KR20020074796A - 다양한 전원을 출력하는 어댑터 - Google Patents

Abstract

다양한 전원을 출력하는 어댑터에 있어서, 하나의 1차측 권선과 다수의 2차측 권선으로 구성되며, 상기 1차측 권선의 일단으로 상용전원을 공급받으며, 상기 다수의 2차측 권선에 유기된 전원을 출력전원으로 출력하는 트랜스포머와, 상기 1차측 권선의 타단과 접지간을 주기적으로 개폐시켜 상기 1차측 권선에 공급된 상용전원에 의해 2차측 권선에 전원이 유기될 수 있도록 하는 제1스위칭부와, 상기 다수의 2차측 권선 사이에 하나씩 위치한 스위치들로 구성되며, 상기 스위치들은 두 2차측 권선을 병렬로 연결하거나, 어느 한 2차측 권선을 출력단자와 연결함으로써 2차측 권선수를 가변하는 제2스위칭부와, 출력하고자 하는 전원을 입력받아 그 전원의 전압을 검출하는 입력검출부와, 상기 입력검출부가 제공한 전압의 전원을 출력하기 위한 권선비에 대응되도록 2차측 권선수를 조절하도록 상기 제2스위칭부를 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

다양한 전원을 출력하는 어댑터{ADAPTER OF OUTPUTTING VARIOUS VOLTAGE}

본 발명은 전원공급을 위한 어댑터에 관한 것으로, 특히 다양한 전원을 출력하는 어댑터에 관한 것이다.

다양한 전자기기가 요구하는 직류전원의 전압은 각기 상이하므로, 종래에는 전자기기마다 각각의 어댑터가 구비되어야만 했다.

이러한 종래의 어댑터의 구성도를 도시한 도 1을 참조하면, 상용전원은 AC 입력부(100)를 통해 어댑터로 입력된다. 상기 AC 입력부(100)는 상용전원을 정류회로부(102)에 제공하며, 상기 정류회로부(102)는 상용전원을 직류전원으로 변환하여 트랜스포머부(104)에 제공한다. 또한 상기 직류전원은 스위칭제어부(110)의 구동전원으로 사용된다. 트랜스포머부(104)에 상기 직류전원이 공급되면,스위칭제어부(110)는 직류전원의 공급을 스위칭하여 트랜스포머부(104)의 2차측으로 전원이 전달되게 한다. 상기 2차측으로 전달된 전원이 출력전원이다. 상기 출력전원은 2차출력 검출부(106)에도 제공되며, 상기 2차출력 검출부(106)는 출력전원을 센싱하여 그 센싱한 값을 피드백회로부(108)에 제공한다. 상기 피드백회로부(108)는 상기 센싱값에 따른 피드백량을 결정하여 이를 스위칭제어부(110)에 제공한다. 상기 스위칭제어부(110)는 상기 피드백량에 따라 트랜스포머부(104)의 2차측으로 공급되는 전원의 듀티폭을 조정한다. 이러한 과정을 통해 상기 어댑터의 출력은 일정한 값을 유지할 수 있다.

상술한 바와 같이 종래 어댑터는 전원을 하나만 출력할 수 있었으므로, 각기 다른 구동전원을 요구하는 전자기기들을 구비하고 있는 사용자는 각 전자기기에 적합한 어댑터들을 구비하여야만 하는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 다양한 전원을 출력함으로써 각기 다른 구동전원을 요구하는 전자기기들 모두에 전원을 공급할 수 있는 다양한 전원을 출력하는 어댑터를 제공함에 있다.

도 1은 종래의 어댑터의 구성도.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 어댑터의 구성도.

도 3은 도 2의 스위칭부와 트랜스포머의 2차측 권선들을 상세히 도시한 도면.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 하나의 1차측 권선과 다수의 2차측 권선으로 구성되며, 상기 1차측 권선의 일단으로 상용전원을 공급받으며, 상기 다수의 2차측 권선에 유기된 전원을 출력전원으로 출력하는 트랜스포머와, 상기 1차측 권선의 타단과 접지간을 주기적으로 개폐시켜 상기 1차측 권선에 공급된 상용전원에 의해 2차측 권선에 전원이 유기될 수 있도록 하는 제1스위칭부와, 상기 다수의 2차측 권선 사이에 하나씩 위치한 스위치들로 구성되며, 상기 스위치들은 두 2차측 권선을 병렬로 연결하거나, 어느 한 2차측 권선을 출력단자와 연결함으로써 2차측 권선수를 가변하는 제2스위칭부와, 출력하고자 하는 전원을 입력받아 그 전원의 전압을 검출하는 입력검출부와, 상기 입력검출부가 제공한 전압의 전원을 출력하기 위한 권선비에 대응되도록 2차측 권선수를 조절하도록 상기 제2스위칭부를 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

일반적으로 트랜스포머의 출력전원은 1차측 권선과 2차측 권선의 비로 결정되므로, 본 발명은 출력하고자 하는 전원에 따라 2차권선수를 적절히 가변함으로써 다양한 전원을 출력할 수 있게 한다.

이러한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 어댑터의 구성도를 도시한 도 2를 참조하면, 트랜스포머(TR)는 하나의 1차측 권선(N1)과 다수의 2차측 권선(N2 내지 NN)으로 구성된다. 상기 2차측 권선들(N2 내지 NN)은 스위칭부(200)의 동작상태에 따라 직렬로 출력단자와 연결된다. 특히 상기 스위칭부(200)의 동작에 따라 2차측 권선들(N2 내지 NN) 중 일부만이 직렬로 접지와 출력단자사이에 연결되거나, 2차측 권선들(N2 내지 NN) 전체가 직렬로 접지와 출력단자 사이에 연결될 수도 있다.

상기 1차측 권선(N1)의 일측단자는 상용전원 입력단자와 연결되고, 상기 1차측 권선(N1)의 타측단자는 스위칭소자(Q)를 거쳐 접지된다. 상기 스위칭소자(Q)는 스위칭 제어부(206)의 제어에 따라 상기 1차측 권선(N1)의 타측단자와 접지간을 연결하거나 또는 차단한다. 상기 스위칭 제어부(206)는 피드백부(204)가 제공하는 피드백신호에 따라 상기 스위칭소자(Q)의 개폐를 조절하여 트랜스포머(TR)에 입력되는 상용전원의 듀티를 조절한다.

상기 스위칭부(200)는 제어부(210)가 제공하는 스위칭 제어신호에 따라 2차측 권선들(N2 내지 NN)의 연결상태를 변경한다. 상기 트랜스포머(TR)의 출력전원은 트랜스포머(TR)의 권선비에 따르므로, 상기 스위칭부(200)에 의해 다수의 2차측 권선(N2 내지 NN)의 연결상태가 변경되면 출력전원도 변경된다.

상기 스위칭부(200)와 다수의 2차측 권선(N2 내지 NN)의 연결상태를 도시한 도 3을 참조하면, 스위칭부(200)에 구비되는 다수의 스위치(S1 내지 SN-2)는 다수의 2차측 권선(N2 내지 NN)사이에 연결된다. 예를들면, 제1스위치(S1)는 두 2차측 권선(N2,N3) 사이에 연결되고, 제2스위치(S2)는 두 2차측 권선(N3,N4)사이에 연결된다. 상기 스위칭부(200)에 구비되는 다수의 스위치(S1 내지 SN-2) 각각은 2차측 권선들을 직렬로 연결하거나, 어느 한 2차측 권선과 출력단자를 연결한다. 예를들어, 제1스위치(S1)는 스위칭 제어신호에 따라 2차측 권선(N2)의 일단과 2차측 권선(N3)의 일단을 연결하여 2차측 권선들(N2,N3)을 직렬로 연결하거나, 2차측 권선(N2)의 일단을 출력단자와 연결할 수도 있다. 그리고 제2스위치(S1)는 2차측 권선(N3)의 타단과 2차측 권선(N4)의 일단을 연결하여 2차측 권선들(N3,N4)을 직렬로 연결하거나, 2차측 권선(N3)의 타단을 출력단자와 연결할 수도 있다.

이러한 스위칭부(200)를 통해 제어부(210)는 트랜스포머(TR)의 2차측 권선수를 조절할 수 있음은 물론이며, 트랜스포머(TR)의 출력전원의 조절할 수 있게 된다.

이를 좀더 상세히 설명하면, 트랜스포머(TR)의 입력전압(VI)과 출력전압(VO)은 하기 수학식 1과 같은 관계를 가진다.

VO = VI ×(2차측 권선/1차측 권선)

상기 제어부(210)가 상기 스위칭부(200)의 스위치들(S1 내지 SN-2)을 제어하여 2차측 권선수를 최대로 증가시킨 경우, 즉 모든 2차측 권선들을 모두 직렬로 연결한 경우에 트랜스포머(TR)의 출력전압(V0)은 하기 수학식 2와 같이 된다.

VO=VI×{(N2+N3+…+NN)/N1}

그리고 상기 제어부(210)가 상기 스위칭부(200)의 제1스위치(S1)를 제어하여 2차측 권선수를 최소로 감소시킨 경우, 즉 2차측 권선(N2)의 일단과 출력전원단자를 연결한 경우에 트랜스포머(TR)의 출력전압(V0)은 하기 수학식 3과 같이 된다.

VO=VI×(N2/N1)

이러한 트랜스포머(TR)의 출력전원은 외부로 출력되어 외부기기에 제공됨과 더불어, 출력검출부(202)로도 제공된다. 상기 출력검출부(202)는 외부기기의 부하가변에 따른 출력전원의 변화를 감지하여, 그 변화량을 보정하기 위한 피드백양을 결정하여 피드백부(204)에 제공한다.

사용자는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 어댑터가 출력하기를 원하는 전원을 전원입력단자를 통해 입력한다. 예를들어 사용자는 건전지 등을 통해 출력하기를 원하는 전원을 전원입력단자를 통해 입력할 수 있다. 상기 전원입력단자를 통해 입력되는 전원은 입력검출부(208)에 입력되며, 상기 입력검출부(208)는 사용자가 입력한 전원의 전압을 검출하여 그 검출결과를 제어부(210)에 제공한다. 상기 제어부(210)는 트랜스포머(TR)의 2차측 권선수가 사용자가 입력한 전압의 전원을 출력하기 위한 권선수가 될 수 있도록 스위칭부(200)를 제어한다. 여기서, 어댑터의 제조, 설계시에 제조, 설계자는 상용되는 다양한 전원과 각 전원을 출력하기 위한 권선수를 구하고, 해당 권선수가 될 수 있도록 스위칭부(200)를 제어하기 위한 스위칭 제어신호를 미리 저장해둔 테이블을 기억장치(212)에 저장해두어, 상기 제어부(210)가 사용자가 입력한 전원의 전압에 대한 정보만 제공받으면 그에 대응되는 스위칭부(200)를 제어하기 위한 스위칭 제어신호를 읽어와 스위칭부(200)를 제어함으로써 트랜스포머(TR)의 2차측 권선수를 조절할 수 있도록 할 수 있다.

또한 상기 제어부(210)는 스위칭부(200)의 제어후에 상기 기억장치(212)의 소정부분을 통하여 외부표시부(214)에 출력전원에 대한 정보를 표시한다. 이러한 표시내용을 참조하여 사용자는 현재 출력되고 있는 출력전원을 안내받을 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 트랜스포머(TR)의 2차측 권선은 다수개로 나뉘어져 구성되어 있는데, 이는 출력전원이 높은 전압의 전원에서 낮은 전압의 전원으로 바뀔 경우에 어댑터의 출력부하가 없으면 낮은 전압에서의 듀티폭이 아주 작아져 스위칭 제어부(206)가 오동작하는 경우를 미연에 방지하기 때문이다. 즉, 출력하고자 하는 전원을 가변하기 위해 1차측 권선에 공급되는 전원의 듀티를 가변하는 것이 아니라 2차측 권선수를 조정하는 방법을 택함으로써 동작에러를 방지할수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 어댑터는 단순히 사용자가 출력하고자 하는 전원만을 입력단자로 입력하기만 하면 해당 전원을 출력해주므로, 각기 다른 다양한 구동전원을 요구하는 전자기기들에 사용할 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 다양한 전원을 출력하는 어댑터에 있어서,

   하나의 1차측 권선과 다수의 2차측 권선으로 구성되며, 상기 1차측 권선의 일단으로 상용전원을 공급받으며, 상기 다수의 2차측 권선에 유기된 전원을 출력전원으로 출력하는 트랜스포머와,

   상기 1차측 권선의 타단과 접지간을 주기적으로 개폐시켜 상기 1차측 권선에 공급된 상용전원에 의해 2차측 권선에 전원이 유기될 수 있도록 하는 제1스위칭부와,

   상기 다수의 2차측 권선 사이에 하나씩 위치한 스위치들로 구성되며, 상기 스위치들은 두 2차측 권선을 병렬로 연결하거나, 어느 한 2차측 권선을 출력단자와 연결함으로써 2차측 권선수를 가변하는 제2스위칭부와,

   출력하고자 하는 전원을 입력받아 그 전원의 전압을 검출하는 입력검출부와, 상기 입력검출부가 제공한 전압의 전원을 출력하기 위한 권선비에 대응되도록 2차측 권선수를 조절하도록 상기 제2스위칭부를 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 다양한 전원을 출력하는 어댑터.
2. 제1항에 있어서,

   상기 출력전원을 제공받아 출력전원의 상태의 변화를 검색하여, 상기 출력전원이 일정하게 유지될 수 있도록 상기 제1스위칭부를 통해 상기 1차측 권선에 공급되는 상용전원의 듀티를 조정하는 피드백 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다양한 전원을 출력하는 어댑터.
3. 제1항에 있어서,

   상기 출력하고자 하는 전원에 대한 정보를 상기 제어부로부터 제공받아, 이를 사용자에게 안내하는 표시부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다양한 전원을 출력하는 어댑터.