP 모드가 아닌 외부 노이즈에 의한 오동작이나 과도동작상태로 인식하여 스위칭모드 전원공급장치가 정상적인 동작을 수행하도록 래치업 신호를 출력하지 않도록 한다.
이와 같이 구성된 OLP 시간 지연 동작에 따른 과부하를 방지하는 스위칭모드 전원공급장치의 과부하 보호장치는, 우선 스위칭모드 전원공급장치가 정상적인 동작을 수행하는 도중 단락 등에 의해 과부하가 발생된 경우에는, 에러 검출/궤환부(445)에서 출력되는 스위칭 변압부 2차측의 출력전압 변화에 따른 출력전압신호(Vf/b)가 과부하 검출부(465A)로 인가된다.
이에 따라 과부하 검출부(465A)에서는 에러 검출/궤환부(445)로부터 입력된 출력전압신호(Vf/b)를 통해 스위칭모드 전원공급장치에 과부하가 발생되는지를 검출하게 된다.
이와 같이 과부하 검출부(465A)로 인가되는 출력전압신호(Vf/b)가 일정전압 이상인 경우, 즉 과부하가 검출된 경우에는 과부하 검출신호(Va)가 OLP 시간지연부(465B)로 인가된다.
그러면 OLP 시간지연부(465B)에서는 과부하 검출부(465A)에서 출력된 과부하 검출신호를 내부에 구비된 카운터 등을 통해 일정시간 지연시킨 후 OLP 상태확인부(465C)로 일정시간 지연된 과부하 검출신호(Vb)를 출력한다.
이처럼 OLP 시간지연부(465B)에서 일정시간 지연된 과부하 검출신호(Vb)가 OLP 상태확인부(465C)로 인가되면, OLP 상태확인부(465C)에서는 일정시간 지연된 과부하 검출신호(Vb)가 지연된 시간동안 계속 하이상태를 유지하고 있는지를 판단하게 된다.
판단 결과 일정시간 지연된 과부하 검출신호(Vb)가 지연시간동안 하이상태를 계속 유지하고 있는 경우에는 OLP 모드로 인식하여 래치업 신호(Vc)를 펄스폭 변조부(425)로 출력하며, 판단 결과 일정시간 지연된 과부하 검출신호(Vb)가 지연된 시간동안 하이에서 로우상태로 되면 OLP 모드가 아닌 외부 노이즈에 의한 오동작이나 과도동작상태로 인식하여 스위칭모드 전원공급장치가 정상적인 동작을 수행하도록 한다.
이에 따라 펄스폭 변조부(425)에서는 OLP 상태확인부(465C)에서 출력된 래치업 신호(Vc)에 따라 스위칭부(430)가 스위칭 동작을 하지 않도록 PWM 신호가 출력되고, 이 PWM 신호에 따라 스위칭부(430)에서 스위칭 동작을 중지한다.
따라서 전술한 종래 기술의 전원라인으로부터 노이즈 또는 서지전압/전류가 유입되는 경우 또는 펄스폭 변조부 내부에 흐르는 누설전류 등에 의한 오동작을 방지할 수 있게 된다.
[제 4 실시예]
도 14는 본 발명에 따른 스위칭모드 전원공급장치의 과부하 보호장치의 최대공급전력 제한과 OLP 시간 지연 동작을 결합한 제 4 실시예를 나타낸 도면으로서, 전술한 도 6 및 도 12와 동일한 부분이므로 동일부호를 사용하며 여기에서의 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한 도 14에서는 OLP 시간 지연 동작과 함께 최대공급전력을 제한하여 정확한 과부하 보호동작을 수행하기 위해 (+) 경사면 보상을 예로 하여 적용하였으나, 도 8에서와 같은 (-) 경사면 보상을 적용할 수 있음은 물론이다.
이와 같이 구성된 최대공급전력 제한과 OLP 시간 지연 동작에 따른 과부하를 방지하는 스위칭모드 전원공급장치의 과부하 보호장치는, 우선 스위칭모드 전원공급장치가 정상적인 동작을 하는 도중 스위칭 변압부(300)의 부하측 전원라인이 단선 또는 단락되면, 스위칭 변압부(300)에서 각 부하로 출력되는 출력전압이 정상적으로 동작될 때에 비해 급격히 낮아지게 된다.
이와 같이 스위칭 변압부(300)의 출력전압이 급격하게 낮아지면 에러 검출/궤환부(445)를 통해 스위칭 변압부(300)의 2차측에서 각 부하로 출력되는 변화된 출력전압신호가 제 1 비교기(420)의 반전단자(-)로 출력됨과 동시에 제 2 비교기(450)의 반전단자(-)로 출력된다.
또한 과부하 발생시 전류 감지부(440)를 통해 감지된 스위칭부(430)를 통해 흐르는 스위칭 변압부(300)의 감지전류(i)가 스위칭주파수 보상부(415)로 출력됨과 동시에 제 2 비교기(450)의 비반전단자(+)로 출력된다.
이에 따라 스위칭주파수 보상부(415)에서 F/V 변환부(410)로부터 입력된 스위칭 주파수에 비례하여 변환된 전압을 통해 전류 감지부(440)에서 입력된 감지전류(i)의 (+) 경사면 보상이 수행된 후 보상된 전압이 제 1 비교기(420)의 비반전단자(+)로 출력된다.
이에 따라 제 1 비교기(420)에서는 스위칭주파수 보상부(415)로부터 입력된 (+) 경사면 보상전압과 에러 검출/궤환부(445)로부터 입력된 스위칭 변압부의 2차측 출력전압의 변화에 따른 출력전압신호가, 제 2 비교기(450)에서는 전류감지부(440)에서 출력된 감지전류와 에러 검출/궤환부(445)로부터 입력된 스위칭 변압부의 2차측 출력전압의 변화에 따른 출력전압신호가 각각 비교된 후 펄스폭 변조부(425)로 변화된 PWM 제어신호가 출력된다.
이와 같이 제 1 및 제 2 비교기(420)(450)로부터 PWM 제어신호가 입력되면, 펄스폭 변조부(425)에서는 듀티 사이클이 조정된 PWM 신호를 스위칭부(430)로 출력하여 스위칭 변압부(300)를 스위칭하게 된다.
한편, (+) 경사면 보상과 함께 스위칭모드 전원공급장치의 보다 더 정확한 과부하 보호장치 작동을 위해서 상술한 에러 검출/궤환부(445)에서 출력되는 스위칭 변압부 2차측의 출력전압 변화에 따른 출력전압신호가 과부하 검출부(465A)로도 인가된다.
이에 따라 과부하 검출부(465A)에서는 에러 검출/궤환부(445)로부터 입력된 출력전압신호를 통해 스위칭모드 전원공급장치에 과부하가 발생되는지를 검출하게 되고, 과부하 검출부(465A)로 인가된 출력전압신호가 일정전압 이상이 되어 과부하가 검출된 경우 과부하 검출신호가 OLP 시간지연부(465B)로 인가된다.
그러면 OLP 시간지연부(465B)에서는 과부하 검출부(465A)에서 입력된 과부하 검출신호를 일정시간 지연시킨 후 OLP 상태확인부(465C)로 출력하고, OLP 시간지연부(465B)에서는 일정시간 지연된 과부하 검출신호가 지연된 시간동안 계속 하이상태를 유지하고 있는지를 판단한다.
이와 같은 판단 결과 OLP 상태확인부(465C)로 인가된 일정시간 지연된 과부하 검출신호가 지연 시간동안 하이상태를 계속 유지하고 있는 경우에는 OLP 모드로 인식하여 래치업 신호를 펄스폭 변조부(425)로 출력하며, 판단 결과 일정시간 지연된 과부하 검출신호가 지연 시간동안 하이에서 로우상태로 되면 OLP 모드가 아닌 외부 노이즈에 의한 오동작이나 과도동작상태로 인식하여 스위칭모드 전원공급장치가 정상적인 동작을 수행하도록 한다.
이에 따라 펄스폭 변조부(425)에서는 OLP 상태확인부(465C)에서 출력된 래치업 신호에 따라 스위칭부(430)가 스위칭 동작을 하지 않도록 PWM 신호가 출력되고, 이 PWM 신호에 따라 스위칭부(430)에서 스위칭 동작을 중지한다.
그러므로, 과부하 발생시 각각의 스위칭 주파수에 관계없이 정확한 과부하 보호동작을 위한 경사면 보상이 수행된 신호에 전원라인으로부터 노이즈 또는 서지전압/전류가 유입되는 경우 또는 펄스폭 변조부 내부에 흐르는 누설전류 등에 의한 오동작을 방지하는 OLP 시간 지연을 통한 과부하 보호동작을 한번 더 수행함으로써 보다 더 정확한 과부하 보호동작을 수행할 수 있게 된다.
이상에서와 같이 본 발명의 스위칭모드 전원공급장치의 과부하 보호장치에 의하면, 전원제어 집적회로부로 입력되는 스위칭 주파수가 변동되더라도 스위칭 주파수의 (+) 또는 (-) 경사면 보상을 통해 최대공급전력을 제한함으로써 과부하 발생시 각각의 스위칭 주파수에 관계없이 정확한 과부하 보호동작을 수행함은 물론, 스위칭 변압부 2차측 다이오드 단락에 따른 급격한 서지전류에 의해 스위칭부의 파손을 방지할 수 있으며, OLP 시간 지연 동작을 통해 전원라인으로부터 노이즈 또는 서지전압/전류가 유입되는 경우 또는 펄스폭 변조부 내부에 흐르는 누설전류 등으로 인한 과부하 보호장치의 오동작을 방지하는 효과가 있다.
또한, 과부하 발생시 각각의 스위칭 주파수에 관계없이 정확한 과부하 보호동작을 위한 경사면 보상이 수행된 신호에 한번 더 OLP 시간지연 동작을 수행함으로써 훨씬 더 정확한 과부하 보호동작이 수행되는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 외부에서 전원 입력부를 통하여 공급되는 상용 교류전압을 직류전압으로 정류하여 출력하는 정류부;
    상기 정류부에서 출력된 직류전압을 서로 다른 권선비를 갖는 하나 이상의 부하측 전원라인을 통해 서로 다른 소정의 전압으로 변압하여 영상표시기기 내부의 각 부하로 공급하는 스위칭 변압부; 및
    영상표시기기에 인가되는 수평주파수에 따른 스위칭 주파수를 전압으로 변환하고, 상기 스위칭 변압부의 1차측에 흐르는 전류와 2차측에서 각 부하로 출력되는 전압을 감지하며, 스위칭 주파수의 변동에 따라 변환된 전압을 이용하여 감지된 전류 또는 전압에 (+) 또는 (-) 경사면 보상을 수행하여 스위칭 주파수에 관계없이 최대공급전력이 항상 일정하도록 제한하여 상기 스위칭 변압부를 제어하는 전원제어 집적회로부로 구성된 것을 특징으로 하는 스위칭모드 전원공급장치의 과부하 보호장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전원제어 집적회로부는;
    영상표시기기에 인가되는 수평주파수에 따라 마이크로 컴퓨터로부터 스위칭 주파수가 입력되면, 스위칭 주파수에 따른 클럭신호를 발생하는 OSC부;
    상기 OSC부에서 출력되는 스위칭 주파수에 따른 클럭신호를 전압으로 변환하여 출력하는 F/V 변환부;
    상기 스위칭 변압부의 1차측 출력권선에 걸리는 전압을 감지하는 과전압 감지부;
    상기 스위칭 변압부에 흐르는 전류를 감지하는 전류 감지부;
    상기 F/V 변환부에서 출력되는 변환 전압을 통해 상기 전류 감지부에서 출력되는 감지전류에 (+) 경사면 보상을 수행한 후 보상된 전압을 출력하는 스위칭주파수 보상부;
    상기 스위칭주파수 보상부에서 출력된 (+) 경사면 보상전압과 에러 검출/궤환부에서 출력되는 스위칭 변압부의 2차측 출력전압의 변화에 따른 출력전압신호를 비교하여 PWM 제어신호를 출력하는 비교기;
    상기 과전압 감지부에서 출력되는 감지전압과, 상기 비교기에서 출력되는 PWM 제어신호에 따라 듀티 사이클이 조정된 PWM 신호를 출력하는 펄스폭 변조부; 및
    상기 펄스폭 변조부에서 출력되는 PWM 신호에 의해 스위칭 변압부를 스위칭하는 스위칭부로 구성된 것을 특징으로 하는 스위칭모드 전원공급장치의 과부하 보호장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 전원제어 집적회로부는;
    영상표시기기에 인가되는 수평주파수에 따라 마이크로 컴퓨터로부터 스위칭 주파수가 입력되면, 스위칭 주파수에 따른 클럭신호를 발생하는 OSC부;
    상기 OSC부에서 출력되는 스위칭 주파수에 따른 클럭신호를 전압으로 변환하여 출력하는 F/V 변환부;
    상기 스위칭 변압부의 1차측 출력권선에 걸리는 전압을 감지하는 과전압 감지부;
    상기 스위칭 변압부에 흐르는 전류를 감지하는 전류 감지부;
    상기 F/V 변환부에서 출력되는 변환 전압을 통해 에러 검출/궤환부에서 출력되는 스위칭 변압부의 2차측 출력전압의 변화에 따른 출력전압신호에 (-) 경사면 보상을 수행한 후 보상된 전압을 출력하는 스위칭주파수 보상부;
    상기 전류 감지부에서 출력되는 감지전류와 스위칭주파수 보상부에서 출력되는 (-) 경사면 보상전압을 비교하여 PWM 제어신호를 출력하는 비교기;
    상기 과전압 감지부에서 출력되는 감지전압과, 상기 비교기에서 출력되는 PWM 제어신호에 따라 듀티 사이클이 조정된 PWM 신호를 출력하는 펄스폭 변조부;
    상기 펄스폭 변조부에서 출력되는 PWM 신호에 의해 스위칭 변압부를 스위칭하는 스위칭부로 구성된 것을 특징으로 하는 스위칭모드 전원공급장치의 과부하 보호장치.
  4. 외부에서 전원 입력부를 통하여 공급되는 상용 교류전압을 직류전압으로 정류하여 출력하는 정류부;
    상기 정류부에서 출력된 직류전압을 서로 다른 권선비를 갖는 하나 이상의 부하측 전원라인을 통해 서로 다른 소정의 전압으로 변압하여 영상표시기기 내부의 각 부하로 공급하는 스위칭 변압부; 및
    상기 스위칭 변압부의 1차측에 흐르는 전류와 2차측에서 각 부하로 출력되는 전압을 감지하고, 감지된 전류를 통해 상기 스위칭 변압부의 2차측 다이오드가 단락되어 스위칭 소자에 흐르는 전류가 급격히 증가되는지를 판단하여 감지전류가 설정된 전류값보다 높은 경우 출력되는 스위칭 중지신호에 따라 상기 스위칭 변압부를 제어하는 전원제어 집적회로부로 구성된 것을 특징으로 하는 스위칭모드 전원공급장치의 과부하 보호장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 전원제어 집적회로부는;
    영상표시기기에 인가되는 수평주파수에 따라 마이크로 컴퓨터로부터 스위칭 주파수가 입력되면, 스위칭 주파수에 따른 클럭신호를 발생하는 OSC부;
    상기 스위칭 변압부의 1차측 출력권선에 걸리는 전압을 감지하는 과전압 감지부;
    상기 스위칭 변압부에 흐르는 전류를 감지하는 전류 감지부;
    상기 전류 감지부에서 출력되는 감지전류와 에러 검출/궤환부에서 출력되는 스위칭 변압부 2차측의 출력전압 변화에 따른 출력전압신호를 비교하여 PWM 제어신호를 출력하는 비교기;
    상기 전류 감지부에서 출력되는 감지전류를 인가받아 스위칭 변압부의 2차측 다이오드가 단락되어 스위칭부에 흐르는 전류가 급격히 증가되는지를 감지하는 과전류 감지부;
    상기 과전류 감지부에서 출력된 과전류 감지신호가 설정된 전류값보다 높은지를 판단하여 과전류 감지신호가 설정 전류값보다 높은 경우 스위칭 중지신호를 출력하는 SDSP부;
    상기 과전압 감지부에서 출력되는 감지전압과, 상기 비교기에서 출력되는 PWM 제어신호와, 상기 SDSP부에서 출력되는 스위칭 중지신호에 따라 듀티 사이클이 조정된 PWM 신호를 출력하는 펄스폭 변조부; 및
    상기 펄스폭 변조부에서 출력되는 PWM 신호에 의해 스위칭 변압부를 스위칭하는 스위칭부로 구성된 것을 특징으로 하는 스위칭모드 전원공급장치의 과부하 보호장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 SDSP부에 설정된 전류값은;
    상기 스위칭부가 파괴되는 허용 전류값보다 작은 값으로 설정되어 있음을 특징으로 하는 스위칭모드 전원공급장치의 과부하 보호장치.
  7. 외부에서 전원 입력부를 통하여 공급되는 상용 교류전압을 직류전압으로 정류하여 출력하는 정류부;
    상기 정류부에서 출력된 직류전압을 서로 다른 권선비를 갖는 하나 이상의 부하측 전원라인을 통해 서로 다른 소정의 전압으로 변압하여 영상표시기기 내부의 각 부하로 공급하는 스위칭 변압부; 및
    상기 스위칭 변압부의 1차측에 흐르는 전류와 2차측에서 각 부하로 출력되는 전압을 감지하고, 상기 에러 검출/궤환부에서 출력되는 스위칭 변압부 2차측의 출력전압 변화에 따른 출력전압신호를 입력받아 과부하를 검출하고, 과부하 검출신호를 일정시간동안 지연시키며, 일정시간 지연된 과부하 검출신호가 지연시간 동안 하이상태를 계속 유지하는 경우 출력되는 래치업 신호에 따라 상기 스위칭 변압부를 제어하는 전원제어 집적회로부로 구성된 것을 특징으로 하는 스위칭모드 전원공급장치의 과부하 보호장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 전원제어 집적회로부는;
    영상표시기기에 인가되는 수평주파수에 따라 마이크로 컴퓨터로부터 스위칭 주파수가 입력되면, 스위칭 주파수에 따른 클럭신호를 발생하는 OSC부;
    상기 스위칭 변압부의 1차측 출력권선에 걸리는 전압을 감지하는 과전압 감지부;
    상기 스위칭 변압부에 흐르는 전류를 감지하는 전류 감지부;
    상기 에러 검출/궤환부에서 출력되는 스위칭 변압부 2차측의 출력전압 변화에 따른 출력전압신호에서 과부하가 검출되면 과부하 검출신호를 출력하는 과부하 검출부;
    상기 전류감지부에서 출력된 감지전류와 에러 검출/궤환부에서 출력되는 스위칭 변압부의 2차측 출력전압의 변화에 따른 출력전압신호를 비교하여 PWM 제어신호를 출력하는 비교기;
    상기 과부하 검출부에서 출력된 과부하 검출신호를 일정시간 지연시키는 OLP 시간지연부;
    상기 OLP 시간지연부에서 출력된 일정시간 지연된 과부하 검출신호가 계속 하이상태를 유지하고 있는지를 판단하여 하이상태를 계속 유지하고 있는 경우에는 OLP 모드로 인식하여 래치업 신호를 출력하고, 일정시간 지연된 과부하 검출신호가 하이상태에서 로우상태로 변화되면 외부 노이즈에 의한 오동작이나 과도동작상태로 인식하여 스위칭모드 전원공급장치가 정상적인 동작을 수행하도록 하는 OLP 상태확인부;
    상기 과전압 감지부에서 출력되는 감지전압과, 상기 비교기에서 출력되는 PWM 제어신호와, 상기 OLP 상태확인부에서 출력되는 래치업 신호에 따라 듀티 사이클이 조정된 PWM 신호를 출력하는 펄스폭 변조부; 및
    상기 펄스폭 변조부에서 출력되는 PWM 신호에 의해 스위칭 변압부를 스위칭하는 스위칭부로 구성된 것을 특징으로 하는 스위칭모드 전원공급장치의 과부하 보호장치.
  9. 외부에서 전원 입력부를 통하여 공급되는 상용 교류전압을 직류전압으로 정류하여 출력하는 정류부;
    상기 정류부에서 출력된 직류전압을 서로 다른 권선비를 갖는 하나 이상의 부하측 전원라인을 통해 서로 다른 소정의 전압으로 변압하여 영상표시기기 내부의 각 부하로 공급하는 스위칭 변압부; 및
    영상표시기기에 인가되는 수평주파수에 따른 스위칭 주파수를 전압으로 변환하고, 상기 스위칭 변압부의 1차측에 흐르는 전류와 2차측에서 각 부하로 출력되는 전압을 감지하며, 스위칭 주파수의 변동에 따라 변환된 전압을 이용하여 감지된 전류 또는 전압에 (+) 또는 (-) 경사면 보상을 수행하여 스위칭 주파수에 관계없이 최대공급전력이 항상 일정하도록 제한함과 동시에,
    상기 에러 검출/궤환부에서 출력되는 스위칭 변압부 2차측의 출력전압 변화에 따른 출력전압신호를 입력받아 과부하를 검출하고, 과부하 검출신호를 일정시간동안 지연시키며, 일정시간 지연된 과부하 검출신호가 하이상태를 계속 유지하는 경우 출력되는 래치업 신호에 따라 상기 스위칭 변압부를 제어하는 전원제어 집적회로부로 구성된 것을 특징으로 하는 스위칭모드 전원공급장치의 과부하 보호장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 전원제어 집적회로부는;
    영상표시기기에 인가되는 수평주파수에 따라 마이크로 컴퓨터로부터 스위칭 주파수가 입력되면, 스위칭 주파수에 따른 클럭신호를 발생하는 OSC부;
    상기 스위칭 변압부의 1차측 출력권선에 걸리는 전압을 감지하는 과전압 감지부;
    상기 스위칭 변압부에 흐르는 전류를 감지하는 전류 감지부;
    상기 스위칭주파수 보상부에서 출력된 (+) 경사면 보상전압과 에러 검출/궤환부에서 출력되는 스위칭 변압부의 2차측 출력전압의 변화에 따른 출력전압신호를 비교하여 PWM 제어신호를 출력하는 제 1 비교기;
    상기 전류감지부에서 출력된 감지전류와 에러 검출/궤환부에서 출력되는 스위칭 변압부의 2차측 출력전압의 변화에 따른 출력전압신호를 비교하여 PWM 제어신호를 출력하는 제 2 비교기;
    상기 에러 검출/궤환부에서 출력되는 스위칭 변압부 2차측의 출력전압 변화에 따른 출력전압신호에서 과부하가 검출되면 과부하 검출신호를 출력하는 과부하 검출부;
    상기 과부하 검출부에서 출력된 과부하 검출신호를 일정시간 지연시키는 OLP 시간지연부;
    상기 OLP 시간지연부에서 출력된 일정시간 지연된 과부하 검출신호가 계속 하이상태를 유지하고 있는지를 판단하여 하이상태를 계속 유지하고 있는 경우에는 OLP 모드로 인식하여 래치업 신호를 출력하고, 일정시간 지연된 과부하 검출신호가 하이상태에서 로우상태로 변화되면 외부 노이즈에 의한 오동작이나 과도동작상태로 인식하여 스위칭모드 전원공급장치가 정상적인 동작을 수행하도록 하는 OLP 상태확인부;
    상기 과전압 감지부에서 출력되는 감지전압과, 상기 제 1/제 2 비교기에서 각각 출력되는 PWM 제어신호 및 상기 OLP 상태확인부에서 출력되는 래치업 신호에 따라 듀티 사이클이 조정된 PWM 신호를 출력하는 펄스폭 변조부; 및
    상기 펄스폭 변조부에서 출력되는 PWM 신호에 의해 스위칭 변압부를 스위칭하는 스위칭부로 구성된 것을 특징으로 하는 스위칭모드 전원공급장치의 과부하 보호장치.
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