KR200144592Y1 - 스위칭 소자의 보호회로 - Google Patents
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Abstract
이 고안은 포워드타입 스위칭 모드 전원장치에 관한 것이다. 전압입력단(Vin)에 인가되는 입력전압이 일정할때는 전압출력단의 출력전압도 일정하지만 그 입력전압의 가변범위가 넓을 경우에는 각 권선에 유기되는 전압변동이 클뿐만 아니라 이에 따라 트랜스포머(T)를 포함하는 제 2유도권선(L2)에 접속된 전계효과 트랜지스터의 스위칭동작이 불안정하여 전압 출력단의 출력효율을 저하시키는 요인을 제거하기 위하여 펄스폭 변조회로 생략됨)에 의해 공급되는 펄스에 트랜스포머(T)를 초기 구동시키기 위하여 스위칭용 전계효과 트랜지스터(FET1, FET2)를 상보형으로 구성하여 이 트랜지스터에 각기 다른 펄스를 인가함에 따라 스위칭동작의 안정을 도모할 수 가 있다. 이 고안은 스위칭 모드 전원공급장치에 유용하게 적용된다.
Description
제1도는 일반적인 전원공급장치의 일실시예를 나타내는 회로도.
제2도는 제1도에 따른 스위칭소자의 동작파형도.
제3도는 이 고안에 따른 스위칭 소자의 보호회로의 일실시예를 나타내는 회로도.
제4도는 제3도에 따른 스위칭소자의 동작 파형도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
Vin : 전압입력단 Vout : 전압출력단
T : 트랜스포머 L1, L2 : 각 권선
FET1, FET2 : 전계효과 트랜지스터
CL1 : 쵸크코일 D1∼D3 : 다이오드
C1, C2 : 콘덴서 R1 : 저항
이 고안은 포워드타입 스위칭 모드 전원장치(이하, SMPS라 칭한다)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 트랜스포머의 1차측에 접속된 스위칭 소자용 전계효과 트랜지스터의 턴오프시 소오스/드레인 전압을 일정하게 지연시켜서 소자보호는 물론 전류의 손실을 극소화할 수 있도록 한 스위칭 소자의 보호회로에 관한 것이다.
일반적으로 포워드타입의 SMPS는 전압입력단측으로 트랜스포머를 포함하는 1차측에 유도권선을 접속하고 이 유도권선의 접지측에 트랜스에 유기되는 전류 스위칭용 전계효과 트랜지스터가 접속되어 있다.
또한 트랜스를 포함하는 2차측에는 권선방향을 달리하는 제1 제2유도권선을 접속하고 이 권선에서 유기된 기전력을 효율적으로 정류하여 출력하는 전압출력단으로 되어있다.
한편, 상기 전압입력단에 인가되는 입력전압이 일정할 때는 전압출력단의 출력전압도 일정하지만 그 입력전압의 가변 범위가 넓을 경우에는 각 권선에 유기되는 전압변동이 클뿐만아니라 이에 따라 트랜스포머를 포함하는 제2유도권선에 접속된 전계효과 트랜지스터의 스위칭동작이 불안정하여 전압 출력단의 출력효율을 저하시키는 요인으로 작용한다.
따라서 점차적으로 각종 회로가 고집적화 되어 감에 따라 고효율을 갖는 입력전압이 요구되기 때문에 전압입력단에서 입력되는 전압이 가변성을 갖게 되더라도 이에 관계없이 전압 출력단에서 항상 일정한 출력효울을 갖는 스위칭 모드 전원공급장치가 절실히 요구된다.
제1도는 일반적인 전원공급장치의 일실시예를 나타내는 회로도이다.
상기 전원공급장치는 펄스폭 변조회로(도시 생략됨)에 의해 공급되는 펄스에 따르 트랜스포머(T)를 구동시키기 위한 스위칭용 전계효과 트랜지스터(FET1)와, 상기 전계효과 트랜지스터의 드레인과 트랜스포머의 1차권선(L1) 사이에 병렬 접속되어 전압 입력단(Vin)으로 인가되는 전압에 따라 1차권선(L1)에 유기되는 기전력의 손실을 방지하기 위한 다이오드(D1), 콘덴서(C1) 및 저항(R1)으로 구성되고, 상기 트랜스 포머(T)의 2차 권선(L2)에 유기된 전압을 인가받아 정류 및 에너지를 축적하는 다이오드(D2, D3) 및 쵸크코일(CL1)과, 상기 쵸크코일(CL1)에 축적된 에너지가 방전되도록 폐회로를 구성하는 콘덴서(C2)로 구성되어 있다.
즉, 펄스폭 변조회로(도시 생략됨)의 출력 주파수에 의해 스위칭용 전계효과 트랜지스터(FET1)가 온/오프 동작을 반복하게 되며, 이에따라 트랜스포머(T)의 2차 권선(L2)측에는 전압이 유기된후, 다이오드(D1)를 통해 정류되어 쵸크코일(L3)에 인가된다.
이때, 스위칭용 전계효과 트랜지스터(FET1)가 턴온시 쵸크코일(CL)에는 에너지가 축적되고, 스위칭용 전계효과 트랜지스터(FET1)가 오프될 경우 쵸크코일(CL)에 축적된 에너지가 콘덴서(C2)에 의해 폐회로가 구성되어 방전되므로써 전압출력단(Vout)을 통하여 소정의 전압을 출력하게 된다.
그러나, 이러한 종래의 SMPS 회로는 스위칭용 전계효과 트랜지스터(FET1)의 온/오프 동작시 전류(ID)및 전압파형(VDS)이 제2도에 도시된 바와 같이 겹치게 되므로 겹쳐진 만큼의 스위칭 동작 손실이 발생되는 문제점이 있었다.
이 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 이 고안의 목적은 스위칭용 전계효과 트랜지스터를 상호 병렬 연결된 상보형으로 구성하여 이 게이트에 인가되는 각기 다른 펄스전압으로 스위칭동작을 안정화하여 트랜스포머의 1차 권선에서 발생되는 기전력의 효율을 극대화시키므로서 신뢰성 향상에 기여할 수 있는 스위칭 소자의 보호회로를 제공하는데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 이 고안에 따른 스위칭 소자의 보호회로의 특징은 펄스폭 변조회로에 의해 공급되는 펄스에 따라 트랜스 포머(T)를 초기 구동시키기 위한 스위칭용 전계효과 트랜지스터와, 상기 트랜스 포머(T)의 2차권선(L2)에 유기된 전압을 인가받아 정류 및 에너지를 축적하는 다이오드(D2, D3)및 쵸크코일(CL)과, 상기 쵸크코일(CL)에 축적된 에너지가 방전되도록 폐회로를 구성하는 콘덴서(C2)로 구성된 스위칭 모드 전원공급장치에 있어서; 상기 스위칭용 전계효과 트랜지스터(FET1)를 상호 병렬 연결된 제1및 제2전계효과 트랜지스터(FET1, FET2)로 구성하고, 상기 제1및 제2전계효과 트랜지스터(FET1)(FET2)의 각 게이트(G1)(G2)에 각기 다른 펄스신호를 인가하되, 상기 제1전계효과 트랜지스터(FET1)의 게이트(G1)에 기설정 시간(t1)동안 온타임 펄스신호를 인가하고, 이어 상기 시간(t1)보다 상대적으로 짧은시간(t2∼t3)동안 상기 제2전계효과 트랜지스터(FET2)의 게이트(G2)에 온타임 펄스신호를 인가함을 특징으로 하여, 상기 트랜스 포머의 1차측의 전압(VDS) 및 전류(ID)의 출력파형이 서로 겹치지 않도록 한 점에 있다.
이하, 이 고안에 따른 스위칭 소자의 보호회로의 하나의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 살명한다.
제3도는 이 고안에 따른 스위칭 소자의 보호회로의 일실시예를 나타내는 회로도이다.
상기 스위칭 소자의 보호회로는 펄스폭 변조회로(도시 생략됨)에 의해 공급되는 펄스에 따라 트랜스 포머(T)를 구동시키기 위하여 상보형으로 구성된 스위칭용 전계효과 트랜지스터(FET1, FET2)와, 상기 트랜스 포머(T)의 2차권선(L2)에 유기된 전압을 인가받아 정류 및 에너지를 축적하는 다이오드(D2, D3)및 쵸크코일(CL)과, 상기 쵸크코일(CL)에 축적된 에너지가 방전되도록 폐회로를 구성하는 콘덴서(C2)로 구성되어 있다.
상기와 같이 구성된 스위칭 소자의 보호회로는 제4도의 스위칭 소자의 동작 파형도를 참조하여 그 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
펄스폭 변조회로(도시 생략됨)로 부터 게이트에 인가되는 펄스에 따라 제4도(a)와 같은 펄스를 시간(t1)동안 스위칭용 제1전계효과 트랜지스터(FET1)의 게이트(G1)에 인가하여 그 전계효과 트랜지스터(FET1)를 온시키면 드레인 전류(ID1)가 접지로 흐른다.
또한 시간(t2) 동안에는 상기 제1전계효과 트랜지스터(FET1)가 오프되어 드레인/소오스간의 전압(VDS)이 나타나야 하지만, 곧바로 짧은시간(t3)동안 제4도(b)와 같은 펄스를 스위칭용 제2전계효과 트랜지스터(FET2)의 게이트(G2)에 인가하여 그 전계효과 트랜지스터(FET2)를 턴온시킴년 드레인/소오스간의 전압(VDS)은 쇼트되고 드레인 전류(ID2)가 짧은 시간에 흐른다(제4도(c)참조).
또한 시간(t) 동안에는 스위칭용 전계효과 트랜지스터(FET1, FET2)가 모두 턴오프되어 제4도(c)와 같이 소오스/드레인 전압(VDS)이 나타나게 된다.
따라서 스위칭동작의 손실은 시간(t2)동안의 소오스/드레인 전압(VDS)이 매우 짧은 시간에 나타나게 되므로 손실이 거의 없고, 스위칭 전계효과 트랜지스터(FET1, FET2)의 스위칭 동작이 안정된다.
여기서 트랜스 포머(T)의 2차 권선(L2)에 유기된 기전력은 종래와 동일하게 다이오드(D2, D3)와 쵸크코일(CL)과 콘덴서(C2)를 통하여 전압출력단(Vout)으로 출력된다.
이와같이 구성되어 동작되는 이 고안의 스위칭 모드 전원공급장치는 포워드 타입 SMPS에서 출력측에 동기된 2개의 전계효과 트랜지스터를 사용하여 출력효울을 도모함으로서 SMPS의 신뢰성을 향상시키는 특출한 효과가 있다.
Claims (1)
- 펄스폭 변조회로에 의해 공급되는 펄스에 따라 트랜스 포머를 구동시키기 위한 스위칭용 전계효과 트랜지스터와, 상기 트랜스 포머의 2차 권선에 유기된 전압을 인가받아 정류 및 에너지를 축적하는 다이오드 및 초크코일과, 상기 초크코일에 축적된 에너지가 방전되도록 폐회로를 구성하는 콘덴서로 구성된 스위칭 모드 전원공급장치에 있어서; 상기 스위칭용 전계효과 트랜지스터(FET1)를 상호 병렬 연결된 제1및 제2전계효과 트랜지스터(FET1)(FET2)로 구성하고, 상기 제1및 제2전계효과 트랜지스터(FET1)(FET2)의 각 게이트(G1)(G2)에 각기 다른 펄스신호를 인가하되, 상기 제1전계효과 트랜지스터(FET1)의 게이트(G1)의 기설정 시간(t1)동안 온타임 펄스신호를 인가하고, 이어 상기 시간(t1)보다 상대적으로 짧은시간(t2∼t3)동안 상기 제2전계효과 트랜지스터(FET2)의 게이트(G2)에 온타임 펄스신호를 인가함을 특징으로 하여, 상기 트랜스 포머의 1차측의 전압(VDS) 및 전류(ID)의 출력파형이 서로 겹치지 않도록 하는 스위칭 소자의 보호회로.
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| KR2019930007237U KR200144592Y1 (ko) | 1993-04-29 | 1993-04-29 | 스위칭 소자의 보호회로 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR2019930007237U KR200144592Y1 (ko) | 1993-04-29 | 1993-04-29 | 스위칭 소자의 보호회로 |
Publications (2)
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| KR940025652U KR940025652U (ko) | 1994-11-18 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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