KR20010110155A - 전원 공급 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

1차 권선 T1 및 스위칭 회로(1)는 교류가 공급되는 입력 단자 Ti1 및 Ti2 사이에 직렬로 삽입된다. 다이오드(2), 저항(3), 및 캐패시터(4)는 직렬로, 1차 권선 T1과는 병렬로 삽입된다. 검출 회로(5)는 캐패시터(4)의 양 단자와 포토트랜지스터(7b)의 이미터 및 콜렉터에 접속된다. 제어 회로(6)는 스위칭 회로(1)를 제어한다. 다이오드 브릿지(8) 및 캐패시터(9)는 2차 권선 T2에 제공된다. 출력 단자 To1 및 To2는 캐패시터(9)의 양 단자에 접속된다. 전압 검출 회로(10)는 캐패시터(9)와 병렬로 제공된다. 전압 검출 회로(10)는 출력 단자 To1 및 To2로부터 출력되는 전압을 검출하고, 검출된 전압을 제어 회로(11)에 공급한다. 제어 회로(11)는 발광 다이오드(7a)를 제어한다.

Description

전원 공급 장치 및 방법{POWER SUPPLYING APPARATUS AND METHOD}

본 발명은, 이른바 대기 모드에서 전력을 억제할 수 있는 전원 공급 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근에는 퍼스널 컴퓨터나 휴대폰 (이하, 일반적으로 전자 장치라 칭함)이 접속되지 않은 경우, 또는 접속되더라도 전원이 거의 소비되지 않는 경우에 대응하여, 전원 공급 장치, 예를 들면 AC 어댑터에 대기 모드가 제공된다. AC 어댑터는, 대기 모드로부터, 전원을 출력 (소비)하는 공급 모드로, 또는 공급 모드로부터 대기 모드로 스위칭된다. 이때, 대기 모드에서는 전력 소비가 억제된 동작이 수행된다.

대기 모드에서는 신호가 2차측(side)으로부터 1차측으로 전송되고, 공급 모드에서는 2차측으로부터 1차측으로 전송되는 신호가 중단된다. 이는, 2차측으로부터 1차측으로 전송되는 신호가 어떤 오동작으로 인해 전송되지 않는 경우에, 공급 모드로 동작하면 더 높은 안전성이 보장될 수 있기 때문이다.

최근에는 변압기의 2차측으로부터 1차측으로 신호를 전송하는 경우, 절연성이 유지되는 피드백 회로의 일예로서 포토커플러가 사용되었다. 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이, 2개의 신호가 각각 포토커플러들(253 및 254)을 통해 2차 전원 유닛(252)으로부터 1차 전원 유닛(251)으로 즉, 2차측으로부터 1차측으로 전송되었다. 상술된 바와 같이, 2차측으로부터 1차측으로 전송되는 신호의 종류가 2가지 이상일 때, 포토커플러는 각 신호에 대응하여 사용되었다.

예를 들어, 2차측으로부터 1차측으로 전송되는 신호가 대기 모드에서 중단되고, 신호가 공급 모드에서 2차측으로부터 1차측으로 전송되는 경우, 2차측으로부터 1차측으로 전송되는 신호가 어떤 오동작으로 인해 전송되지 않으면, 동작 모드가 결코 공급 모드로 설정되지 않는 문제점이 있었다.

그러나, 대기 모드에서 전력 소비를 억제하도록 하기 위한 신호가 2차측으로부터 1차측으로 전송될 때 통과하는 포토커플러로 인해 대기 모드에서의 전력 소비가 증가하는 문제점이 있었다.

그러나, 포토커플러의 형상이 작아지지 않으므로, 복수의 포토커플러들을 사용함으로써, 이들 포토커플러들의 패키지 형상이 증가하는 문제점이 있었다.

또한, 신호가 절연 상태에 있는 부분을 통해 전송되므로, 다수의 포토커플러들이 사용되면 안전성이 저하되는 문제점이 있었다.

그러므로, 본 발명의 제1 목적은 대기 모드에서 전력 소비를 충분히 억제하고 소정의 간격으로 전원을 공급할 수 있는 전원 공급 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제2 목적은 하나의 포토커플러로 2차측으로부터 1차측으로 2 이상의 종류의 신호를 전송할 수 있는 전원 공급 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제1 특성에 따르면, 2차측의 모드를 검출하는 검출 수단; 검출 수단의 검출 결과를 절연 상태에서 1차측으로 전송하는 신호 전송 수단; 및 신호 전송 수단을 통해 수신된 검출 결과에 따라 전원 발생 모드와 전원 중단 모드를 스위칭하는 제어 수단을 포함하되, 신호 전송 수단을 통해 전송되는 신호가 있는 경우에는 동작 모드가 전원 발생 모드로 설정되고, 신호 전송 수단을 통해 전송되는 신호가 없는 경우에는 동작 모드가 전원 중단 모드로 설정되도록 제어되며, 전원 중단 모드가 긴 시간동안 계속되면 전원 발생 모드로 변경되는, 1차측 및 2차측이 절연된 전원 공급 장치가 제공된다.

본 발명의 제2 특성에 따르면, 1차측은, 간헐적인 발진의 주기보다 더 긴 주기로 설정되는 시상수 수단; 2차측으로부터 신호를 전송하는 신호 전송 수단; 및 수신된 신호에 응답하여 간헐적인 발진을 수행하도록 장치를 제어하는 스위칭 수단을 포함하고, 2차측은 접속된 부하 상태를 검출하는 검출 수단을 포함하는, 전력 소비를 억제하도록 간헐적인 발진을 수행할 수 있는 전원 공급 장치가 제공된다.

본 발명의 제3 특성에 따르면, 2차측의 모드를 검출하는 단계; 검출 결과를 절연 상태에서 1차측으로 전송하는 단계; 전송되고 수신된 검출 결과에 따라 전원 발생 모드와 전원 중단 모드를 스위칭하는 단계; 신호 전송 수단을 통해 전송되는 신호가 있는 경우에는 전원 발생 모드가 설정되고, 신호 전송 수단을 통해 전송되는 신호가 없는 경우에는 전원 중단 모드가 설정되도록 제어하는 단계; 및 전원 중단 모드가 긴 시간동안 계속되면 전원 중단 모드를 전원 발생 모드로 변경하는 단계를 포함하는, 1차측 및 2차측이 절연된 전원 공급 장치의 전원 공급 방법이 제공된다.

본 발명의 제4 특성에 따르면, 1차측에서는, 시상수가 간헐적인 발진의 주기보다 더 긴 주기로 설정되는 단계; 2차측으로부터 전송된 신호가 수신되는 단계; 및 수신된 신호에 응답하여 간헐적인 발진이 수행되도록 스위칭 동작이 수행되는 단계를 포함하고, 2차측에서는, 출력되는 전압 및 전류가 정류되는 단계; 출력되는 전압 및/또는 전류가 검출되는 단계, 신호가 1차측으로 전송되는 단계; 및 전송되는 신호가 검출된 전압 및/또는 검출된 전류에 기초하여 제어되는 단계를 포함하는, 소비 전력을 억제하도록 간헐적인 발진을 수행할 수 있는 전원 공급 방법이 제공된다.

상술된 바와 같이, 전력 소비를 억제하기 위해, 2차측으로부터 1차측으로 신호가 전송될 때 사용되는 전압 및/또는 전류가 기준치보다 작은 경우에 신호가 전송된다. 간헐적인 발진의 주기보다 더 긴 주기가 되도록 시상수를 설정함으로써, 2차측으로부터 1차측으로 전송되는 신호가 전송될 수 없더라도 전원이 출력될 수 있다.

본 발명의 제5 특성에 따르면, 2차측의 전압 및/또는 전류를 검출하는 검출 수단; 적어도 2개의 전압 및/또는 전류를 합성하는 합성 수단; 합성된 합성 신호를 절연 상태에서 1차측으로 전송하는 신호 전송 수단; 전송되고 수신된 합성 신호로부터 적어도 2개의 전압 및/또는 전류를 분리하는 분리 수단; 및 분리된 적어도 2개의 전압 및/또는 전류 각각에 따라 1차측의 동작을 제어하는 제어 수단을 포함하는, 1차측 및 2차측이 절연된 전원 공급 장치가 제공된다.

본 발명의 제6 특성에 따르면, 2차측의 전압 및/또는 전류를 검출하는 단계; 적어도 2개의 전압 및/또는 전류를 합성하는 단계; 합성된 합성 신호를 절연 상태에서 1차측으로 전송하는 단계; 전송되고 수신된 합성 신호로부터 적어도 2개의 전압 및/또는 전류를 분리하는 단계; 및 분리된 적어도 2개의 전압 및/또는 전류 각각에 따라 1차측의 동작을 제어하는 단계를 포함하는, 1차측 및 2차측이 절연된 전원 공급 장치의 전원 공급 방법이 제공된다.

본 발명의 제7 특성에 따르면, 2차측의 전압 및/또는 전류를 검출하는 단계;적어도 2개의 전압 및/또는 전류를 합성하는 단계; 합성된 합성 신호를 절연 상태에서 1차측으로 전송하는 단계; 전송되고 수신된 합성 신호로부터 적어도 2개의 전압 및/또는 전류를 분리하는 단계; 및 분리된 적어도 2개의 전압 및/또는 전류 각각에 따라 전원 발생 모드와 전원 중단 모드를 스위칭하는 단계를 포함하는, 1차측 및 2차측이 절연된 전원 공급 장치의 전원 공급 방법이 제공된다.

적어도 2개의 신호 (전압 및/또는 전류)를 합성하여 얻은 합성 신호가 전송되고, 전송된 합성 신호는 수신되고, 이후 그 신호는 분리될 수 있다. 전원 발생 모드와 전원 중단 모드는 분리된 신호에 따라 스위칭되고 제어될 수 있다. 그러므로, 신호는 작은 수의 회로에 의해 전송될 수 있다.

본 발명의 상기 목적 및 다른 목적과 특성은 첨부된 도면을 참고로 하여 후술되는 상세한 설명 및 첨부된 청구항으로부터 명백해진다.

도 1은 종래의 전원 유닛의 구조를 도시하는 블럭도.

도 2는 제1 발명이 적용될 수 있는 제1 실시예의 블럭도.

도 3은 제1 발명이 적용될 수 있는 제2 실시예의 블럭도.

도 4는 제1 발명의 제2 실시예에 대한 동작을 설명하는 흐름도.

도 5는 제1 발명이 적용될 수 있는 제3 실시예의 블럭도.

도 6은 제1 발명에 따른 전압 특성을 설명하는 일예의 특성도.

도 7은 제1 발명이 적용될 수 있는 제4 실시예의 블럭도.

도 8은 제1 발명이 적용될 수 있는 제4 실시예에 대한 또 다른 일예의 블럭도.

도 9는 제1 발명에 따른 전압 특성을 설명하는 일예의 특성도.

도 10은 제1 발명에 따른 타이밍을 설명하는 일예의 개략도.

도 11은 제2 발명이 적용되는 구조를 개략적으로 도시하는 블럭도.

도 12는 제2 발명이 적용되는 일실시예의 블럭도.

도 13은 제2 발명을 설명하는 개략도.

도 14는 제2 발명에 적용되는 포토커플러의 일예의 특성도.

도 15는 제2 발명을 설명하는 개략적인 블럭도.

도 16은 제2 발명을 설명하기 위한 포토커플러의 일예의 특성도.

도 17은 제2 발명이 적용되는 일실시예의 흐름도.

도 18은 제2 발명이 적용되는 일실시예의 흐름도.

도 19는 제2 발명이 적용되는 일실시예의 흐름도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 스위칭 회로

5 : 검출 회로

6 : 제어 회로

7 : 포토커플러

7a : 발광 다이오드

7b : 포토트랜지스터

8 : 다이오드 브릿지

9 : 커패시터

10 : 전압 검출 회로

11 : 제어 회로

이제부터는 도면을 참고로 하여 제1 발명의 실시예를 설명한다. 각 도면에서 실질적으로 똑같은 효과를 갖는 구성 소자는 똑같은 참고 번호로 표시되고, 여기서 중복된 설명은 생략된다. 도 2는 제1 발명이 적용된 제1 실시예를 도시한다. 도 2는 AC 전원을 원하는 전압 및 원하는 전류로 변환하여 출력하는 이른바 AC 어댑터의 일예에 관련된다. 변압기 T의 1차 권선 T1 및 스위칭 회로(1)는 AC 전원이 공급되는 입력 단자 Ti1 및 Ti2 사이에 직렬로 삽입된다. 시상수(time constant) 회로를 구성하는 다이오드(2), 저항(3), 및 캐패시터(4)는 변압기 T의 1차 권선 Ti과 평행하게 직렬로 삽입된다. 검출 회로(5)는 캐패시터(4)의 양 단자에 접속되고, 포토커플러(7) 중 포토트랜지스터(7b)의 이미터 및 콜렉터에 접속된다. 제어 회로(6)는 검출 회로(5)로부터 공급된 검출 결과에 따라 스위칭 회로(1)를 제어한다.

정류 회로를 구성하는 다이오드 브릿지(8) 및 캐패시터(9)는 변압기 T의 2차 권선 T2에 제공된다. 제1 실시예에서 사용되는 캐패시터(9)는 캐패시턴스가 큰 캐패시터인 것으로 가정된다. 출력 단자 To1 및 To2는 캐패시터(9)의 양 단자에 접속된다. 또한, 전압 검출 회로(10)는 캐패시터(9)와 평행하게 제공된다. 전압 검출 회로(10)는 출력 단자 To1 및 To2로부터 출력된 전압을 검출한다. 검출된 전압은 전압 검출 회로(10)로부터 제어 회로(11)에 공급된다. 제어 회로(11)는 공급된 전압에 따라 포토커플러(7)의 발광 다이오드(7a)를 제어한다. 전자 장치의 부하는 출력 단자 To1 및 To2에 접속된다. 2차 배터리를 충전시키기 위한 충전기는 전자 장치의 본체에 제공된다.

전압 및 전류의 공급을 중단시키도록 1차측의 동작이 중단될 때 캐패시터(9)를 사용하여 특정한 시간동안 전압이 발생될 수 있다. 제1 실시예에서, 1차측의 동작을 중단시키기 위해 캐패시터(9)의 전압이 제1 기준 전압, 예를 들면 5V보다 더 높아지면, 포토커플러(7)를 통해 2차측으로부터 1차측으로의 신호 전송이 중단된다. 1차측이 동작되도록 캐패시터(9)의 전압이 제2 기준 전압, 예를 들면 4V보다 더 낮아지면, 신호는 포토커플러(7)를 통해 2차측으로부터 1차측으로 전송된다.

그러므로, 캐패시터(9)의 전압이 4V보다 더 낮아지면, 신호는 포토커플러(7)를 통해 2차측으로부터 1차측으로 전송된다. 1차측에서는, 2차측의 캐패시터(9)의전압이 4V보다 더 낮다는 사실이 검출되면, 제어 모드가 전압 및 전류를 2차측에 공급하도록 이른바 공급 모드로 전환된다. 캐패시터(9)의 전압이 5V에 이르면, 포토커플러(7)를 통해 2차측으로부터 1차측으로 전송되는 신호가 중단된다. 상술된 바와 같이, 제1 실시예에서는 간헐적인 발진이 대기 모드에서 수행될 수 있다.

부하가 큰 전원의 전자 장치는 출력 단자 To1 및 To2에 접속되고, 스위칭 회로(1)가 이러한 장치의 접속으로 인하여 바로 온 상태가 될 수 없더라도, 스위칭 회로(1)는 저항(3) 및 캐패시터(4)로부터 이루어지는 시상수 Δt의 경과 이후에 온 상태가 될 수 있다.

제1 실시예에서, 변압기 T의 1차 권선 T1에 흐르는 전류 I1과, 다이오드(2), 저항(3), 및 캐패시터(4)에 흐르는 전류 I2를 비교하면, 그 관계는 I1 > I2이다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예를 도시한다. 도 3은 스위칭형의 전원 회로를 도시한다. 다이오드 브릿지(21)는 입력 단자 Ti1 및 Ti2 사이에 정류 회로로서 제공된다. 다이오드 브릿지(21)의 출력 중 하나는 변압기 T' 중 1차 권선 T1'의 한 단자에 접속되고, 다른 출력은 접지에 접속된다.

저항들(22 및 23)은 다이오드 브릿지(21)의 한 출력과 npn형 트랜지스터(24)의 콜렉터 사이에 삽입된다. 트랜지스터(24)의 이미터는 접지에 접속되고, 베이스는 저항(31)을 통해 pnp형 트랜지스터(32)의 이미터에 접속된다. 저항(25)은 다이오드 브릿지(21)의 한 출력과 npn형 트랜지스터(26)의 콜렉터 사이에 삽입된다. 트랜지스터(26)의 베이스는 저항(22 및 23)의 한 노드에 접속되고, 이미터는 캐패시터(27)를 통해 접지에 접속된다. 캐패시터(28)는 다이오드 브릿지(21)의 한 출력과 접지 사이에 삽입된다.

트랜지스터(32)의 콜렉터는 트랜지스터(26)의 이미터에 접속되고, 베이스는 저항(33)을 통해 다이오드(34)의 양극에 접속된다. 다이오드(34)의 음극은 트랜지스터(24)의 베이스에 접속된다. 포토커플러(7) 중 포토트랜지스터(7b)의 콜렉터는 다이오드(34)의 음극에 접속된다. 포토트랜지스터(7b)의 이미터는 접지에 접속된다.

트랜지스터(26)의 이미터는 OSC/PWM(oscillator & pulse width modulating: 발진기 및 펄스폭 변조) 회로(29)에 접속된다. 다이오드 브릿지(21)의 한 출력과 변압기 T' 중 1차 권선 T1'의 한 단자가 서로 접속된다. 변압기 T' 중 1차 권선 T1'의 다른 단자와 접지 사이에는 FET(30)가 제공된다. FET(30)의 게이트는 OSC/PWM 회로(29)에 접속되고, 스위칭 동작은 OSC/PWM 회로(29)에 의해 제어된다. 기생 다이오드(30a)는 FET(30)에 제공된다.

캐패시터(35), 저항(36), 및 다이오드(37)를 구비하는 정류 회로는 변압기 T'의 2차 권선 T2'에 제공된다. 다이오드(37)의 음극은 트랜지스터(32)의 이미터에 접속된다.

정류 회로를 구성하는 다이오드(41) 및 캐패시터(42)는 변압기 T'의 3차 권선 T3'에 제공된다. 다이오드(41)의 음극은 저항(44)을 통해 출력 단자 To1에 접속된다. 출력 단자 To2는 접지에 접속된다.

제어 회로(46)는 다이오드(41)의 음극에 접속된다. 제어 회로(46)에는 전압 및 전류가 공급된다. 전압 검출 회로(43)는 출력 단자 To1으로부터 출력된 전압을검출한다. 검출된 전압은 제어 회로(46)에 공급된다. 전류 검출 회로(45)는 출력 단자 To1으로부터 출력된 전류를 검출한다. 검출된 전류는 제어 회로(46)에 공급된다. 제어 회로(46)는 공급된 전압 및 전류에 기초하여 포토커플러(7)의 발광 다이오드(7a)에 신호를 공급한다. 발광 다이오드(7a)는 제어 회로(46)로부터 공급된 신호에 따라 발광한다.

제2 실시예의 동작을 설명한다. 트랜지스터(26)가 온 상태로 되고 스위칭 동작을 수행할 때, 부하가 없으면 (대기 모드), 부하가 없음을 나타내는 신호가 전류 검출 회로(45)로부터 제어 회로(46)로 공급된다. 제어 회로(46)는 발광 다이오드(7a)가 발광하지 않도록 제어한다. 그러므로, 포토트랜지스터(7b)는 오프 상태가 된다. 트랜지스터(24)는 온 상태가 된다. 트랜지스터(26 및 32)는 오프 상태가 된다. 트랜지스터(26)가 오프 상태이므로, OSC/PWM 회로(29)로의 전원 공급은 중단된다. OSC/PWM 회로(29)의 동작은 중단된다.

신호가 잡음, 우뢰 등으로 인해 포토커플러(7)를 통해 1차측으로 전송될 수 없는 비정상적인 상태에서, 저항(31) 및 캐패시터(35)로 구성된 시상수에 의해 트랜지스터(24)는 오프 상태가 되고, 트랜지스터(26)는 온 상태가 된다. 트랜지스터(26)가 온 상태이므로, OSC/PWM 회로(29)에 전원이 공급된다. OSC/PWM 회로(29)가 동작하게 된다.

부하가 출력 단자 To1 및 To2에 접속되면 (공급 모드), 부하가 접속되었음을 나타내는 신호가 전류 검출 회로(45)로부터 제어 회로(46)에 공급된다. 제어 회로(46)는 발광하도록 발광 다이오드(7a)를 제어한다. 그러므로,포토트랜지스터(7b)는 온 상태가 된다. 트랜지스터(24)는 오프 상태가 된다. 트랜지스터들(26 및 32)은 온 상태가 된다. 트랜지스터(26)가 온 상태이므로, OSC/PWM 회로(29)에 전원이 공급된다. OSC/PWM 회로(29)가 동작하게 된다.

전압 검출 회로(43)에서는 검출된 전압이 원하는 전압 범위에서 벗어나는지의 여부가 판단된다. 전압이 원하는 전압 범위 내에 놓이도록 제어 회로(46)에 신호가 공급된다.

이제는, 도 4에 도시된 흐름도를 참고로 하여 제2 실시예의 동작을 설명한다. 단계 S1에서는 트랜지스터(26)가 온 상태로 된다. 단계 S2에서는 출력되는 전류가 전류 검출 회로(45)에서 검출된다. 단계 S3에서는 검출된 전류로부터 동작 모드가 대기 모드인지의 여부가 판단된다. 소정의 값 이상의 전류가 검출되면, 동작 모드는 부하가 접속되어 있는 공급 모드인 것으로 판단된다. 처리 루틴은 단계 S2로 복귀된다. 소정의 값 미만의 전류가 검출되면, 동작 모드는 부하가 접속되지 않은 대기 모드인 것으로 판단된다. 처리 루틴은 단계 S4로 진행된다. 단계 S4에서, 포토커플러(7)는 오프 상태가 된다. 단계 S5에서는 트랜지스터(26)가 오프 상태로 된다. 단계 S6에서는 시상수 회로가 동작하게 한다.

단계 S7에서는 출력되는 전류가 전류 검출 회로(45)에 의해 검출된다. 단계 S8에서는 검출된 전류로부터 동작 모드가 공급 모드인지의 여부가 판단된다. 소정의 값 이상의 전류가 검출되면, 동작 모드는 부하가 접속된 공급 모드인 것으로 판단된다. 처리 루틴은 단계 S9로 진행된다. 소정의 값 미만의 전류가 검출되면, 동작 모드는 부하가 접속되지 않은 대기 모드인 것으로 판단된다. 처리 루틴은 단계 S1으로 복귀된다. 단계 S9에서, 포토커플러(7)는 온 상태가 된다. 단계 S10에서는 트랜지스터(26)가 온 상태로 된다. 처리 단계는 단계 S7로 복귀된다.

도 5는 본 발명의 제3 실시예를 도시한다. 도 5는 AC 어댑터의 2차측만을 도시한다. 2개의 정류 회로 즉, 다이오드(51) 및 캐패시터(52)를 구비하는 정류 회로와 다이오드(53) 및 캐패시터(54)를 구비하는 정류 회로가 변압기 T의 2차 권선 T2에 제공된다. 다이오드(51)의 음극은 스위칭 회로(55) 및 저항(56)을 통해 발광 다이오드(7a)의 양극에 접속된다. 검출 회로(57)는 다이오드(51)의 음극과 접지 사이에 제공된다. 검출 회로(57)는 이 정류 회로로부터 출력된 전압을 검출한다. 검출된 전압은 제어 회로(58)에 공급된다. 전압 검출 회로(59)는 다이오드(53)의 음극과 접지 사이에 제공된다. 전압 검출 회로(59)는 이 정류 회로로부터 출력된 전압을 검출한다. 검출된 전압은 제어 회로(58)에 공급된다. 다이오드(53)의 음극은 전류 검출 회로(60)를 통해 출력 단자 To1에 접속된다. 전류 검출 회로(60)는 출력 단자 To1으로부터 출력된 전류를 검출한다. 검출된 전류는 제어 회로(58) 및 전압 검출 회로(59)에 공급된다.

동작 모드가 공급 모드 또는 대기 모드인지의 여부는 전류 검출 회로(60)에 의해 판단된다. 동작 모드가 공급 모드인 것으로 판단되면, 신호는 제어 회로(58) 및 포토커플러(7)를 통해 1차측으로 전송되고, 전압 및 전류가 출력된다. 동작 모드가 대기 모드인 것으로 결정되면, 신호는 제어 회로(58) 및 전압 검출 회로(59)에 공급된다. 1차측으로 전송되는 신호는 중단된다. 이때, 캐패시터(52)에 축적된 전압 (전하)은 검출 회로(57)에 의해 검출된다. 검출된 전압이 소정의 값 이하일 때, 제어 회로(58)는 그 신호를 1차측으로 전송한다. 신호가 전송된 1차측에서는 스위칭 동작이 수행되어 원하는 전압 및 원하는 전류가 출력된다. 즉, 캐패시터(52)의 전압이 소정의 값 미만이면, 신호는 2차측에서 1차측으로 전송되어 전압 및 전류가 출력될 수 있다.

상술된 바와 같이, 제3 실시예에서는 전자 장치에 전원을 공급하는 데 사용되는 제1 정류 회로 (다이오드(53) 및 캐패시터(54))와 다른 제2 정류 회로 (다이오드(51) 및 캐패시터(52))가 제공된다. 제2 정류 회로를 구성하는 캐패시터(52)의 전압이 제1 기준 전압, 예를 들면 5V보다 더 높을 때, 스위칭 회로(55)는 오프 상태가 되므로, 포토커플러(7)가 오프 상태로 된다. 전압이 제2 기준 전압, 예를 들면 4V보다 더 낮을 때, 스위칭 회로(55)는 온 상태가 되므로, 포토커플러(7)가 온 상태로 된다. 상술된 바와 같이, 전원이 저하된 것을 나타내는 신호가 1차측으로 전송되면, 1차측은 캐패시터의 전원이 저하된 것을 검출하고, 그 신호는 1차측으로 전송된다. 즉, 제3 실시예에서는 캐패시터(52)의 전압에 따라 간헐적인 발진이 수행된다.

도 5에서 점선으로 도시된 바와 같이, 다이오드(61)의 양극은 다이오드(53)의 음극에 접속될 수 있고, 다이오드(61)의 음극은 다이오드(51)의 음극에 접속될 수 있다.

제3 실시예에서는 검출 회로(57)의 검출 결과 및 전압 검출 회로(59)의 검출 결과가 제어 회로(58)에 공급되지만, 이들 중 하나는 또한 제어 회로(58)에 공급될 수 있다.

또한, 상술된 도 3에 도시된 변압기 T'의 경우, 스위칭 동작이 중단된 이후에, 이는 시상수 Δt의 경과 이후 재기동될 수 있다. 이 경우에는 2차 권선 T2' 또는 1차 권선 T1'에서 발생된 펄스를 정류하여 이를 사용하는 것이 또한 가능하다. 1차측의 코일에서 발생된 펄스 전압이 또한 사용될 수 있다.

장치의 상태가, 출력 단자 To1 및 To2가 단락된 상태와 유사한 상태로 되면, 캐패시터(54)는 순간적으로 방전된다. 그러나, 제3 실시예에서는 신호가 캐패시터(52)를 사용하여 2차측으로부터 1차측으로 전송될 수 있다. 이때, 대기 상태에서 전력 소비를 감소시키는 것이 바람직하므로, 출력 단자 To1 및 To2로부터 전압 및 전류를 출력할 필요가 없게 되어, 캐패시터(54)를 사용하여 신호가 1차측으로 전송될 수 없다.

또한, 1차측에서 트랜지스터(26)의 오프 상태가 검출되고, 시상수 Δt의 경과 이후에 트랜지스터(26)가 온 상태로 되는 방식으로 장치를 제어하는 것이 가능하다. 예를 들면, 도 6에 도시된 바와 같이, 트랜지스터(26)는 시점 a에서 오프 상태로 되고, 트랜지스터(26)는 이어서 시상수 Δt의 경과 이후 시점 b에서 온 상태로 된다. 트랜지스터(26)는 시점 c에서 오프 상태로 된다.

도 7은 본 발명의 제4 실시예를 도시한다. 도 7은 AC 어댑터의 1차측만을 도시하고, 1차측에서 트라이액이 사용되는 일예와 관련된다. 시상수 회로를 구성하는 캐패시터(71) 및 저항(77)은 입력 단자 Ti1 및 다이오드(78)의 양극 사이에 제공된다. 캐패시터(71) 및 저항(77)의 노드는 npn형 트랜지스터(72)의 이미터에 접속된다. 저항(73 및 75) 및 캐패시터(74)는 트랜지스터(72)의 베이스 및 이미터사이에 직렬로 삽입된다. 트랜지스터(72)의 콜렉터는 저항(83)을 통해 트라이액(88)의 게이트에 접속된다. 저항(73 및 75)의 노드는 제너 다이오드(76)의 양극에 접속된다. 제너 다이오드(76)의 음극은 트라이액(88)의 한 단자에 접속된다. 트라이액(88)의 한 단자는 입력 단자 Ti1에 접속된다. 저항(87)은 트라이액(88)의 한 단자와 게이트 사이에 삽입된다. 트라이액(88)의 다른 단자는 다이오드(78)의 음극에 접속된다.

캐패시터(79)와 저항(80)은 입력 단자 Ti1과 사이리스터(81)의 양극 사이에 직렬로 삽입된다. 사이리스터(81)의 음극은 출력 단자 Ti2에 접속되고, 게이트는 npn형 트랜지스터(86)의 콜렉터에 접속된다. 저항(82)은 캐패시터(79) 및 저항(80)의 노드와 트라이액(88)의 게이트 사이에 삽입된다. 저항(84)은 트랜지스터(86)의 콜렉터와 입력 단자 Ti1 사이에 삽입된다. 저항(85)은 트랜지스터(86)의 베이스와 입력 단자 Ti1 사이에 삽입된다. 트랜지스터(86)의 이미터는 입력 단자 Ti2에 접속된다. 포토트랜지스터(7b)의 콜렉터는 트랜지스터(86)의 베이스에 접속되고, 이미터는 입력 단자 Ti2에 접속된다. 변압기 T의 1차 권선 T1은 트라이액(88)의 다른 단자와 입력 단자 Ti2 사이에 제공된다.

제4 실시예에 따르면, 포토트랜지스터(7b)가 온 상태일 때, 트랜지스터(86)는 오프 상태가 되고, 사이리스터(81)는 온 상태가 된다. 사이리스터(81)가 온 상태로 되므로, 트라이액(88)은 온 상태가 된다. 포토트랜지스터(7b)가 오프 상태일 때, 트랜지스터(86)는 온 상태가 되고, 사이리스터(81)는 오프 상태가 된다. 사이리스터(81)가 오프 상태이므로, 트라이액(88)은 오프 상태가 된다.

트라이액(88)이 온에서 오프로 변한 이후에, 제너 다이오드(76)는 캐패시터(71) 및 저항(77)을 구비하는 시상수 회로에 의해 설정된 시상수와 캐패시터(74) 및 저항(75)을 구비하는 시상수 회로에 의해 설정된 시상수가 경과된 후 온 상태로 된다. 제너 다이오드(76)가 온 상태일 때, 트랜지스터(72)는 온 상태가 되고, 트라이액(88)은 온 상태가 된다. 즉, 캐패시터(71)는 다이오드(78)를 통해 충전된다. 유사하게, 캐패시터(74)도 또한 충전된다. 캐패시터(74)가 소정의 값으로 충전될 때, 제너 다이오드(76)는 온 상태가 된다.

도 8은 제4 실시예의 또 다른 일예를 도시한다. 도 8은 AC 어댑터의 1차측만을 도시한다. 입력 단자 Ti1는 트라이액(105)의 한 단자에 접속된다. 캐패시터(91) 및 저항(99)은 트라이액(105)의 한 단자와 다이오드(100)의 양극 사이에 직렬로 삽입된다. 캐패시터(91) 및 저항(99)의 노드는 npn형 트랜지스터(92)의 이미터에 접속된다. 트랜지스터(92)의 콜렉터는 트라이액(105)의 한 단자에 접속된다. 저항(93)은 트랜지스터(92)의 베이스와 이미터 사이에 삽입된다. 트랜지스터(92)의 베이스는 제너 다이오드(102)의 양극에 접속된다.

npn형 트랜지스터(94)의 콜렉터는 트랜지스터(92)의 이미터에 접속되고, 이미터는 저항(101)을 통해 트라이액(105)의 게이트에 접속된다. 시상수 회로를 구성하는 저항(95) 및 캐패시터(96)는 트랜지스터(94)의 베이스와 이미터 사이에 삽입된다. 캐패시터(96) 및 저항(95)의 노드는 제너 다이오드(97)의 양극에 접속된다. 제너 다이오드(97)의 음극은 트라이액(105)의 한 단자에 접속된다. 제너 다이오드(97)의 양극은 저항(98)을 통해 제너 다이오드(104)의 양극에 접속된다.

제너 다이오드(102)의 음극은 저항(103)을 통해 제너 다이오드(104)의 음극에 접속된다. 제너 다이오드(104)의 음극은 제어 다이오드(106)의 음극에 접속된다. 제어 다이오드(106)의 양극은 트라이액(105)의 다른 단자 및 다이오드(100)의 음극에 접속된다. 제너 다이오드(106)는 캐패시터(107)와 병렬로 제공된다. 저항(108)은 제너 다이오드(106)의 음극과 다이오드(109)의 음극 사이에 삽입된다. 다이오드(109)의 양극은 입력 단자 Ti2에 접속된다. 변압기 T의 1차 권선 T1은 트라이액(105)의 다른 단자와 입력 단자 Ti2 사이에 제공된다.

제너 다이오드(102)의 제너 전압 V102 및 제너 다이오드(104)의 제너 전압 V104 또는 제너 다이오드(106)의 제너 전압 V106은 관계 V102 > V104 (또는 V106)를 만족시키도록 선택된다.

트라이액(105)이 온 상태로 될 때, 캐패시터(107)로부터 전압이 출력된다. 캐패시터(107)로부터 출력된 전압이 제너 전압 V102 이상일 때, 제너 다이오드(102)는 온 상태가 되고, 캐패시터(107)는 방전된다. 예를 들면, 캐패시터(91)의 전압 특성은 도 9에서 특징 a로 도시되고, 캐패시터(107)의 전압 특성은 도 9에서 특성 b로 도시된다.

이제는, 제4 실시예의 동작을 설명한다. 먼저, 트라이액(105)이 오프 상태로 되므로, 전압 및 전류는 캐패시터(91), 저항(99), 및 다이오드(100)를 통해 변압기 T의 1차 권선 T1에 공급된다. 이때, 캐패시터(91)는 충전된다. 동시에, 시상수 회로를 구성하는 캐패시터(96)의 전압이 제너 다이오드(97)의 제너 전압을 초과하면, 제너 다이오드(97)는 온 상태로 된다. 제어 다이오드(97)가 온 상태로 되면, 트랜지스터(94)는 온 상태가 된다. 트랜지스터(94)가 온 상태이므로, 캐패시터(91)의 전압은 트라이액(105)의 게이트로 공급되고, 트라이액(105)은 온 상태가 된다. 트라이액(105)이 온 상태이므로, 캐패시터(91)의 충전은 중단된다.

트라이액(105)이 온 상태이므로, 전압 및 전류는 다이오드(109), 저항(108), 캐패시터(107), 및 트라이액(105)을 통해 공급된다. 이 경우, 캐패시터(107)는 충전된다. 이때, 제너 다이오드(104)가 온 상태로 되므로, 트랜지스터(94)의 온 상태가 유지된다. 트랜지스터(92)는 다이오드(109)에 의해 온 상태로 된다. 트랜지스터(92)가 온 상태일 때, 캐패시터(91)는 방전된다. 캐패시터(91)가 방전되어 캐패시터(91)의 전압이 트라이액(105)을 온 상태가 되도록 인가되는 전압보다 더 낮을 때, 트라이액(105)은 오프 상태가 된다.

상술된 바와 같이, 스위칭 동작이 수행되고, 동작 모드가 대기 모드인 것으로 검출되고, 또한 CR 시상수 또는 타이머에 의해 설정된 시상수 Δt의 경과 이후 다시 스위칭 동작이 수행된다.

제4 실시예에서는 도 10에 도시된 바와 같이, 시상수 또는 자동 재기동 타이머에 의한 자동 재기동 주기 Tb가 타이머 또는 저발진에 의해 설정된 주기 Ta보다 더 길게 선택된다. 예를 들어, 주기 Ta가 10초인 것으로 가정하면, 주기 Tb는 15 내지 20초로 설정된다. 상술된 바와 같이, 재기동 주기는 동작 모드가 공급 모드로부터 대기 모드로 변하는 시점에서 동작 모드가 다시 공급 모드로 설정되는 시점까지의 주기보다 더 길게 설정되므로, 신호가 오동작으로 인하여 2차측으로부터 1차측으로 전송되지 않더라도, 1차측은 전압 및 전류를 공급하도록 동작될 수 있다.

상기 실시예에서는 예를 들어 캐패시터의 전압이 5V를 넘을 때, 공급되는 전원의 출력이 중단되고, 캐패시터의 전압이 4V보다 낮을 때, 신호가 2차측으로부터 1차측으로 전송되어 전원을 공급한다. 그러나, 캐패시터 대신에, 2차 배터리가 또한 사용될 수 있다. 2차 배터리를 사용하는 경우, 예를 들어, 2차 배터리의 전압이 4.5V를 넘을 때, 공급되는 전원의 출력은 중단되고, 2차 배터리의 전압이 2.5V보다 낮을 때, 전원을 공급하도록 신호가 2차측으로부터 1차측으로 전송된다.

이제는, 도면을 참고로 하여 제2 발명의 일실시예를 설명한다. 각 도면에서 실질적으로 똑같은 효과를 갖는 구성 소자들은 똑같은 참고 번호로 표시되고, 여기서 중복되는 설명은 생략된다. 도 11은 본 발명이 적용되는 전체적인 구성을 도시한다. 변압기 T의 1차 권선 T1'은 1차 전원 유닛(201)에 접속되고, 2차 권선 T2'은 2차 전원 유닛(202)에 접속된다. 포토커플러(203)의 발광 다이오드(203a)가 발광하게 하는 신호는 1차 전원 유닛(202)으로부터 발광 다이오드(203a)에 공급된다. 발광 다이오드(203a)가 발광할 때, 포토커플러(203)의 포토트랜지스터(203b)는 온 상태로 된다. 포토트랜지스터(203b)의 온 상태로 인하여 발생된 신호는 1차 전원 유닛(201)에 의해 수신된다. 이때, 적어도 2 종류의 신호가 2차측으로부터 1차측으로 전송된다.

이제는, 도 12를 참고로 하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 전원은 입력 단자 Ti1" 및 Ti2"으로부터 공급된다. 공급된 전원은 다이오드 브릿지(211) 및 캐패시터(212)를 구비하는 정류 회로를 통해 변압기 T"의 1차 권선 T1"에 접속된다. 스위칭 유닛(213)은 1차 권선 T1"에 제공된다.

수신 회로(217)는 포토트랜지스터(203b)의 온 상태로 인하여 발생된 신호를 수신한다. 수신 회로(217)는 수신된 신호를 분리 회로(216)에 공급한다. 분리 회로(216)는 공급된 신호가 온/오프 신호 발생 회로(214)에 공급되는 신호인지, 또는 전압/전류 제어 회로(215)에 공급되는 신호인지의 여부를 판단한다. 온/오프 신호 발생 회로(214)에 공급되는 신호인 것으로 판단되면, 그 신호는 분리 회로(216)로부터 온/오프 신호 발생 회로(214)에 공급된다. 전압/전류 제어 회로(215)에 공급되는 신호인 것으로 판단되면, 그 신호는 분리 회로(216)로부터 전압/전류 제어 회로(215)에 공급된다.

온/오프 신호 발생 회로(214)에서는, 분리 회로(216)로부터 공급된 신호에 응답하여, 스위칭 유닛(213)을 온 또는 오프 상태로 만드는 신호가 스위칭 유닛(213)에 공급된다. 전압/전류 제어 회로(215)에서는, 분리 회로(216)로부터 공급된 신호에 응답하여, 스위칭 유닛(213)의 듀티비를 제어하는 신호가 스위칭 유닛(213)에 공급된다.

다이오드(221) 및 캐패시터(222)를 구비하는 정류 회로는 변압기 T의 2차 권선 T2"에 제공된다. 스위칭 회로(223) 및 전압/전류 검출 회로(224)는 다이오드(221)의 음극과 출력 단자 To1" 사이에 제공된다. 출력 단자 To2"는 접지에 접속된다. 전류 검출 회로(225)는 스위칭 회로(223)와 병렬로 제공된다. 전류 검출 회로(225)는 출력 단자 To1"로부터 출력된 전류를 검출한다. 검출된 전류는 전류 검출 회로(225)로부터 제어 회로(226)에 공급된다. 스위칭 회로(223)의 온/오프 동작은 검출된 전류에 따라 제어된다. 제어 회로(226)는 전류 검출회로(225)로부터의 전류에 따라 스위칭 회로(223)의 온/오프 동작을 제어한다. 신호는 제어 회로(226)로부터 신호 전송 회로(227)에 공급된다.

전압/전류 검출 회로(224)는 출력 단자 To1"으로부터 출력되는 전압 및/또는 전류를 검출한다. 검출된 전압 및/또는 전류는 전압/전류 검출 회로(224)로부터 신호 합성 회로(228)에 공급된다. 전압 검출 회로(229)는 출력 단자 To1"과 접지 사이에 제공되고, 출력 단자 To1"으로부터 출력되는 전압을 검출한다. 검출된 전압은 전압 검출 회로(229)로부터 신호 합성 회로(228)에 공급된다. 전압 검출 회로(229)는 회로 자체가 동작을 중단하는 대기 모드일 때 또는 부하가 접속되었는지의 여부를 판단할 때 사용된다.

신호 합성 회로(228)는 전압/전류 검출 회로(224)로부터의 전압 및/또는 전류와 전압 검출 회로(229)로부터의 전압을 합성하고, 합성된 전압을 신호 전송 회로(227)에 공급한다. 신호 전송 회로(227)는 제어 회로(226)로부터의 신호와 신호 합성 회로(228)로부터의 신호에 기초하여 발광 다이오드(203a)에 신호를 출력한다. 발광 다이오드(203a)는 신호 전송 회로(227)로부터 공급된 신호에 기초하여 발광한다. 발광 다이오드(203a)가 발광할 때, 포토트랜지스터(203b)는 온 상태로 되고, 수신 회로(217)에 의해 신호가 수신된다.

도 13은 신호가 합성되어 전송되고 전송된 신호가 분리되는 경우의 개략도를 도시한다. 예를 들면, A 신호는 제어 회로(226)로부터 신호 전송 회로(227)에 공급되고, B 신호는 신호 합성 회로(228)로부터 신호 전송 회로(227)에 공급된다. 신호 전송 회로(227)는 A 신호 및 B 신호를 합성하여 얻은 합성 신호를 발광 다이오드(203a)에 공급한다. 발광 다이오드(203a)는 공급된 합성 신호에 응하여 발광한다. 포토트랜지스터(203b)는 발광 다이오드(203a)의 발광에 따라 온 또는 오프 상태로 된다. 포토트랜지스터(203b)가 온 또는 오프 상태로 되므로, 수신 회로(217)에 의해 전송된 합성 신호가 수신된다. 수신된 합성 신호는 분리 회로(216)에 공급된다. 분리 회로(216)는 공급된 합성 신호를 A 신호 및 B 신호로 분리한다. 분리된 A 신호는 온/오프 신호 발생 회로(214)에 공급된다. 분리된 B 신호는 전압/전류 제어 회로(215)에 공급된다. 상술된 바와 같이, 2개의 신호는 1개의 포토커플러에 의해 2차측으로부터 1차측으로 전송될 수 있다.

도 14는 포토커플러(203)의 일예에 대한 특성도를 도시한다. 이 도면에서, 세로축은 포토커플러(203)의 발광 다이오드(203a)에 입력되는 전류를 나타낸다. 가로축은 포토커플러(203)의 포토트랜지스터(203b)의 내부 저항 (임피던스)를 나타낸다. 도 14에 도시된 특성 곡선 a는 이상적인 특성 곡선이고, 특성 곡선 b는 실제의 특성 곡선이다. 본 실시예에서, 이 포토커플러의 특성을 이용하여, 두 신호를 합성하여 얻은 합성 신호가 2차측으로부터 1차측으로 전송된다. 합성 신호를 수신한 1차측에서는 합성 신호가 분리되고, 분리된 신호에 따라 스위칭 유닛(213)이 제어된다. 도 14에서, A 신호의 영역은 아날로그 스위칭 신호로서 사용되는 영역이다. B 신호의 영역은 아날로그 신호가 전송될 때 사용되는 영역이다.

도 15는 두 신호를 합성하여 얻은 합성 신호가 전송되고 수신되는 일예를 도시한다. 1차측에서는, 전원 유닛(231)의 +측이 단자(232)에 접속되고, -측이 단자(237)에 접속된다. 포토트랜지스터(203b)의 콜렉터는 단자(232)에 접속되고,이미터는 저항(233 및 235)을 통해 단자(237)에 접속된다. 단자(234)는 포토트랜지스터(203b)의 이미터로부터 도출되고, 단자(236)는 저항(233 및 235)의 노드로부터 도출된다.

2차측에서는, 발광 다이오드(203a)의 양극이 단자(245)에 접속되고, 음극이 npn형 트랜지스터(241)의 콜렉터 및 npn형 트랜지스터(243)의 콜렉터에 접속된다. 트랜지스터(241)의 이미터 및 트랜지스터(243)의 이미터는 단자(247)에 접속된다. 단자(242)는 트랜지스터(241)의 베이스로부터 도출되고, 단자(244)는 트랜지스터(243)의 베이스로부터 도출된다. 전원 유닛(246)의 +측은 단자(245)에 접속되고, -측은 단자(247)에 접속된다.

단자(242)로부터 A 신호가 입력된다. A 신호가 입력되면, 트랜지스터(241)는 온 상태가 된다. 일예로 도 16에 도시된 A 신호의 영역으로 동작되는 200㎂의 전류가 발광 다이오드(203a)에 흐른다. 발광 다이오드(203a)가 발광하면, 포토트랜지스터(203b)는 온 상태가 된다. 이때, 도 16에 도시된 바와 같이, 200㎂의 전류가 흐르면, 포토트랜지스터(203b)의 내부 저항이 증가되고, 예를 들면 200㎂의 전류가 단자(234)로부터 얻어질 수 있다. 그러므로, A 신호가 단자(234)로부터 얻어질 수 있더라도, B 신호는 단자(236)로부터 얻어질 수 없다.

단자(244)로부터 B 신호가 입력된다. B 신호가 입력되면, 트랜지스터(243)는 온 상태가 되고, 도 16에 도시된 B 신호의 영역으로 동작하는 5㎃의 전류가 발광 다이오드(203a)로 흐른다. 발광 다이오드(203a)가 발광하면, 포토트랜지스터(203b)는 온 상태가 된다. 이때, 도 16에 도시된 바와 같이, 5㎃의전류가 흐르면, 포토트랜지스터(203b)의 내부 저항은 감소된다. 예를 들면, 단자(236)로부터 5㎃의 전류가 얻어질 수 있고, 단자(234)로부터 200㎂의 전류가 또한 얻어질 수 있다. 그러므로, A 신호는 단자(234)로부터 얻어질 수 있고, B 신호는 단자(236)로부터 얻어질 수 있다.

상술된 바와 같이, A 신호가 입력되고 트랜지스터(241)가 온 상태로 될 때, 저항(233 및 235)으로부터 작은 신호가 취해진다. B 신호가 입력되고 트랜지스터(243)가 온 상태로 될 때, 그 신호는 저항(233 및 235)에 의해 분리된다. 도 16에 도시된 바와 같이, 신호 (전류)가 A 신호보다 더 크지 않으면, 신호 B는 전송될 수 없다. 신호가 A 신호에서 B 신호로 변할 때 완전한 동작이 수행되므로, 신호를 그대로 사용하는 것은 충분하다.

이제는, 도 17에 도시된 흐름도를 참고로 하여 본 발명의 알고리즘의 일예를 설명한다. 단계 S1에서는 회로가 기동되고, 스위칭 전원이 동작하게 된다. 단계 S2에서는 전압 검출 회로(229)가 출력 단자 To1" 및 To2"에 접속된 부하로 흐르는 전압을 검출함으로써, 부하가 접속되었는지의 여부 즉, 동작 모드가 대기 모드인지 또는 공급 모드인지의 여부를 판단한다. 단계 S3에서는 검출 결과가 대기 모드를 나타내는지의 여부를 판단한다. 동작 모드가 대기 모드인 것으로 판단되면, 처리 루틴은 단계 S4로 진행된다. 동작 모드가 동작 모드인 것으로 판단되면, 처리 루틴은 단계 S7으로 진행된다.

단계 S4에서는 A 신호가 제어 회로(226)로부터 신호 전송 회로(227)로 공급된다. 단계 S5에서, A 신호는 포토커플러(203)를 통해 수신 회로(217)에 의해 수신된다. A 신호가 수신 회로(217)에 의해 수신되면, 단계 S6에서는 그 신호가 분리 회로(216)를 통해 온/오프 신호 발생 회로(214)에 공급되어, 스위칭 유닛(213)이 대기 모드로 동작한다. 처리 루틴은 단계 S2로 복귀된다.

단계 S7에서는 B 신호가 신호 합성 회로(228)로부터 신호 전송 회로(227)로 공급된다. 단계 S8에서는 A 신호 및 B 신호가 포토커플러(203)를 통해 수신 회로(217)에 의해 수신된다. A 신호 및 B 신호가 수신 회로(217)에 의해 수신되면, 단계 S9에서는 이들이 분리 회로(216)를 통해 온/오프 신호 발생 회로(214) 및 전압/전류 제어 회로(215)에 공급된다.

이때, A 신호가 수신 회로(217)에 의해 수신되면, 온/오프 신호 발생 회로(214)는 분리 회로(216)를 통해 제어된다. 스위칭 유닛(213)은 전력 소비가 억제된 대기 모드로 동작한다. 또한, B 신호가 수신 회로(217)에 의해 수신되면, 전압/전류 제어 회로(215)는 분리 회로(216)를 통해 제어된다. 스위칭 유닛(213)은 일정한 전압 및 일정한 전류를 가지고 공급 모드로 동작한다. B 신호가 2차측으로부터 전송되면, A 신호 및 B 신호는 1차측에서 수신된다. A 신호 및 B 신호가 수신되면, 대기 모드의 동작은 취소되고, 공급 모드의 동작이 우선적으로 수행된다. 그러므로, 단계 S9에서는 스위칭 유닛(213)이 공급 모드로 동작한다. 단계 S9에서의 제어가 종료되면, 처리 루틴은 단계 S2로 복귀된다.

본 실시예에서는, 포토커플러(203)가 온 상태로 될 때 스위칭 유닛(213)이 동작되고, 포토커플러(203)가 오프 상태로 될 때 스위칭 유닛(213)의 동작이 중단된다. 그러나, 포토커플러(203)가 온 상태로 될 때 스위칭 유닛(213)의 동작이 중단되고, 포토커플러(203)가 오프 상태로 될 때 스위칭 유닛(213)이 동작되는 방식으로 장치를 구성하는 것도 가능하다. 그러나, 포토커플러(203)가 온 상태로 될 때, 스위칭 유닛(213)의 동작이 중단되므로, A 신호 및 B 신호가 2차측으로부터 1차측으로 전송되면, 스위칭 유닛(213)의 동작은 중단된다.

그러므로, A 신호 및 B 신호가 전송되고 포토커플러(203)가 온 상태로 되더라도, 스위칭 유닛(213)의 동작이 중단되지 않는 알고리즘의 일예를 도 18의 흐름도를 참고로 하여 설명한다.

단계 S11에서는 회로가 기동되고 스위칭 전원이 동작한다. 단계 S12에서는 스위칭 유닛(213)이 대기 모드로 동작한다. 단계 S13에서는 신호가 수신 회로(217)에 의해 수신되었지의 여부를 판단한다. 신호가 수신되었으면, 처리 루틴은 단계 S14로 진행된다. 신호가 수신되지 않았으면, 처리 루틴은 단계 S20로 진행된다. 단계 S20에서는 소정의 시상수가 경과된 이후에 처리 루틴의 단계 S12로 복귀된다.

단계 S14에서는 수신된 신호가 A 신호인지 또는 B 신호인지의 여부를 판단한다. 수신된 신호가 A 신호인 것으로 판단되면, 처리 루틴은 단계 S15로 진행된다. 수신된 신호가 B 신호인 것으로 판단되면, 처리 루틴은 단계 S21로 진행된다. 단계 S15에서는 스위칭 유닛(213)이 대기 모드로 동작한다. 단계 S16에서는 소정의 시상수가 경과된 이후에 처리 루틴이 단계 S17으로 진행된다. 단계 S17에서는 A 신호의 존재 여부가 판단된다. A 신호가 있는 것으로 판단되면, 단계 S18로 진행된다. A 신호가 없는 것으로 판단되면, 처리 루틴은 단계 S15으로 복귀된다.

단계 S21에서는 스위칭 유닛(213)이 공급 모드로 동작한다. 단계 S22에서는 소정의 시상수가 경과된 이후에 처리 루틴이 단계 S23로 진행된다. 단계 S23에서는 B 신호의 존재 여부가 판단된다. B 신호가 있는 것으로 판단되면, 단계 S18으로 진행된다. B 신호가 없는 것으로 판단되면, 처리 루틴은 단계 S21으로 복귀된다.

단계 S18에서는 스위칭 유닛(213)의 동작이 중단된다. 단계 S19에서는 소정의 시상수가 경과된 이후에 처리 루틴이 단계 S14로 복귀된다.

상기 동작에 의해, 공급 모드로 동작하게 하는 B 신호가 공급되어 포토커플러(203)가 대기 모드에서 온 상태로 되더라도, 장치는 스위칭 유닛(213)의 동작을 중단시키지 않고 동작할 수 있다.

B 신호가 신호 합성 회로(228)로부터 신호 전송 회로(227)에 공급될 때의 알고리즘의 일예를 도 19의 흐름도를 참고로 하여 설명한다. 단계 S31에서, B 신호는 신호 합성 신호(228)로부터 신호 전송 회로(227)로 공급된다. 단계 S32에서는 A 신호 및 B 신호가 수신 회로(217)에 의해 수신된다. A 신호 및 B 신호가 수신되면, 단계 S33에서는 신호가 상술된 바와 같이 분리 회로(216)를 통해 전압/전류 제어 회로(215)에 공급된다. 스위칭 유닛(213)은 전압/전류 제어 회로(215)에 의해 제어된다. 단계 S34에서, 신호는 시상수 Δt 만큼 지연된다.

단계 S35에서는 B 신호가 수신되었는지의 여부를 판단한다. B 신호가 수신된 것으로 판단되면, 처리 루틴은 단계 S33로 복귀된다. B 신호가 수신되지 않은 것으로 판단되면, 처리 루틴은 단계 S36로 진행된다. 단계 S36에서는 A 신호가 수신되었는지의 여부를 판단한다. A 신호가 수신된 것으로 판단되면, 처리 루틴은 단계 S37으로 진행된다. A 신호가 수신되지 않은 것으로 판단되면, 처리 루틴은 단계 S35로 복귀된다. 단계 S37에서는 신호가 분리 회로(216)를 통해 온/오프 신호 발생 회로(214)에 공급되고, 스위칭 유닛(213)은 온/오프 신호 발생 회로(214)에 의해 제어된다.

비록 도 19에 도시된 흐름도에서는 B 신호가 먼저 발생되었지만, A 신호가 먼저 발생될 수도 있다.

본 실시예에서는, 스위칭 유닛(213)은, 출력 전압이 소정의 값보다 더 높을 때 출력 전압의 출력을 일시적으로 중단하도록 제어된다.

상술된 바와 같이, 전원 회로로부터 발생되는 전원이, 일정한 전압 및 일정한 전류로 설정되는 공급 모드의 신호, 및 전원이 소전력 모드의 전력으로 설정된 대기 모드의 신호는 하나의 포토커플러 (피드백 회로)에 의해 실현될 수 있다.

본 실시예에서는, 전원 회로가 동작하지 않을 때 전력 소비를 억제하도록 신호의 전송이 중단되고, 장치가 공급 모드로 동작하게 하는 신호와 장치가 대기 모드로 동작하게 하는 신호가 전송된다. 그러나, 전압 및 전류 또는 전원을 스위칭하기 위한 신호가 또한 전송될 수 있다.

본 실시예에서는, A 신호 및 B 신호의 두 신호가 합성되어 합성 신호가 전송되고, 전송이 완료된 이후에, 합성 신호는 두 신호로 분리된다. 그러나, 3개 이상의 신호를 합성하여 그 합성 신호를 전송하고, 전송이 완료된 이후에, 합성 신호를 3개 이상의 신호로 분리하는 것이 또한 가능하다.

제1 발명에 따르면, 대기 모드에서 전력 소비가 감소될 수 있다. 또한, 신호가 큰 부하로 인하여 2차측으로부터 1차측으로 전송될 수 없더라도, 장치는 재기동될 수 있다.

제2 발명에 따르면, 절연 상태를 유지하면서 신호를 전송하는 피드백 회로의 수가 감소될 수 있다. 절연 상태를 유지하기 위한 회로의 수가 감소될 수 있으므로, 더 안전한 동작이 실현될 수 있다.

본 발명은 상기 실시예에 제한되지 않고, 본 발명의 첨부된 청구항의 의도 및 범위 내에서 많은 변형 및 변경이 가능하다.

Claims (11)

1차측(side) 및 2차측이 절연된 전원 공급 장치에 있어서,

상기 2차측의 모드를 검출하는 검출 수단;

상기 검출 수단의 검출 결과를 절연 상태에서 상기 1차측으로 전송하는 신호 전송 수단; 및

상기 신호 전송 수단을 통해 수신된 상기 검출 결과에 따라 전원 발생 모드 및 전원 중단 모드를 스위칭하는 제어 수단

을 포함하되,

상기 신호 전송 수단을 통해 전송되는 신호가 있는 경우에는 동작 모드가 상기 전원 발생 모드로 설정되고, 상기 신호 전송 수단을 통해 전송되는 신호가 없는 경우에는 동작 모드가 상기 전원 중단 모드로 설정되도록 제어되며, 상기 전원 중단 모드가 긴 시간동안 계속되면 상기 전원 발생 모드로 변경되는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.

전력 소비를 억제하도록 간헐적인 발진을 수행할 수 있는 전원 공급 장치에 있어서,

1차측은:

상기 간헐적인 발진의 주기보다 더 긴 주기로 설정된 시상수 수단;

2차측으로부터 신호를 전송하는 신호 전송 수단; 및

상기 수신된 신호에 응답하여 상기 간헐적인 발진을 수행하도록 상기 장치를 제어하는 스위칭 수단

을 포함하고,

상기 2차측은:

접속된 부하 상태를 검출하는 검출 수단

을 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.

제2항에 있어서,

상기 2차측은:

출력되는 전압 및 전류를 정류하는 정류 수단;

출력되는 상기 전압 및/또는 상기 전류를 검출하는 전압/전류 검출 수단; 및

상기 검출된 전압 및/또는 상기 검출된 전류에 기초하여 상기 신호 전송 수단을 통해 상기 전송 신호를 제어하는 제어 수단

을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.

제2항에 있어서,

상기 시상수 수단은 다이오드 및 캐패시터를 포함하고,

상기 캐패시터의 전압이 기준치 이하인 경우에는, 상기 스위칭 수단의 스위칭 동작이 수행되는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.

제2항에 있어서,

상기 2차측은 다이오드 및 캐패시터를 더 포함하고,

상기 캐패시터의 전압이 제1 기준치 이상일 경우에는, 상기 신호를 상기 1차측으로 전송하는 것이 중단되고, 상기 캐패시터의 전압이 제2 기준치 이하인 경우에는, 상기 신호가 상기 1차측으로 전송되는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.

1차측 및 2차측이 절연된 전원 공급 장치의 전원 공급 방법에 있어서,

상기 2차측의 모드를 검출하는 단계;

검출 결과를 절연 상태에서 상기 1차측으로 전송하는 단계;

상기 전송되어 수신된 검출 결과에 따라 전원 발생 모드 및 전원 중단 모드를 스위칭하는 단계;

신호 전송 수단을 통해 전송되는 신호가 있는 경우에는 상기 전원 발생 모드가 설정되고, 상기 신호 전송 수단을 통해 전송되는 신호가 없는 경우에는 상기 전원 중단 모드가 설정되도록 상기 장치를 제어하는 단계; 및

상기 전원 중단 모드가 긴 시간동안 계속되면, 상기 전원 중단 모드를 상기 전원 발생 모드로 변경하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 방법.

전력 소비를 억제하도록 간헐적인 발진을 수행할 수 있는 전원 공급 방법에 있어서,

1차측에서는:

시상수가 간헐적인 발진의 주기보다 더 긴 주기로 설정되는 단계;

2차측으로부터 전송된 신호가 수신되는 단계; 및

상기 수신된 신호에 응답하여 상기 간헐적인 발진이 수행되도록 스위칭 동작이 수행되는 단계

를 포함하고,

상기 2차측에서는:

출력되는 전압 및 전류가 정류되는 단계;

출력되는 상기 전압 및/또는 상기 전류가 검출되는 단계;

상기 신호가 상기 1차측으로 전송되는 단계; 및

상기 검출된 전압 및/또는 상기 검출된 전류에 기초하여 전송되는 상기 신호가 제어되는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 방법.

1차측 및 2차측이 절연된 전원 공급 장치에 있어서,

상기 2차측의 전압 및/또는 전류를 검출하는 검출 수단;

적어도 2개의 상기 전압 및/또는 전류를 합성하는 합성 수단;

합성된 합성 신호를 절연 상태에서 상기 1차측으로 전송하는 신호 전송 수단;

상기 전송되어 수신된 합성 신호로부터 적어도 2개의 상기 전압 및/또는 전류를 분리하는 분리 수단; 및

상기 분리된 적어도 2개의 전압 및/또는 전류 각각에 따라 상기 1차측의 동작을 제어하는 제어 수단

을 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.

제8항에 있어서,

상기 합성 신호는 적어도 제1 전류 및 제2 전류로 구성되는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.

제8항에 있어서,

상기 1차측의 동작은 전원 대기 모드, 전원 공급 모드, 또는 전원 중단 모드에 따른 동작인 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.

1차측 및 2차측이 절연된 전원 공급 장치의 전원 공급 방법에 있어서,

상기 2차측의 전압 및/또는 전류를 검출하는 단계;

적어도 2개의 상기 전압 및/또는 전류를 합성하는 단계;

합성된 합성 신호를 절연 상태에서 상기 1차측으로 전송하는 단계;

상기 전송되어 수신된 합성 신호로부터 적어도 2개의 상기 전압 및/또는 전류를 분리하는 단계; 및

상기 분리된 적어도 2개의 전압 및/또는 전류 각각에 따라 상기 1차측에서의동작을 제어하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 방법.