KR20020058964A - Low loss PFC switching circuit - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전원 안정화 회로에 관한 것으로 특히, PDP의 공급 전력에 이용되는 전원의 안정화 및 역률을 개선하기 위하여 저손실성을 구현하기 위한 저손실 역률보상 스위칭 회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply stabilization circuit, and more particularly, to a low loss power factor correction switching circuit for implementing low loss in order to improve the stabilization and power factor of a power supply used for a power supply of a PDP.
일반적으로 PDP 전력의 역률 개선을 위한 회로구성에서는 보조(Auxiliary)전원의 안정화와 역률 개선을 고려하여야 한다.In general, in the circuit configuration for improving the power factor of the PDP power, the stabilization and the power factor improvement of the auxiliary power should be considered.
이하 첨부된 도면을 참조하여 종래 보조 전원을 구비한 전원 회로를 설명하기로 한다.Hereinafter, a power supply circuit having a conventional auxiliary power source will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래 기술에 따른 보조 전원을 구비한 전원 회로를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a power supply circuit having an auxiliary power source according to the prior art.
종래 기술에 따른 보조 전원을 구비한 전원회로는 예를 들면 PDP 전원회로에서 사용되는 안정화회로를 나타낸 것으로, 도 1에 나타낸 바와 같이, 90내지 264볼트(V)의 교류 전원을 입력받아 각각 주 및 보조 직류전원으로 정류하여 출력하기 위한 제 1, 제 2 브리지 다이오드(Bridge Diode)(BD1,BD2)와, 상기 제 1 브리지 다이오드(BD1)의 출력단에 일측이 직렬 연결된 제 1 인덕터(L1)와, 상기 제 1 브리지 다이오드(BD1)정류소자의 출력단과 제 1 인덕터(L1) 사이에 애노드가 연결되고 캐소드가 상기 주 직류전원의 제 1 출력단(+385V)에 연결된 제 1 다이오드(D1)와, 상기 제 1 인덕터(L1)의 타측에 애노드가 연결되고, 상기 주 직류전원의 제 1 출력단(+385V)에 캐소드가 연결된 제 2 다이오드(D2)와, 상기 주 직류전원의 제 1 출력단(+385V)과 상기 제 1, 제 2 다이오드(D1,D2)의 캐소드에 일측이 연결되고, 타측이 상기 주 직류전원의 제 2 출력단에 연결된 제 1 트랜지스터(Q1)와, 상기 제 2 브리지 다이오드(BD2)의 출력단과 접지단(GND) 사이에 1차측이 연결되고, 2차측이 보조 직류전원의 출력단(AUX)에 연결된 트랜스포머(T1)와, 상기 접지단(GND)에 일측이 연결되고, 타측이 상기 트랜스포머(T1)의 1차측에 연결된 제 2 트랜지스터(Q2)와, 상기 제 1 브리지 다이오드(BD1)의 제 1 입력단과 교류전원의 일측단자 사이에 구성된 제 1 스위치(SW1)와, 상기 제 1 브리지 다이오드(BD1)의 제 2 입력단과 교류전원의 타측단자 사이에 구성된 제 2 스위치(SW2)로 구성된다. 여기서 상기 제 2 브리지 다이오드(BD2)의 일측 입력단과 타측 입력단은 각각 상기 교류전원의 일측 단자와 타측 단자에 연결되어 있으며, 제 1 트랜지스터(Q1)와 주 직류전원 출력단(+385V)사이에는 RC 병렬 회로(R1,C1)가 구성되어 있다. 여기서제 2 커패시터(C2)는 여파기 커패시터이다.The power supply circuit having an auxiliary power supply according to the prior art is a stabilization circuit used in, for example, a PDP power supply circuit. As shown in FIG. 1, an AC power supply of 90 to 264 volts (V) is inputted, respectively. First and second bridge diodes BD1 and BD2 for rectifying and outputting an auxiliary DC power supply, a first inductor L1 having one side connected in series to an output terminal of the first bridge diode BD1; A first diode D1 connected between an output terminal of the first bridge diode BD1 rectifier and a first inductor L1 and a cathode connected to a first output terminal (+ 385V) of the main DC power supply; A second diode D2 having an anode connected to the other side of the first inductor L1 and having a cathode connected to the first output terminal (+ 385V) of the main DC power supply, and the first output terminal (+ 385V) of the main DC power supply; To the cathodes of the first and second diodes D1 and D2. Side is connected, the other side is connected to the first transistor Q1 connected to the second output terminal of the main DC power supply, and the primary side is connected between the output terminal of the second bridge diode BD2 and the ground terminal (GND), 2 A transformer T1 having a secondary side connected to an output terminal AUX of the auxiliary DC power supply, a second transistor Q2 connected at one side thereof to the ground terminal GND, and the other side connected to a primary side of the transformer T1; A first switch SW1 configured between the first input terminal of the first bridge diode BD1 and one terminal of the AC power supply, and a second input terminal of the first bridge diode BD1 and the other terminal of the AC power source. It is comprised by the 2nd switch SW2. Here, one input terminal and the other input terminal of the second bridge diode BD2 are connected to one terminal and the other terminal of the AC power, respectively, and RC parallel between the first transistor Q1 and the main DC power output terminal (+ 385V). Circuits R1 and C1 are configured. Here, the second capacitor C2 is a filter capacitor.
이와 같은 구성을 갖는 종래 보조 전원을 구비한 전원회로에 있어서는 90내지 264볼트(V)의 교류 전원이 전원회로에 인가되면 우선 보조 회로(AUX 회로)가 구동되어 트랜스포머(T1)의 일차측으로 교류전원이 인가되어, 트랜스포머(T1)의 2차측으로 승압된 교류전원이 출력되고, 제 3 다이오드(D3)에서 반파 정류되어 보조 회로의 출력측으로 보조 직류전원이 출력된다.In a power supply circuit having a conventional auxiliary power supply having such a configuration, when AC power of 90 to 264 volts (V) is applied to the power supply circuit, the auxiliary circuit (AUX circuit) is first driven to supply the AC power to the primary side of the transformer T1. This is applied, and the AC power boosted to the secondary side of the transformer T1 is output, and half-wave rectified by the third diode D3 to output the auxiliary DC power to the output side of the auxiliary circuit.
이어서, 제 1, 제 2 스위치(SW1,SW2)가 리모트 온(Remote On)되면, 주회로(PFC)회로가 구동하여 출력전압(+385V)을 정전압한다.Subsequently, when the first and second switches SW1 and SW2 are remotely turned on, the main circuit PFC is driven to constant the output voltage (+ 385V).
이와 같은 종래 기술에 따른 보조 전원을 구비한 전원회로는 프리 볼트(Free Voltage) 방식으로 보조 전원의 전원 내압이 트랜스포머(T1)에 의해 120∼380VDC의 변화를 갖게 된다.The power supply circuit including the auxiliary power source according to the related art has a voltage change of 120 to 380 VDC by the transformer T1 in the free voltage method.
그러나 이와 같은 종래 보조 전원을 구비한 전원회로에 있어서, 주전원의 스위칭 부분의 동작 요점을 살펴보기 위해 간략화하면 첨부한 도 2에 도시되어 있는 바와 같다.However, in the conventional power supply circuit having an auxiliary power supply, it is as shown in FIG.
이때, 첨부한 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 주전원(PFC)회로에서는 그 스위칭 방식이 하드 스위칭임에 따라 손실이 발생하게 되는데, 이는 현재 점차 강화되고 있는 전자파 노이즈 혹은 저전력 유지에 따른 강화나 규격이 강화되는 추세이므로 이러한 하드 스위칭으로써는 저손실을 기대할 수 없다는 문제점이 발생되었다.At this time, as shown in the accompanying Figure 2, in the main power supply (PFC) circuit, the switching method is a hard switching, the loss occurs, which is currently being strengthened by the electromagnetic wave noise or low power, which is being gradually strengthened or standards Because of this tendency, low losses cannot be expected with such hard switching.
상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은 PDP의 공급 전력에 이용되는 전원의 안정화 및 역률을 개선하기 위하여 저손실성을 구현하기 위한 저손실 역률보상 스위칭 회로를 제공하는 데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide a low loss power factor correction switching circuit for implementing a low loss in order to improve the stabilization and power factor of the power used in the power supply of the PDP.
도 1은 종래 기술에 따른 보조전원을 구비한 전원 회로를 나타낸 도면.1 is a view showing a power supply circuit having an auxiliary power source according to the prior art.
도 2는 도 1에서의 요부 간략 예시도.Figure 2 is a simplified illustration of the main portion in FIG.
도 3은 도 2에 대응하여 본 발명에 따른 저손실 역률보상 스위칭 회로를 나타낸 도면.3 is a view showing a low loss power factor correction switching circuit according to the present invention corresponding to FIG. 2.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 교류 전원을 입력받아 정류하여 출력하기 위한 브리지 다이오드와, 상기 브리지 다이오드의 출력단에 일측이 직렬 연결된 제 1인덕터와, 상기 브리지 다이오드정류소자의 출력단과 제 1인덕터의 타단 사이에 연결되는 스위치와, 상기 제 1인덕터와 스위치의 연결점에 애노드가 연결되어 있는 제 1다이오드와, 상기 제 1다이오드의 캐소드 단자와 접지단사이에 연결되는 제 1콘덴서와, 상기 제 1다이오드의 캐소드 단자에 애노드가 연결되는 제 2다이오드와, 상기 제 1인덕터의 타단에 일단이 연결되는 제 2인덕터와, 상기 제 2인덕터의 타단과 상기 제 2다이오드의 캐소드 단자에 연결되는 제 2콘덴서와, 상기 제 2인덕터와 제 2콘덴서의 연결접점에 애노드 단자가 연결되고 캐소드가 상기 주 직류전원의 출력단에 연결된 출력 다이오드와, 상기 제 2다이오드의 캐소드 단자에 애노드 단자가 연결되고 캐소드가 상기 주 직류전원의 출력단에 연결된 제 3다이오드, 및 상기 출력단과 접지단사이에 연결되는 출력 콘덴서로 구성되는 것을 특징으로 하는 저손실 역률보상 스위칭 회로.A feature of the present invention for achieving the above object is a bridge diode for receiving and rectifying and outputting AC power, a first inductor having one side connected in series with an output terminal of the bridge diode, an output terminal and a first terminal of the bridge diode rectifying element. A switch connected between the other end of the inductor, a first diode having an anode connected to a connection point of the first inductor and the switch, a first capacitor connected between a cathode terminal of the first diode and a ground terminal, and the first capacitor connected to the first inductor. A second diode having an anode connected to the cathode terminal of the first diode, a second inductor having one end connected to the other end of the first inductor, and a second end connected to the other end of the second inductor and the cathode terminal of the second diode An anode terminal is connected to a condenser, and a contact point of the second inductor and the second capacitor, and the cathode is an output terminal of the main DC power supply. And a third diode connected with an anode terminal connected to the cathode terminal of the second diode and a cathode connected to the output terminal of the main DC power supply, and an output capacitor connected between the output terminal and the ground terminal. Low loss power factor correction switching circuit.
본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 발명의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above object and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the present invention described below with reference to the accompanying drawings by those skilled in the art.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 보조전원 안정화회로를 설명하기로 한다.Hereinafter, an auxiliary power stabilization circuit according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 저손실 역률보상 스위칭 회로를 나타낸 도면으로써, 90내지 264볼트(V)의 교류 전원(90 ∼ 264VAC)을 입력받아 정류하여 출력하기 위한 브리지 다이오드(Bridge Diode)(참조번호 미부여)와, 상기 브리지 다이오드의 출력단에 일측이 직렬 연결된 제 1인덕터(Lp)와, 상기 브리지 다이오드정류소자의 출력단과 제 1인덕터(Lp)의 타단 사이에 연결되는 스위치(Qp)와, 상기 제 1인덕터(Lp)와 스위치(Qp)의 연결점에 애노드가 연결되어 있는 제 1다이오드(Dr1)와, 상기 제 1다이오드(Dr1)의 캐소드 단자와 접지단사이에 연결되는 제 1콘덴서(Cr1)와, 상기 제 1다이오드(Dr1)의 캐소드 단자에 애노드가 연결되는 제 2다이오드(Dr2)와, 상기 제 1인덕터(Lp)의 타단에 일단이 연결되는 제 2인덕터(Lr)와, 상기 제 2인덕터(Lr)의 타단과 상기 제 2다이오드(Dr2)의 캐소드 단자에 연결되는 제 2콘덴서(Cr2)와, 상기 제 2인덕터(Lr)와 제 2콘덴서(Cr2)의 연결접점에 애노드 단자가 연결되고 캐소드가 상기 주 직류전원의 출력단(+385V)에 연결된 출력 다이오드(Dp)와, 상기 제 2다이오드(Dr2)의 캐소드 단자에 애노드 단자가 연결되고 캐소드가 상기 주 직류전원의 출력단(+385V)에 연결된 제 3다이오드(Dr3), 및 상기 출력단과 접지단사이에 연결되는 출력 콘덴서(Cp)로 구성된다.3 is a view showing a low-loss power factor correction switching circuit according to the present invention, and receives a rectified and rectified AC power supply (90 to 264 VAC) of 90 to 264 volts (V). (Not given reference number), a first inductor Lp having one side connected in series with the output terminal of the bridge diode, and a switch Qp connected between the output terminal of the bridge diode rectifying element and the other end of the first inductor Lp; A first capacitor Dr1 having an anode connected to a connection point between the first inductor Lp and the switch Qp, and a first capacitor connected between the cathode terminal of the first diode Dr1 and a ground terminal Cr1, a second diode Dr2 having an anode connected to a cathode terminal of the first diode Dr1, a second inductor Lr having one end connected to the other end of the first inductor Lp, and the The other end of the second inductor Lr and the second diode Dr2 An anode terminal is connected to a connection point of the second capacitor Cr2 connected to the cathode terminal of the second inductor Lr and the second capacitor Cr2, and the cathode is connected to the output terminal of the main DC power supply (+ 385V). A third diode Dr3 having an output terminal Dp connected thereto, an anode terminal connected to a cathode terminal of the second diode Dr2, and a cathode connected to an output terminal (+ 385V) of the main DC power source, and the output terminal and ground; It consists of an output capacitor (Cp) connected between stages.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 저손실 역률보상 스위칭 회로는 각 다이오드들(Dr1∼Dr3)과 콘덴서(Cr1, Cr2)를 이용하여 스위치의 하드 동작에 대해 발생되는 전력을 축적하여 전력의 손실을 최소화하게 된다.The low loss power factor correction switching circuit according to the present invention having the above configuration minimizes the power loss by accumulating the power generated for the hard operation of the switch by using the diodes Dr1 to Dr3 and the capacitors Cr1 and Cr2. Done.
이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.While the invention has been shown and described in connection with specific embodiments thereof, it is well known in the art that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention as indicated by the claims. Anyone who owns it can easily find out.
상술한 바와 같이 동작하는 본 발명에 따른 저손실 역률보상 스위칭 회로를 제공하면, 하드 스위칭 동작을 소프트 스위칭 동작으로 전환하여 전력의 손실을 낮추는 효과가 있다.Providing the low loss power factor correction switching circuit according to the present invention operating as described above has the effect of reducing the loss of power by switching the hard switching operation to the soft switching operation.
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